في الثامن من أكتوبر، أعلنت شركة Obayashi Corporation، إحدى شركات الإنشاءات الأربع الكبرى في اليابان، بالاشتراك مع شركة Toray Industries, Inc.، وشركة Konoishi Corporation، وشركة Chemical Construction Co., Ltd. أنها نجحت في تطوير عملية تصفيح جديدة لصفائح ألياف الكربون تسمى "One-Bind Cross" وتطبيقها على مشروع التعزيز لنفق Ryozan على طريق Tohoku السريع في اليابان.
تستخدم التقنية الجديدة صفائح من ألياف الكربون ثنائية المحور، مما يؤدي إلى تبسيط عملية إنشاء تعزيز بطانة الأنفاق بشكل كبير وتوفير حل جديد تمامًا- لتجديد وصيانة البنية التحتية القديمة. يهدف تطوير عملية One-Bind Cross® إلى معالجة اختناقات كفاءة طرق التعزيز التقليدية بشكل أساسي.
مادة صفائح من ألياف الكربون ثنائية المحور شديدة التحمل
تستخدم هذه التقنية صفائح من ألياف الكربون ذات محورين- بوحدة وزن تبلغ 200 جم/م²، وقوة شد تبلغ 2900 نيوتن/مم² أو أعلى، ومعامل مرونة ثابت يبلغ 245±36 كيلو نيوتن/مم². إن استخدام الصفائح ذات الوزن العالي- الجديدة يمكّن عمليات التسليح من تحقيق نفس تأثير التسليح مثل الصفائح التقليدية ذات الطبقة المزدوجة- التي تحتوي على طبقة واحدة فقط من الصفائح.
ابتكار العمليات
ومن خلال وضع فتحات التشريب عند نقاط تقاطع الألياف، تم التأكد من أن راتنجات الإيبوكسي يمكنها اختراق مادة الصفائح وسطح الخرسانة المبطنة بالكامل. أدى هذا إلى تعزيز قوة الترابط بشكل كبير بين مادة الصفائح والسطح الخرساني، مما يضمن موثوقية تأثير التعزيز.
تحسين الكفاءة: حقق تحسين عمليات البناء نتائج ملحوظة.
لقد حققت تقنية One-Bind Cross®، جنبًا إلى جنب مع تقنيات الحماية الأخرى التي تم تطويرها بشكل متزامن لهذا المشروع، تحسينًا شاملاً في الكفاءة.
انخفاض كبير في عمليات الإنتاج
لقد تم تقليل عملية وضع الصفائح من الطبقتين التقليديتين إلى طبقة واحدة، وتم تبسيط العملية من 11 خطوة أصلية إلى 8 خطوات. في نفس الوقت، تم زيادة عرض اللوح من 500 مم التقليدي إلى 1000 مم، مما يقلل بشكل فعال من عدد العمليات.
منصة العمل المثبتة على المركبة -"Flap Lift"
يوفر "Flap Lift" منصة عمل واسعة (بطول 10.5 مترًا) يمكنها تغطية نصف المقطع العرضي-للنفق. يمكن فرده وسحبه على قاعدة شاحنة كبيرة ويمكن تنفيذ البناء ببساطة عن طريق تنفيذ-تحكم في حركة المرور في اتجاه واحد على النفق. يمكن للنظام الهيدروليكي وضع المنصة على الارتفاع والزاوية الأمثل، مما يسهل تعزيز بطانة النفق. يمكن للعمال التحرك بحرية على المنصة، مما يعزز كفاءة العمل بشكل كبير. عند استخدامه مع One-Bind Cross®، فإنه يمكن أن يقلل بشكل أكبر من عدد عمليات التحكم في حركة المرور، مما يضاعف كفاءة البناء.
نظام التحكم ببيئة البناء "بينانت".
"Pinant" هو نظام تحكم بيئي يمكنه الحفاظ على ظروف العمل المثالية حتى في بيئة الرطوبة العالية- داخل النفق. ويلتصق هيكلها الذي يشبه الخيمة-بشكل وثيق ببطانة النفق، مما يمنع الهواء الخارجي من الدخول إلى منطقة العمل. باستخدام الهواء المتداول، فإنه يحافظ على درجة الحرارة والرطوبة المطلوبة لظروف البناء.
يساعد هذا النظام على منع عيوب المعالجة في راتينج الإيبوكسي المستخدم مع One{0}}Bind Cross®، مما يضمن الجودة ويمنع التأخير في التقدم بسبب التوقف أو إعادة العمل.
مثال تطبيقي: مشروع تقوية نفق لونجسن
تم استخدام نفق رونسن على طريق توهوكو السريع في اليابان منذ عام 1982. وقد تعرضت البطانة الخرسانية وممرات التفتيش في النفق للضرر والتدهور بسبب التآكل المرتبط بالعمر-.
لم يقتصر مشروع التسليح هذا على إصلاح الشقوق الخرسانية، وتنفيذ إصلاح القسم للأجزاء التالفة، وحقنها في الفراغات، بل قام أيضًا بوضع رقع من ألياف الكربون على سطح الخرسانة لتعزيز القوة الهيكلية لخرسانة البطانة. وقد وفر التنفيذ الناجح لهذا المشروع مراجع فنية موثوقة وعروضًا هندسية لعدد كبير من مشاريع تعزيز الأنفاق القديمة المماثلة في اليابان.
ذكر فريق البحث والتطوير أنه في المستقبل، سيركزون على زيادة تعزيز قوة One{0}}Bind Cross®، ويخططون لتوسيع نطاق تطبيقه من الأنفاق إلى مناطق مثل التعزيز الزلزالي لأرصفة الجسور، وتعزيز عوارض سطح الجسر، والتعزيز الزلزالي لهياكل البناء.
نظرًا لأن البنية التحتية في البلدان حول العالم تدخل عمومًا مرحلة "التقادم"، فإن هذه التكنولوجيا المبتكرة لا توفر حلاً جديدًا لصيانة البنية التحتية في اليابان فحسب، بل توفر أيضًا مراجع فنية قيمة لتحديات مماثلة في جميع أنحاء العالم.