National Transport Library Research Database

Dynamisk injektering baserad på: återkopplad resonans, generering av fyrkantvåg samt tryckslag (Dynamic grouting using feedback resonance, square wave excitation and the water hammer phenomena)

  • Tengborg, Per
  • Stiftelsen Bergteknisk Forskning (BeFo), Stiftelse, 802017-3145
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2018-06-01 -- 2019-08-31 Registration number:
  • Trafikverket 2018/58427
Subject(s): Online resources: Abstract: Vid injektering av berg med cementbruk minskas effektiviteten av hög viskositet i bruket och separation av bruk och vatten i trånga passager. Det senare leder till valvbildning, som hindrar vidare inträngning av bruket. Om man kan förbättra brukets viskositet och hindra eller bryta ned valvbildningar åstadkoms förbättrad effektivitet. En möjlighet att åstadkomma detta är att utsätta bruket för pulsationer, fram- och återgående rörelser. Tanken i det föreslagna projektet är att genom utnyttjande av resonans kunna bygga upp höga energinivåer och därigenom åstadkomma att vibrationerna förmår tränga längre in i spricksystemet. Kan injekteringen utföras effektivare erhålls stora miljövinster i form av torra tunnlar och minskad dränering av ovanliggande mark. Kan brukets reologiska egenskaper förbättras med denna metodik är det kanske möjligt att minska de kemiska tillsatserna i bruket. I ett pågående projekt har visats att återkopplad resonans fungerar i hydrauliska system och arbete med att beskriva ett helt injekteringssystems resonansfrekvenser pågår. Detta sker med elektriska vibratorer som har relativt låg effekt och slutrapporteras senast i mars 2018. För att kunna skala upp processen till att fungera med verkligt injekteringsbruk erfordras högre effekt i vibratorsystemet. Denna ansökan avser konstruktion av ett sådant system baserat på elektroniskt styrd hydraul/cement-cylinder och testning av denna i laboratoriemiljö.Abstract: Grout injection efficiency in rock is reduced due to high thixotropic viscosity in the grout and filtration in narrow fractures causing agglomeration of cement particles which stops the penetration of the grout (arching). If the viscosity of the grout and the filtration process can be reduced, a more efficient grouting will result. A possible way of doing this may be by vibration of the grout. The idea in this project is to generate high vibration levels by feedback resonance thus allowing the vibrations to penetrate deeper in the fracture system. If the grouting can be performed more efficiently large environmental profits as dry tunnels, reduced drainage and subsidence will result. Can the rheological properties of the grout be improved in this way, it may be possible to avoid using chemical additives to the grout. In an ongoing project it has been shown that feedback resonance is possible in hydraulic systems and work with describing the resonance frequencies of an entire grouting system is proceeding. This is done with electrical actuators with low force, since the medium is water, having approximatively the same speed of sound as grout, thus the same wavelengths. In order to upscale the process an actuator with higher force is required. A literature study has indicated that the strongest forces are obtained with an electronically controlled hydraulic oil system. This application is oriented towards building such a vibrator system for real cement based grout.
Item type: