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Short term strength behavior of two-component backfilling in shield tunneling: comparison between standard penetrometer test results and UCS

Todaro Carmine Bongiorno Marco Carigi Andrea Martinelli Daniele
Articolo Immagine
ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2020
Numero:
159
Fascicolo:
GEAM N.159/2020

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Resistenza a breve termine delle miscele bicomponenti nello scavo con macchine scudate: confronto tra prova penetrometrica e resistenza a compressione monosassialeIl sistema di retroiniezione basato su miscele bicomponenti è il più utilizzato per l’intasamento a tergo del gap anulare che si viene a creare durante l’avanzamento della macchina. Questo gap, dovuto al sovrascavo della testa, allo spessore ed alla conicità dello scudo ed allo spessore delle spazzole di coda deve essere riempito in continuo al fine di evitare principalmente cedimenti superficiali e spostamenti relativi degli anelli di conci. Al giorno d’oggi questa tecnologia è la più utilizzata per vantaggi operativi (entrambi i componenti sono chimicamente e fisicamente stabili) e tecnici (le resistenze meccaniche iniziano ad aumentare immediatamente dopo l’iniezione) che si traducono in risparmi economici e di tempo. Il principale parametro di caratterizzazione meccanica utilizzato per le malte bicomponenti è la resistenza a compressione monoassiale (UCS). Al fine di verificare questo parametro sono necessari una pressa da laboratorio e campioni conformi anche se, per tempi di maturazione brevi, è diffuso anche l’uso del penetrometro. Questa ricerca verte sullo studio della resistenza a compressione monoassiale delle malte bicomponenti, la sua evoluzione nel tempo e la sua correlazione con i valori ottenuti da penetrometro. Parole chiave: malta bicomponente, retroiniezione, resistenza a compressione monoassiale, penetrometro, scavo meccanizzato di gallerie. 

The two-component backfilling system is the most frequently used method to fill the annular gap created during the shield machine advancement. This gap, due to the head overcut, the shield thickness and conicity and the tail brushes size should be filled continuously in order to avoid mainly surface displacement and linings movements. Nowadays this technology is the most chosen due to operative (both components are chemically and physically stable) and technical (mechanical performance start to grow up just immediately after the injection) advantages that mean money and time saving. The main mechanical parameter used for the two-component grout characterization is the uniaxial compressive strength (UCS). In order to assess this parameter, a laboratory press and suitable hardened samples are needed but, expressly at short curing time, the penetrometer use is also diffused. This research pertains the study of two-component grout uniaxial compressive strength, its evolution in function of time and its correlation with penetrometer tests data. Keywords: two-component grout, backfilling, uniaxial compressive strength, penetrometer, shielded mechanized tunneling.