Vákuová konsolidácia

Cofra má v oblasti vákuovej konsolidácie dlhodobé skúsenosti. V našej škále technológií existuje niekoľko systémov vákuovej konsolidácie, medzi nimi Beaudrain, BeauDrain-S a tradičná metóda vákuovej konsolidácie pomocou syntetickej vložky. Všetky koncepty, okrem systému BeauDrain, ktorý používa interne vyvinutý špeciálny pluh, sú inštalované pomocou vlastných PVD súprav. Každý systém má svoje vlastné riešenie na prekonanie straty vákua vo vrstvách piesku. Opýtajte sa nás na možnosti.

Vákuová konsolidácia

Čo je Vákuová konsolidácia

Táto technológia zahŕňa inštaláciu umelých drenážnych ciest alebo zvislých odtokov spolu so znížením atmosférického tlaku vo vnútri drénov tak, aby sa urýchlil proces konsolidácie. Prefabrikovaný vertikálny drén (PVD) používaný spoločnosťou Cofra na vákuovú konsolidáciu je špeciálne navrhnutý tak, aby účinne fungoval pri vysokom   sadaní a pri pôsobení vákuového tlaku.

Ako to funguje

Vysoko priepustné pôdy ako je piesok, majú schopnosť rýchlo sa prispôsobiť zaťaženiu a zodpovedajúcej kompresii / zmenšeniu dutín v dôsledku schopnosti ľahko odvádzať prebytočnú pórovú vodu. Nízko priepustné pôdy ako hlina a rašelina túto schopnosť nemajú a vykazujú oneskorenú kompresiu s rozptýlením prebytočnej pórovej vody. Tento proces rozptýlenia prebytočných pórových tlakov, známy tiež ako konsolidácia, môže v závislosti od hrúbky usadeniny trvať roky. Vertikálne drény sú používajú na skrátenie dráhy rozptylu prebytočnej vody v póroch a na urýchlenie procesu konsolidácie na niekoľko mesiacov alebo dokonca len týždňov.

Vákuová konsolidácia funguje v zásade podobne ako vertikálne drény (PVD), na podložie sa však vyvíja dodatočné zaťaženie znížením atmosférického tlaku v dréne. Použitý vákuový tlak vo vnútri systému možno považovať za ekvivalentné dodatočné zaťaženie. To znamená, že celkový aplikovaný tlak (dodatočné zaťaženie plus vákuové zaťaženie) pôsobí na pôdu s cieľom urýchliť konsolidáciu. Tento princíp je rovnaký pre všetky vákuové metódy. Rozdiel medzi metódami je v oblasti ich použitia spôsobenej schopnosťou každého systému utesniť vákuové drény pred vniknutím vzduchu alebo priepustných vrstiev. Bariérový vákuový systém používa hornú bariéru a kalové múry okolo oblasti na úplné utesnenie pôdy pred vzduchom. Systém BeauDrain inštaluje kompletný systém pod úroveň spodnej vody do mäkkej stlačiteľnej pôdy pomocou pluhu. BeauDrain-S používa trubice na prechod všetkých priepustných vrstiev a pripája sa k drénom v mäkkom podloží pod úrovňou spodnej vody. Ďalšie informácie nájdete na obrázku nižšie.

Prečo sa používa

Vákuová konsolidácia sa často používa pri riešení problémov so stabilitou a vytváranie vákuového zaťaženia, ktoré spôsobuje dodatočnú pevnosť v podloží. Dodatočná pevnosť umožňuje urýchlenie realizačného plánu bez rizika reziduálneho sadania   a to všetko bez možných dodatočných nákladov. V zriedkavých prípadoch sa vákuová konsolidácia používa aj na obmedzenie horizontálnych deformácií.

