Polymer Stabilizing Geoinjection – PSGi® Géo-injections Stabilisants à base de polymères – PSGi® Silling Sealing Remplissage Étanchéité Restoration Restauration Consolidation Consolidation Production and Sales Production et vente Headquarters Siège: TPH Bausysteme GmbH Nordportbogen 8 D-22848 Norderstedt Branch Austria Succursale Autriche: TPH Bausysteme GmbH Hamerlingstraße 2a A-3910 Zwettl Branch Switzerland Succursale Suisse: TPH Bausysteme Schweiz AG Contact your consultant: Weltpoststraße 5 Contactez votre consultant: CH-3000 Bern 15 GEOFORM Canada Ltd. Branch Hong Kong Succursale Hong Kong: Unit 1 – 1293 North Service Road East TPH Far East Company Limited Oakville, ON L6H 1A7, Unit 5, 7/F, Block A, Canada Hoplite Industrial Centre, Phone: 1-416-900-8370 3 Wang Tai Road, Kowloon Bay E-mail: [email protected] TPH. Hong Kong http://geoformcanada.com/#home waterproofing systems Principles Principes Research Recherche References Références Conclusion Conclusionss n What is the purpose of n Basic prerequisites for successful n Stopping of strong water inflows Profitable use of geo-injection geo-injection? polymer stabilizing geoinjections Bloc d‘eau vive venant (VALUE ENGINEERING): Pourquoi la géo-injection est-elle Conditions de base pour une Æ 18 – 19 Valeur ajoutée de la géo-injection effectuée ? injection réussie de stabilisant n Solidification of brittle and (VALUE ENGINEERING): Æ 4 – 5 polymère fragile geological formations Æ 10 – 11 Consolidation de formations n Advance planning possibilities n Which injection agents are géologiques fragiles et fragiles for driving/excavation suitable for which type of subsoil? n Research to create numerical Æ 20 – 21 Planification précoce des Quels matériaux pour quels calculation basics possibilités d‘excavation n Anchor solidification in types de terrain ? Recherche pour la création d‘un Æ 36 – 37 accelerated construction process Æ 6 – 7 modèle de calcul numérique Consolidation des ancres pour 12 – 13 n Securing the durability and Æ accélérer les progrès n PSGi® principles compared to stability of the building on a Æ 22 – 23 other tunneling accompanying n Research to prove the durability permanent basis measures Landfill capability / recycling n Stabilizing and elevation injections Assurance de la durabilité et de Principes du PSGi® comparés à Recherche de durabilité Injections pour stabiliser et soulever la stabilité dans le temps des d‘autres méthodes d‘avancement Enfouissement / recyclage Æ 24 – 25 produits traités en tunnel Æ 14 –15 n Artifical barrier to deviate Æ 36 – 37 Æ 8 – 9 aggressive ground water n Developments in the application Déviation ciblée d‘eaux n Overview of the system technology souterraines agressives equipment Développements dans la Æ 26 – 27 Vue d‘ensemble de technologie d‘application l‘équipement du système n Sheet piling quay walls were success- Æ 16 – 17 fully waterproofed through injection Æ 38 – 61 Les murs en palplanches du quai ont éteés imperméabilisés avec succès par injection Æ 28 – 29 n Restrict ingressing Water in Rock containing Anhydrite Empêcher l‘accès de l‘eau à la formation d‘anhydrite Æ 30 – 31 n Stabilization by injection under the Dresdner Zwinger Injections de stabilisation sous le palais historique Zwinger à Dresde Æ 32 – 33 n Consolidated ground zone created by grouting Zone consolidée par injections ciblées Æ 34 – 35 Polymerstabilisierende Geoinjektion Polymer Stabilizing Geological injection Different injection materials are suitable for the stabili- sation of dry and moist gravel and sand bases and hen- ce to create ground stabilisation. The injection procedure is accomplished with packers or injection spiles directly into the areas to be streng- thened and hardened. The hardened resin/sand mixtures are distinguished by their high rigidity and stability. Il existe plusieurs matériaux d‘injection appropriés pour le traitement des sols graveleux et / ou sableux, à la fois dans des conditions sèches et saturées, cré- ant ainsi une stabilisation du sol. L‘injection est réalisée avec des obturateurs appro- priés (packer) ou des lances insérées directement dans les zones à renforcer et à durcir. Les mélanges résine / sable durcis se distinguent par leur rigidité et leur stabilité élevées. AC PU Methacrylate Polyurethan- gel harz SIL IC EP Silikat- Injektions- Epoxid- harz Zement harz 4 Principles Principes Research Recherche References Références Conclusion Conclusions n What is the purpose of geo-injection? Pourquoi la géo-injection est-elle effectuée ? Sealing Consolidation Filling Consolidation Étanchéité Remplissage AC AC PU PU PU EP SIL SIL SIL IC IC IC 5 n Which injection agents are suitable for which type of subsoil? Quels matériaux pour quels types de terrain ? 