Прецизно фундиране

машини и технологии

При фундиране или заздравяване на земната основа трябва да се имат предвид редица екологични фактори – от прах, шум, вибрации и повреди до вредните дизелови емисии. Колкото по-голям е даден проект, толкова по-голямо е потенциалното му въздействие върху околната среда. В тази връзка, производителите на машини за фундиране окриват нови по-екологични възможности при разработване на последните си модели, като често е налице съчетание едновременно между по-добро представяне и ефективност.

Като пример за тенденцията на търсене и прилагане на по-екологични технологии могат да послужат вибрационните чукове, които посредством вертикални вибрации полагат или отстраняват фундаментни елементи, като шпунтови огради. Според производителя РТС популярността им нараства както за принципното им приложение, така и като алтернатива на набиването на пилоти в земната основа. РТС, която е собственост на групата Fayat, отчита нарастващ интерес към технологията Vibrodriving, по-специално при изграждането на морски ветроенергийни паркове. Изпълнителите на подобни ветроенергийни паркове са все по-загрижени за опазване на морската флора и фауна от подводните шумове при фундиране. Това ги мотивира да търсят по-екологични технологии.

Dong Energy тества три вибрационни чука от вида 200HD – модел на производителя PTC, при строителството на ветроенергийния парк Anholt, който има производствена мощност от 400MW и е най-големият морски ветроенергиен парк в Дания. Проектът изисква инсталацията на 275 тонни тръбни стоманени монопилоти дълбоко в морското дъно, които ще служат като основи. Захранвани посредством агрегати – модел 1200C на PTC, които осигуряват обща мощност от 2.42MW, вибрационните чукове работят в синхрон за монтажа на пилотите на дълбочина от 20 метра. Инсталацията на един такъв пилот отнема по-малко от 30 минути, като произведеният шум на разстояние от 750 метра е под 160dB. Съвместната работа с Dong Energy е позволила да бъдат надминати очакванията от гледна точка на производителността. В момента компанията развива и партньорството си с Casagrande за разработването на съоръжения за пилотно фундиране на стоманени и стоманобетонни пилоти. Първоначално е разработен моделът SC13, предназначен за фундиране на стоманобетонни пилоти на дълбочина до 13 метра, като вниманието е насочено основно към разработването на модела PR16-S, който може да бъде използван като вибрационен чук за изпълнение пилоти с дължина 18 метра или само като чук за пилоти с дължина до 16 метра. Междувременно, последният модел вибро чук на РТС – 20RHFV, е предназначен и за монтаж на платформи за пилотно фундиране. Машината е оборудвана с технологията за променлив момент и е с намалена ширина в центъра – 450mm, което означава, че може да бъде поставен върху два сегмента при изпълнение на шпунтови огради. По този начин работният процес става по-бърз, тъй като не трябва да се спира толкова често за преместване на машината от един сегмент на друг.

Шнекова технология
Строителят Miller Piling счита, че шнековият метод за изпълнение на пилоти или CFA – технология, се развива с бързи темпове. Технологията включва сондаж до необходимата дълбочина с кух безкраен шнек, през който впоследствие се изпомпва бетонна смес в сондажния отвор, докато шнекът постепенно се изтегля нагоре с изнасяне на излишната почва навън. След изваждане на шнека в запълнения с бетонова смес отвор може да бъде поставен армировъчният скелет на пилота. Методът е подходящ при дълбоко фундиране в слаби почви, тъй като не се допуска отклонение на накрайника от проектното местоположение на пилота. Това е изключително важно при изпълнението на пилотни стени със застъпване на пилотите, където точността е съществено условие. Технологията намира все по-широко приложение и при фундиране в градски условия, тъй като допуска минимални нива на шум и вибрации.

Много инвеститори искат сградите им да имат много подземни нива, като подобни проекти често се изпълняват в ограничени градски пространства. При такива условия методът за изпълнение на пилоти с безкраен шнек (CFA) се оказва най-подходящ. За работа на много обекти Miller закупува 140-тонна пилотна машина с шнек и обсадна тръба на фирма Casagrande, считана за най-голямата подобна машина в Обединеното кралство. Моделът C850 DH може да изпълнява пилоти с диаметър до 1 метър на дълбочина повече от 21 метра, като обсадната тръба и шнекът се преместват и навлизат в земната основа едновременно. Подобни машини обикновено са по-големи от стандартните пилотни машини, тъй като е необходима по-голяма мощност за едновременното завъртане на шнека и обсадната тръба в почвата. Моделът разполага с два роторни мотора с въртящи моменти съответно 360 и 421kNm.

Фирма Soilmec също пусна на пазара сондажна пилотна машина – моделът SR-90 Turbojet, за дълбоко заложени, двойни застъпващи се и CFA пилоти. Както останалите три модела от SR серията машини за изпълнение на фундаменти и този модел може да бъде оборудван с двигатели, съвместими с Клас 3 и Клас 4, съгласно директивите за намаляване на вредните емисии, приети в САЩ, които спомагат за увеличаване на ефективността и производителността.

Новото SR поколение машини разполага с по-мощни и леки ротори с 20% по-висок въртящ момент.