Oblasti využitia

  • Infraštruktúra: Vákuová konsolidácia sa používa pri stavbe cestných a železničných násypov, predpätie vzletových a pristávacích dráh a odbavovacích letištných plôch. Často sa využíva v prístavoch stavaných na mäkkých usadeninách, kde je stabilita často zásadným problémom.
  • Bagrovanie: Vákuovú konsolidáciu je možné použiť vtedy, ak sú rekultivácie konštruované na mäkkých usadeninách a je potrebné obmedziť horizontálne deformácie
  • Ťažba: Vákuová konsolidácia je veľmi vhodná na použitie v odkaliskách na vytvorenie pevnosti bez jej dodatočnej straty. Vákuový systém je možné nainštalovať z plošiny alebo pomocou špecializovaných nástrojov vyrobených na mieru.
  • Stavebníctvo: Pomocou vákuovej konsolidácie sú upravované polia a lúky tak, aby boli vhodné na výstavbu domov, hál alebo kontajnerových stojísk, bez hrozby sadania terénu.
  • Ochrana pred povodňami: stabilizácia a rozširovanie hrádzí

Použitie systému je vhodné pre nasledujúce typy zemín:


Ako sa inštaluje lineárny vákuový systém

               

Pre lineárny vákuový systém sa prefabrikované vertikálne drény inštalujú pomocou širokej škály inštalačných hlavíc, ktoré vyvinula spoločnosť Cofra. Princíp inštalácie vertikálnej drenáže je založený na vložení oceľového britu do zeme s drénom vo vnútri. Drén sa v spodnej časti britu pripojí k oceľovej kotve, ktorá ukotví drén v zemi. K dispozícii sú aj automatické kotviace systémy, ktoré udržiavajú drén v požadovanej hĺbke počas vysúvania britu. Potom ako brit dosiahne povrch, sa drén odreže a na koniec nasledujúceho drénu sa pripojí nová kotva. Brit je zasunutý a vytiahnutý zo zeme prostredníctvom systému valcov a navijakov, ktoré sú poháňané hydraulickým systémom rýpadiel. Potom, čo sú drény nainštalované, sú napojené na horizontálny drén. Použitie drahého odtokového piesku nie je potrebné. Po pripojení všetkých odtokov je oblasť pokrytá fóliou a utesnená pred atmosférou. V prípade potreby sa po stranách vákuovej oblasti vykonajú špeciálne opatrenia, aby sa zabránilo úniku vzduchu alebo nadmernému vnikaniu vody. Horizontálne drény sú napojené na vákuové pumpy, ktoré vytvoria vákuový tlak.

                         


Ako sa inštaluje BeauDrain

               

Inštalačný stroj pomocou špeciálne navrhnutého pluhu ťahá horizontálny zberný drén do maximálnej hĺbky 2,5 m pod úrovňou inštalácie (v závislosti od hrúbky pracovnej platformy a hladiny podzemnej vody). V rámci výrobného procesu je tento horizontálny drén automaticky pripojený k hornej časti vertikálneho drénu inštalovaného v tej istej pracovnej operácii. Nakoniec je na horizontálny drén nainštalovaný pás membrány, aby sa zlepšilo utesnenie medzi atmosférou a horizontálnym drénom. Po inštalácii vopred určeného počtu drénov sa slepá časť drénu vedie na povrch, kde je pripojená k vákuovému čerpadlu.

             
                         


Ako sa inštaluje BeauDrain –S

               

Aby sa zabránilo úniku vzduchu, je BeauDrain-S vyrobený zo špeciálne vyvinutého (MD88H) vertikalného drénu, napojeného na etylénovú trubicu vopred stanovenej dĺžky. Etylénová trubica je inštalovaná v celej hrúbke pracovnej platformy a v závislosti od hladiny podzemnej vody sa vtiahne do hĺbky pol metra v tesniacej ílovej alebo rašelinovej vrstve. Dĺžka trubice je špeciálne navrhnutá pre každý projekt alebo oblasť projektu. Po inštalácii vyčnievajú nad inštalačnú plošinu iba etylénové trubice. Potom, čo sú trubice skrátené na požadovanú dĺžku, sú odtoky BeauDrain-S navzájom spojené v linkách pomocou spojok. Tieto potrubia sú prostredníctvom zberného potrubia a zbernej hadice napojené na vákuové čerpadlo na okraji poľa.