Uostai

Izraelio laivų statyklų didelių darbinių platformų dokų asfalto danga smarkiai įtrūko ir nusidėvėjo. Taip nutiko dėl tuštumų smėlio posluoksnyje (kuris užpildo doko plieninį karkasą), atsiradusių dėl drėgnų jūros sąlygų. Sunkios apkrovos nuo laivų statyklos 400 tonas sveriančių kranų, sunkiosios technikos ir konteineriais pakrautų sunkvežimių kartu su netinkamu konstrukciniu sutvirtinimu sukėlė platformos paviršiaus ir posluoksnio pablogėjimą.

Visą konstrukcinę dangą reikėjo pakeisti sprendimu, užtikrinančiu patikimą sutvirtinimą ant nestabilaus posluoksnio ir pakankamą laikomąją galią visai laivų statyklos veiklai. Laivų statyklą domino greiti ir ekonomiški tiesimo metodai, kad būtų sumažinta veiklos prastovų ir susikaupusių darbų.

Įprastinis metodas

Įprastinis metodas buvo 35 cm gelžbetoninės dangos konstrukcija, pakankamai tvirta, kad sudarytų tiltą virš minkšto posluoksnio. Tam būtų reikėję ne tik didelių kiekių betono ir plieno, bet ir didelio kiekio aukštos kokybės užpildo 30 cm pagrindo bazei. Numatoma tokio statinio statybos trukmė ir sąnaudos buvo nemažos.

„Neoloy“ geokorio sprendimas

„Neoloy“ geokorio izoliavimo sistema prieplaukai atnaujinti buvo pasirinkta dėl jos inžinerinių privalumų (apkrovos ir paskirstymo, sumažinto nusėdimo) ir ilgalaikio konstrukcijos stiprumo. Dėl per didelės žalos pirmiausia buvo pašalinta visa dangos konstrukcija. Tada virš geotekstilės ir sutankinto smėlio pagrindo buvo įrengtas 20 cm „Neoloy“ geokorys, užpiltas vietiniu smėliu. 100 % užpildo sutankinimas buvo sertifikuotas „Nuclear Gauge“ ir „GeoGauge“ prietaisais. Virš „Neoloy“ buvo paklotas 12 cm granuliuoto pagrindo sluoksnis ir geros kokybės 20 cm užpildo sluoksnis, stabilizuotas 5 % cementu. Paviršiaus sluoksnis sudarytas iš 10 cm standartinių betoninių trinkelių ant 3 cm sutankinto smėlio išlyginimo sluoksnio.

Privalumai

• Greitas įrengimas
• Didesnė laikomoji galia ir pasiskirstymas atitinka laivų statyklos reikalavimus
• Pusiau kietas paklotas sumažina skirtingą nusėdimą ir taip sumažina degradaciją
• Puikus drenažas ir patvarumas drėgnomis sąlygomis, geriausiai tinka jūrinei platformai
• Vietinio smėlio naudojimas konstrukciniam užpildui
• Didelė eksploatavimo trukmė
• Ekonomiška

Iššūkis

Mansaniljo uoste buvo suplanuotas naujas 150 000 kv. m ploto daugkartinio naudojimo terminalas, kuriame per metus turėjo būti pakrauta 2,5 mln. tonų bendrosios paskirties krovinių ir birių mineralų. Rangovas per metus turėjo pastatyti penkias 10 000 kv. m platformas su aplinkai nekenksminga eksploatavimo įranga ir infrastruktūra. Statyba turėjo būti vykdoma pagal aukščiausius tarptautinius standartus, siekiant viršyti planuojamą krovos pajėgumą.

Vienintelė problema buvo ekstremalios terminalo platformos vietos sąlygos. Gruntas buvo permirkęs dumbluotas smėlis, kurio CBR <2 %. Birūs švino ir cinko mineralų, sukrautų į rūdos kalnus doke, keliama apkrova gali siekti 35 t/m2. Terminalo pamatai buvo pastatyti ant vertikalių kolonų; todėl sutvirtinimo sprendimas turėjo veikti ir kaip apkrovos perdavimo platforma.

Dėl ekstremalių vietos sąlygų ir projekto reikalavimų, „Innovator“ ir „Ancora Engineering“ bendradarbiavo su PRS, kad sukurtų patikimą geokoriu sutvirtintos krovinių perdavimo platformos (LTP) projektą.

Įprastinis sprendimas

Betoninių, hidrauliniu būdu surištų arba kompleksinių geosintetinių (geotinklų) sluoksnių krovinių perdavimo platformos buvo per brangios arba nepakankamos. Nesutvirtintos dangos storis būtų buvęs daug didesnis ir ji būtų kainavusi brangiau.

„Neoloy“ geokorio sprendimas

„Neoloy“ geokoriai buvo pasirinkti dėl puikaus apkrovos paskirstymo mechanizmo. „Neoloy“ sutvirtinimas veikia kaip standus paklotas, plačiai paskirstantis vertikalias apkrovas ir sumažinantis nusėdimą. Taip taikomos apkrovos efektyviai perduodamos tiesiai į vertikalias kolonas.

Iš pradžių, iškasus posluoksnį ir uždengus, buvo išlieta 5 cm lengvojo betono darbinė platforma, kad būtų sukurtas stabilus darbinis pamatas.

Du sluoksniai „Neoloy“ 330-120 (120 mm aukščio) su 12 cm 1 col. žvyro užpildo buvo pakloti tiesiai virš darbinės platformos ir sutankinti papildomu 3 cm užpilamu sluoksniu ant kiekvieno sluoksnio. Kas 15 cm buvo dedamas 115 cm kontroliuojamas posluoksnio įterpiamasis sluoksnis, kokybiškai sutankinant. Posluoksnis pasižymėjo dideliu tamprumo moduliu (178 MPa) dėl „Neoloy“ geokorio sutvirtinimo.