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 Permeability Perméabilité Kf (m/S) Soil type Gravel Fine gravel Coarse sand Medium sand Fine sand Silt Clay Type de sol Gravier Gravier fin Gravier Sable Sablier Sable fin Limon Argile Water + Cement Eau + ciment Binghamian Water + Cement + Additives fluids Eau + ciment + additifs Fluides binghamian Water + Microfine Cement + Additives Eau + ciment micro fines + additifs Water + Ultrafine Cement + Additives Eau + ciment ultrafins + additifs Silicate resins / OM-resins Resines silicates / Urée-silicate Newtonian Polyurethane / Epoxies Résines polyuréthanes / époxy fluids Fluides newtoniens Acrylic resins Résines acryliques Pure water Eau pure Diametre Diamètre 20.000 2.000 500 250 75 5 (µm) | | | | | | Crack width Ouverture de fissure 10 5 1 0,5 0,1 0,05 w (mm) | | | | | | 6 Principles Principes Research Recherche References Références Conclusion Conclusions Water conditions dry moist standing water lightly flowing strong flowing Eau dans le sol sec humide saturé se déplaçant en fort mouvement Silicate resin Injection cement Coulis de IC IC IC IC ciment Methacrylate gel Gels acryliques AC AC AC AC Polyurethane resin PU PU PU PU PU Résines polyuréthanes foam up in contact with water moussantes au contact de l‘eau Silicate resin Resines SIL SIL SIL SIL SIL silicates foaming / non-foaming no reaction in contact with water moussantes/pas moussantes il ne se mélange pas avec de l‘eau Epoxy resin Résines époxy EP EP EP 7 n PSGi® principles compared to other tunneling accompanying measures ® Principes du PSGi comparés à d‘autres méthodes d‘avancement en tunnel Action: Goal: Further projectable goals: Action: Objectif: Autres objectifs du projet: Durability Minimized environmental impact · Stabilization Securinging and / or Positive influence on structural statics and / or Because of inert plastic · Sealing accelerate tunneling surrounding geology · Filling Réduction de l‘impact environnemental · Stabilisation Assurer et / ou Durabilité Utilisation de matériaux synthétiques inertes · Imperméabili- accélérer les progrès. Influence positive sur le statique de l‘artefact (sans rejet dans l‘environnement) sation et / ou sur la géologie environnante Possible recyclability · Remplissage Depending on the injection material Possibilité de recyclage En fonction du type de matériau utilisé 8 Principles Principes Research Recherche References Références Conclusion Conclusions Icing Cement injection Mechanical stabilization Gel Injection de ciment Stabilisation mécanique Fast to use Rapidité d‘application Little construction site equipment Moins de systèmes de chantier, plus petit équipement Fast action fast stable Effets de chargement immédiat / rapide Extended range of application with consistently low equipment Vaste domaine d‘utilisation avec le même type d‘équipement Effective use of injection material Utilisation réelle du matériel d‘injection Minimize excavation Minimisation de l’extra excavation 9 10 Principles Principes Research Recherche References Références Conclusion Conclusions n Basic prerequisites for successful polymer stabilizing geoinjections Conditions de base pour une injection réussie de stabilisant polymère Research to create numerical calculation basics Research to prove the durability as well as the Recherche pour le développement d‘un ability to recycle modèle de conception mathématique Recherche visant à vérifier la durabilité et la possibilité de recyclage des matériaux Developments in the d‘enfouissement application technology Développement de la technologie d‘application 11 Research to create numerical calculation basics Recherche pour la création d‘un modèle de calcul numérique Geological solidification as well sealing of damage to dams Production of load-bearing and sealing bodies using Resin-stabilised permeable vibrated stone columns and dyke structures by means of injectable sealing systems. new bases for calculation. Colonnes perméables en gravier vibré stabilisées à la résine Géo-stabilisation et scellement simultané des remblais, Construction d‘éléments de sol porteurs et imper- des barrages et des ouvrages hydrauliques dans le sol méables utilisant de nouvelles techniques de calcul au moyen de systèmes injectables. statique. Success control measurements using georadar. Anstelle von z.B. HDI- sowie Vereisungsverfahren. Vérification du succès des interventions via geo-radar. Alternative aux techniques de gel du sol. Project partners: Project partners: Project partners: TU Dresden, TU Dresden University of Kiel / Geophysics and Geotechnics, IWD Institute of Hydraulic Engineering and Technical Hydromechanics IWD Institute of Hydraulic Engineering and Technical Hydromechanics IAB Weimar, DMI Spezialinjektionen, TU Vienna, IGT Institute of Geotechnics IGT Institute of Geotechnics University of Innsbruck, Vienna Consulting