隧道工程承包商聯系到Geobear，需要設計一個解決方案，以填補在斯塔福德西海岸干線-舒格伯勒莊園隧道的豎井的周圍以及隧道襯砌的空隙。隨著時間的推移，1847隧道已經老化，存在著嚴重的坍塌風險。Geobear使用特制的輕質地質聚合物，將隧道空洞填充，解決了老化隧道塌陷的風險。

項目背景

舒格伯勒隧道，一條長710米的隧道，覆蓋西海岸干線，建于1846-47年，位于斯塔福德郡科威奇國家信托基金的舒格伯勒莊園的下方。

隧道豎井結構圖

在隧道初建期間，隧道的臨時工程包括沿隧道興建多條無襯砌的建筑豎井，留出多條可挖掘的前緣。在工程完成后，這些豎井會相繼蓋上木樁、甲板以及回填，以重建舒格伯勒莊園的原始外觀。這些豎井在建造后幾年里的情況日況俱下，因此，鐵路公司將這一優先計劃作為他們的優先計劃之一，并大量投資，來解除碎屑刺穿隧道襯砌及調入隧道里面造成塌陷的風險。

鐵路公司聘請經驗豐富的工程顧問COWI對豎井進行定位和調查。在隧道襯砌試驗鉆探過程中，在磚墻和巖石之間發現了一個空洞，原來的木材作為的臨時襯砌在隧道的使用過程中逐漸腐爛，使隧道的襯砌面臨著由隧道的建筑材料礫巖砂巖巖石脫落的危險。COWI的解決方案是鉆孔在每個軸之間的巖石和磚石之間的空隙進行灌漿。故事承包獲得了合同。

最初的建議是使用水基泡沫劑來灌漿填充。然而，隧道襯砌使用密實的濕漿的額外承載會造成災難性的破壞。水泥灌漿也采用了密實的慢固化材料，注入后會繼續流動，這可能導致漿液進入路旁排水和壓載系統，對軌道造成永久性破壞。尋找到一種替代解決辦法至關重要。

Geobear的解決方案

隧道豎井周圍鉆孔

Geobear設計了一種輕質的地質聚合物解決方案，以填補每個豎井下方襯砌周圍的空隙以及第一米豎井本身，然后用不同成分的地質聚合物填充其余的豎井。地質聚合物注射的可控性及其快速固化速度：5分鐘，非常適合于鐵路工程的短期施工。

工程于2020年5月開始，在標準的“路線規則”星期六晚上施工。建造鋁制軌道和工作平臺通往地面，以避上方莊園的土地受到損害。

工程分三個階段進行。先填充磚襯后面的空隙，范圍在豎井兩側填充5米，以穩定隧道襯砌周圍的巖面，防止任何巖石因以后的修復活動而移位；其次，在井壁上鉆孔，再注入更多的地質聚合物，以密封豎井底部4m，并將井壁上的任何碎片固定起來。最后，從表面開始，一臺距豎井較遠位置的機器，以降低豎井承載的風險，在45°的位置鉆入豎井頂部，在一次注入更多地質聚合物，將豎井填充至最后的標高。

系統的優勢

Geobear專業團隊在隧道施工

Geobear的地質聚合物因其輕質、快速固化和低碳足跡而被用作更迭傳統灌漿產品，是行業性的又一改革。脆弱的隧道襯砌有坍塌的風險，傳統的水泥灌漿或水基泡沫劑會在隧道襯砌上產生巨大的荷載，可能隧道導致完全坍塌，或者需要大量臨時工程和占用主要的施工平臺來安裝液體并使其固化。

優化修復制度的效率及減低修復期間對營運鐵路的影響
我們的地質聚合物的固化速度和不含水泥類材料的特點消除了軌道排水和道碴污染的風險，并允許在周六晚上在“路線規則”場所進行作業，而無需延長施工時間。這將最大限度地提高現場設施可用性，防止鐵路服務中斷。再從地面注入地質聚合物到豎井期間，輕巧的設備和快速的安裝也最小化對業主的影響。