Другите модели от SR серията са SR-60 за пилоти с големи диаметри, SR-65 за изпълнение на пилоти с обсадна тръба с постепенно изместване и SR-100 за застъпващи се пилоти. Производителят показа и новите SM машини за микропилоти и анкери, които също могат да бъдат захранвани от двигатели, съвместими с Клас 3 или Клас 4 за високоефективно представяне и ниски нива на вредните емисии. Разработени съвместно от Soilmec и Puntel са моделите SM-3 с безкраен шнек, SM-5G за инженерно-геоложки сондажи, SM-8 многофункционален стенд за микропилоти, SM-14 за „jet grouting” и SM-17 с двоен ротор.

Soilmec разработи и нова елетрическа многофункционална сондажна платформа - SM-5E, предназначена за работа в тунели или други ограничени пространства, където емисиите от дизеловите двигатели биха били опасни. Машината е на същия принцип като SM-5 и е със същите основни функции, включително роторни глави с въртящ момент, вариращ от 687 до 972daNm и максимална скорост на пробиване между 98 и 862 оборота в минута. Въпреки това, захранването е заменено с елекрически мотор тип ABB с мощност 75kW. Освен, че има компактен дизайн, SM-5 е многофункционална машина.

Оптимизираните й съчленени накрайници и въртящи глави с широк обхват гарантират голяма област на приложение – от анкериране до изпълнение на микропилоти, „jet grouting” (чрез специален накрайник), рязане и сондаж, приложение в тунелното строителство и за радиална почвена консолидация.

Според Bauer търсенето на многофункционално оборудване за фундиране нараства, поради което фирмата, заедно с партньора си RTG Rammtechnik, е разработила нов вид накрайник за стабилизация на почвата, чрез размесване. Моделът размесваща глава SCM-DH (Single Column-Double Head) представлява значително усъвършенстване на съществуващата технология. Според производителя, накрайникът е разработен в отговор на нарастващото търсене на оборудване за заздравяване на почвата, чрез размесване с изпълнение на почвени пилоти с все по-големи диаметри. Устройството разполага с два противоположно въртящи се компонента, които постигат изключително високи нива на размесване и хомогенизиране на почвата с циментовия разтвор и е подходящо за заздравяване на песъчливи почви, както и за изпълнение на почвени пилоти в свързани почви. SCM-DH се предлага за направа на пилоти с диаметри от 1,8 до 2,4 метра. Накрайникът може да бъде монтиран на роторна машина с двойна глава, като моделите на RTG Rammtechnik DKS 100/200-02 и DKS 50/100 или на роторна машина тип KDK, подобно на BG роторните сондажни платформи на Bauer, в комбинация с ВТМ усилвател на момента. SCM-DH е тестван при полеви условия в голям мащаб, прикрепен към фиксирана платформа RG 25S и задвижван от двойна роторна машина, модел DKS 100/200-02. Според производителя вградената двигателна мощност от 570kW се оказва изключително полезна при поддържане на висока скорост на въртенето по време на смесването, въпреки увеличеното почвено съпротивление.

Максималната достигната дълбочина, при използване на платформата RG 25S е от порядъка на 23,5 метра.

Нова технология
Фирма Junttan разработи нова технология, предназначена за подобряване контрола и управлението на дейностите при изпълнение на пилоти. Системата за контрол Junttan X заедно със софтуера iPiler могат да контролират всички функции и да събират данни за процеса на изпълнение. Предварително могат да бъдат подготвени точни инструкции за изпълнението на пилотите, които се изпращат към системата за контрол и са достъпни за оператора на обекта. В същото време се събира информация по време на работа, която се изпраща обратно за проверка, както и за активна поддръжка. Модулната конфигурация на софтуера и хардуера спомагат за усъвършенстването и добавянето на нови функции бързо и лесно, като в същото време компонентите на системата за контрол Junttan X се състоят от надеждна електроника, разработена специално за тежките работни условия.

Trimble също предложи нова технология в сферата на фундирането, под формата на системата за контрол при сондаж и изпълнение на пилоти DPS900. Технологията за контрол на машините дава възможност на строителя да изпълнява прецизни сондажи до точно определени дълбочина, местоположение, ориентация и ъгъл на наклона и е предназначена да подпомага осигуряването на безопасна работа със свеждане до минимум на необходимостта от геодезически измервания и персонал близо до машините по време на работа. Системата Trimble DPS900 е част от портфолиото на фирмата за връзка с обекта - Trimble Connected Site и може да бъде интегрирана със софтуера Trimble Business Center HCE, инсталиран в офиса, например.

Използването на НСЕ в офиса и на DPS900 на обекта позволява на изпълнителя да оптимизира графиците за сондаж и изпълнение на пилоти, които от своя страна да бъдат изпратени безжично до работната площадка и обратно да бъде върната информация за качеството и производствения процес.

От последните разработени софтуери до новото оборудване за фундиране е ясно, че развитието в сектора е с бързи темпове. В бъдеще ще бъде интересно да станем свидетели как развитието на технологията при фундиращите машини ще допринесе за увеличаване на ефективността и намаляване на въздействието върху околната среда.