Pagrindo sluoksnyje buvo paklotas papildomas „Neoloy“ geokorio 330-120 sluoksnis, užpildytas bazinės kokybės granuliuotu užpildu (+3 cm užpilamuoju sluoksniu). Dėl „Neoloy“ sutvirtinimo 20 cm pagrindo sluoksnis taip pat pasižymėjo labai aukštu moduliu. Platformos paviršiaus sluoksnis buvo 25 cm portlancemenčio plokštė.

Privalumai

• Greitas, paprastas įrengimas – 10 000 kv. m dangos patiesiama per 4 savaites
• Modulio tobulinimo koeficientas – 2–3 kartai; leidžia naudoti posluoksnio medžiagą
• Posluoksnio tobulinimas – trimatis „paklotas“ stabilizavo ekstremalių sąlygų posluoksnį
• Uždara drenažo sistema – itin svarbi misija, atsižvelgiant į vietos sąlygas
• Sąnaudų taupymas – sumažintas posluoksnio ištraukimas, pagrindo bazės ir betono sluoksniai

IŠŠŪKIS

„Balticon“ konteinerių terminalo operatorius plėtė sandėliavimo aikštelės pajėgumus, siekdamas susitvarkyti su infrastruktūros plėtra Gdansko uoste. Intermodalinių konteinerių aikštelių operacijų sąlygojama dangos apkrova yra ekstremali – dinaminė konteinerius keliančių krautuvų apkrova pasiekia 1 000 kN vienai ašiai, kai konteineriai keliami ir kraunami 5 aukštais. Reikalinga stipri dangos konstrukcija ir stabilus pagrindas.

Vietos dirvožemio sąlygos buvo netolygios – permirkęs smėlis su daugybe 300 m gylio skylių, kurias sukėlė vietinės brangakmenių kasybos operacijos. Posluoksnio modulis buvo 40 MPa. Norint padaryti pagrindinį darbinį sluoksnį, gilios skylės pirmiausia buvo užpildytos vietiniu smėliu, o tada buvo naudojamas dinaminis tankinimas, siekiant padidinti grunto tankį.

Nors posluoksnio stiprumui pagerinti buvo svarstomi geokoriai, tik „Neoloy“ geokoriai turėjo reikiamą modulio pagerinimo koeficientą dėl savo unikalių toliau išvardytų inžinerinių savybių.

• Didelis dinaminis (elastinis) standumas (>500 MPa, esant 60 °C) – tinka didelei dinaminei apkrovai ir nepaliekama provėžų
• Didelis atsparumas tempimui (>19 kN/m, perforuota) – dėl patikimo apkrovos paskirstymo esant statinei apkrovai be nusėdimo
• Maža liekamoji deformacija (<3 % per 75 metus) – dėl ilgalaikio našumo

ĮPRASTINIS SPRENDIMAS

Buvo nuspręsta, kad cheminių stabilizatorių posluoksniui stabilizuoti nepakanka. Be didelių sąnaudų ir sudėtingo naudojimo, jų ilgalaikis patikimumas ribotas ir jie gali būti išplauti į vietinį gruntą arba vandens sluoksnius.

„NEOLOY“ GEOKORIO SPRENDIMAS

Posluoksniui / pagrindo bazei pagerinti pasirinktas „Neoloy“ 330 120 C kategorijos geokorys. „Neoloy“ sukūrė standų vienalytį sluoksnį ant pažeisto vietinio grunto. Kaip užpildas naudotas vietoje iškastas smėlis iš uosto gilinimo darbų ir hidrotechninių konstrukcijų.

Nors projektavimo tikslas buvo 120 MPa, „Neoloy“ stabilizavimas padidino posluoksnio modulį daugiau nei 6 kartus nuo 40 iki 250 MPa. „Neoloy“ posluoksnio pagerinimo koeficientas (SIF) buvo patikrintas atliekant statinį plokščių bandymą.

„Neoloy“ kompleksinė sistema sudaro pusiau standų paklotą, kuris veikia kaip plokštė. Plokštės efektas sumažina vertikalųjį spaudimą ir neutralizuoja skirtingą nusėdimą, kad būtų užtikrintas patikimas konteinerių aikštelės dangos našumas. „Neoloy“ pagrindo bazė taip pat naudojama kaip savaiminio nutekėjimo sistema.

Nors pradiniame projekte buvo numatytas 30 cm storio C30/37 klasės voluojamo betono pagrindas, didelis „Neoloy“ SIF leido 33 % sumažinti betono sluoksnį. Papildomi 10 cm betono buvo pakeisti vietinio smėlio užpilamuoju sluoksniu virš „Neoloy“ sluoksnio. Paviršiaus sluoksnis buvo 10 cm betoninės grindinio trinkelės virš 4 cm cementuoto smėlio sluoksnio.

PRIVALUMAI

• Posluoksnio laikomoji galia pagerėjo 6 kartus ir taip buvo ženkliai pagerintas konstrukcinių sluoksnių virš „Neoloy“ modulis
• Tvari nauda – sumažintas tiesimo darbų vietoje kiekis ir anglies pėdsakas, naudojant vietoje iškastą smėlį, o ne importuotą užpildą
• Sutaupoma 30 % – tiesimo ir viso eksploatavimo ciklo sąnaudų
• Paprasta logistika, greitas įrengimas – 2 000 kv. m per dieną
• Didesnė dangos eksploatavimo trukmė – mažai priežiūros