Palisady – rozwiązania, realizacje i problemy • Pale

GDMT geoinżynieria drogi mosty tunele 02/2015 [51]
Cena 9,90 zł
(w tym 5% VAT)
ISSN 1895-0426
02/2015 (51)
www.inzynieria.com
• Palisady – rozwiązania, realizacje i problemy
• Pale, mikropale i kolumny mniejszych średnic
• Rozbudowa dróg krajowych w perspektywie do 2023 r.
GEOINŻYNIERIA
Zastosowanie
energii wody
do wiercenia
Rys. 1. Młotek DTH Wassara
Wzmocnienie gruntu pod dworcem Stockholm Central Station
Kent Boström – LKAB Wassara AB
Antoni Domaszewski – AD sp. z o.o.
Młotek zasilany wodą
Jednym z istotniejszych
Młotek DTH Wassara zasilany jest wodą. Do
smarowania nie używa się oleju, dzięki czemu etapów w zakresie rozwoju
nie dochodzi do zanieczyszczenia powietrza technologii wiercienia DTH
i wody, która skutecznie pochłania kurz. Dlatego
było wynalezienie młotka
wiercenie z użyciem młotków zasilanych wodą
zasilanego wodą, które miało
jest jedną z najbardziej przyjaznych dla środowiska metod wiercenia udarowego. W porównaniu miejsce około 25 lat temu.
Do zalet tego urządzenia
do młotków DTH zasilanych powietrzem, stosowanie omawianej technologii przynosi także sponależy zaliczyć mniejsze
re oszczędności energii
zużycie energii, proste otwory
Do napędzania mechanizmu udarowego młoti czystsze środowisko pracy
ka o dużej częstotliwości stosowana jest woda
zasilająca o ciśnieniu do 180 barów. Gdy
woda opuszcza młotek, traci ciśnienie
i utrzymuje niską prędkość płukania, która jest jednak wystarczająca do unoszenia
urobku na powierzchnię, oczyszczenia
i podtrzymania odwiertu.
W ramach tej technologii uzyskuje się
duże prędkości wiercenia i można stosować standardowy sprzęt wiertniczy.
Wiercenie młotkiem zasilanym
wodą w górnictwie
W 1990 r. szwedzka firma wydobywcza
LKAB, planując zwiększenie opłacalności
produkcji, poszukiwała technologii wiertniczych, które można byłoby wykorzystać do wiercenia otworów strzałowych
o długości 60 m z odchyleniem max.
1,5% i które przyczyniłyby się do zmniejszenia kosztów zużycia energii.
Firma LKAB dążyła do zwiększenia skali produkcji rudy żelaza. Najbardziej skutecznym sposobem okazało się zwiększenie długości otworów strzałowych z 28
do 56 m, dzięki czemu osiągnięto odległość 28 m między poziomami. Pozwoliło to na zmniejszenie liczby potrzebnych
zsypów o 70%. Produkcja z jednego wybuchu wzrosła z 1200 do 10 tys. ton, czyli
ponad 8 razy.
Im dłuższy jest odwiert, tym ważniej46
sza staje się jego prostoliniowość. Jak najmniejsze
odchylenie jest niezbędne do utrzymania dobrego rozdrobnienia rudy podczas strzelania. Maksymalne dopuszczalne odchylenie otworu w LKAB
wynosi 1,5% i młotki DTH Wassara spełniają ten
warunek.
W kopalniach firmy LKAB z zastosowaniem tej
technologii wywierconych zostało w sumie ponad
20 mln m otworów strzałowych. Młotki zasilane
wodą współpracują z automatycznie sterowanymi
wiertnicami, które są kontrolowane na monitorach
w pomieszczeniach biurowych na powierzchni.
Wiercenie młotkami zasilanymi
wodą w budownictwie lądowym
Na wiercenie w gruntach wpływa wiele
czynników, m.in. rodzaj formacji (fragmenty skalne, zbite gliny, formacje bogate
w wodę, głazy, itd.), wymagania dotyczące odwiertu (długość, dokładność, itd.)
oraz przepisy z zakresu ochrony środowiska (wiercenia w obszarach wrażliwych,
ograniczenie hałasu).
Młotki DTH Wassara spełniają wszystkie te wymagania i mogą być stosowane do wierceń na obszarach wrażliwych;
pracach z rurowaniem; wierceń poszukiwawczych, geotermalnych, rozpoznawczych i drenażowych (w kopalniach); pod
pompy ciepła; w tamach, tunelach oraz
warstwach wodonośnych.
Wzmocnienie gruntów pod dworcem Stockholm Central Station
Duży projekt kolejowy realizowany
w Sztokholmie (Szwecja) wymagał znacznego wzmocnienia gruntów w pobliżu
dworca kolejowego Sztokholm Południe.
W tym miejscu było kiedyś jezioro, które
obecnie wypełnione jest piaskiem, błotem, pniami starych dębów i głazami. Dla
Fot. 1. Młotek W 150 z rurowaniem
Fot. 2. Prace w kopalni LKAB
kwiecień - czerwiec
2 / 2015 [51]
?????
geoinżynieria drogi
mosty tunele
wykonawcy oznaczało to pracę we wrażliwym środowisku,
gdzie konieczne było wywiercenie dużej liczby długich otworów pod kolumny jet-grouting i pale. W sumie wykonano 4800
otworów z zaczynem cementowym, zainstalowano 700 pali
typu RD i 1200 pali z rdzeniem stalowym, a także zużyto w sumie około 35 tys. m rur.
Do utrudnień, na które napotkał wykonawca tej inwestycji,
należy zaliczyć budynek z 1870 r., który w połowie położony
jest na skałach, a w połowie na obszarze dawnego jeziora. Zabytkowy obiekt chroniony jest przez rygorystyczne przepisy,
które komplikują budowę nowego tunelu, ponieważ według
nich budynek nie może zostać zburzony, przeniesiony ani
uszkodzony.
Ze względu na skomplikowane warunki zadecydowano
o wykorzystaniu na tej budowie młotka zasilanego wodą. Jednym z argumentów za użyciem tej technologii był przepis dotyczący niskiego poziomu hałasu wymaganego na obszarach
miejskich, jak również zminimalizowanie ryzyka osiadania
obiektu.
Łącznie zainstalowano 300 pali rurowych wspierających budynek. Za pomocą młotków typu W80 wwiercone one zostały
w skalne podłoże do głębokości 68 m. Prace prowadzone były
na bardzo ograniczonym obszarze. Duże pale dębowe i głazy,
które kiedyś były wykorzystywane do fundamentowania, podczas wykonywania prac musiały zostać przewiercone.
Jak powiedział Aleksander Pätzold, kierownik budowy z firmy Bilfinger Spezialtiefbau, wiercenie z młotkiem Wassara nie
było skomplikowane. Byliśmy w stanie zachować bardzo wysoką jakość pracy, pomimo dużej liczby otworów oraz niepewności, co do rodzaju formacji, w której odbywało się wiercenie.
Głazy, kłody dębowe, żwir i warstwy piasku nie były problemem podczas penetracji.

Fot. 3.
Młotek Wassara W150 – przygotowanie
do wiercenia pod budynkiem
kwiecień - czerwiec
2 / 2015 [51]
47