部署智能資產管理系統，如遠程監測和預測修復模型

Geobear的工程團隊在施工前模擬了隧道注入的解決方案，以確保將對襯砌的荷載降到最低，并消除坍塌的風險。建模我們的解決方案，使我們能夠確保最有效的設計和選擇合適的地質聚合物。每個地質聚合物都具有特定的工程特性，這使我們能夠使用不同的材料來填補襯里和巖石之間的空隙，并為豎井使用更輕重量的材料，從而進一步加固易碎磚石襯砌的承重。

隧道襯砌在整個工作過程中都用激光進行監測，以確保沒有移動。

整個Geobear施工過程持續關注使用技術以確保我們的設計和安裝優化是滿足客戶的確切要求。技術也確保我們的產品是混合到精確的規格，以滿足項目的具體結構要求。然后，所有工作都通過我們的I－Auditor系統記錄，并使用What－3－words應用程序進行定位，以確保每個注射孔可以精確定位，并記錄該位置的注入的材料體積和空隙大小是相符的。

價值工程與創新思維

Geobear參與了這個關鍵的基礎設施項目，使該項目的所有參與者-鐵路公司、顧問公司COWI和承包商Story能夠協作開發一個以前從未用于此的解決方案，從第一原則出發，找出所有需要解決的問題-我們能夠創建一個定制的解決方案，為客戶和關鍵利益相關者創造利益。快速的實施過程意味著鐵路交通不會中斷，小范圍的注入和對工程的最小影響意味著我們能夠在不干擾野生動物或造成視覺干擾的情況下為業主完成悄無聲息地完成工作。我們使用的輕質材料創造了一個解決方案，不僅填補了豎井和關鍵隧道襯砌周圍的空隙，而且具有120年的設計壽命，創造了一個永久解決方案，最大限度地減少了未來的破壞。

輕質材料和快速固化時間也消除了隧道內大量臨時工程的需要，進一步提高了解決方案的整體成本效益。

操作和環境影響

Geobear公司的加固方案是建立在減少對穩定工程的操作和降低對環境負面影響的原則上。我們決心創造更環保，具備可持續性的解決方案，使我們的地質聚合物產品的灌漿效率比傳統方案高500%至700%，材料能迅速固化和易于控制而不會產生意外流動的風險。與傳統的25%的灌漿效率相比，這種效率清楚地表明了我們所需材料的減少。當我們比較地質聚合物和水泥灌漿的碳排放量，對比就很明顯了：1噸的地質聚合物相當于65噸水泥漿液使用效果，生產1噸地質聚合物只產生1.18噸CO2e，而等量的水泥漿將產生12.35噸CO2E(《建筑材料碳足跡點分析》，2013年)

注意維護和更新之間的權衡，以及提供改進的機會

Geobear 獲得建筑新聞大獎

Geobear致力于為我們的每一個客戶提供最好的解決方案。我們在英國各地重要基礎設施方面的工作讓我們對整體設計和施工的優勢有了獨特的洞察，通過確定資產未來性能的來制定最佳解決方案，避免要以犧牲其他為代價。Geobear公司的地質聚合物解決方案的設計壽命為120年，這意味著在這些領域不需要做接下來的修復工作，因此就不會增加項目成本的情況下而進一步降低未來的維護成本。

嚴格遵守預算和施工時間表

該項目的所有工作都是在規定的時限內進行的，既涉及個人“路線”財產規則，也涉及項目總工期，還在商定的預算范圍內進行，沒有發生安全事故。

方案優勢總結

Geobear 獲得 BCI Award

舒格伯勒隧道是首次使用Geobear 的改革式的地質聚合物來保護國家重要的鐵路基礎設施。由于重量輕，快速固化和顯著降低碳足跡的特點，地質聚合物取代了傳統灌漿。脆弱的隧道襯砌有坍塌的危險，傳統的水泥漿或水基泡沫劑會使隧道襯砌發生嚴重坍塌的危險，或需要大量的臨時工程和主要解決方案并使其固化。

我們的地質聚合物的固化速度和不含水泥類材料的特點消除了軌道排水和道碴污染的風險，并允許在周六晚上在“路線規則”場所進行作業，而無需延長施工時間。這將最大限度地提高現場設施可用性，防止鐵路服務中斷。再從地面注入地質聚合物到豎井期間，輕巧的設備和快速的安裝也最小化對業主的影響。所有的施工在預期時間內完成，并在預算范圍，完成了與各大項目參與方完美地協同和合作。