Giriş: Şehir Vakfı Challenge

Kentsel inşaat projeleri giderek karmaşık bir fiziksel ve düzenleyici kısıtlamalarla karşı karşıyadır. Şehir merkezleri mevcut binalarla, yaşlanma hizmetleri, metro tünelleri ve tarihi yapılarla dolupullar, yeni inşaatlar için genellikle çok sayıda flantı ile sınırlı olan, ekipman ve malzemeler için sınırlı erişimle sınırlandırılır. Ayrıca, sakinleri ve işletmeleri korumak için sıkıca sıkıca kablolama limitleri uygular.Bu ortamda, derin temel sistemler - özellikle de sıkıca sıkı bir şekilde sıkı bir şekilde sıkı bir şekilde betonarme uygulamaları, son derece karmaşık bir şekilde, uzun süre boyunca inşaat maliyetlerini kontrol etmek için çok daha kolay bir şekilde sabitlenebilir.

Geleneksel Bored Pile Installation Methods

Yenilikçi yöntemleri keşfetmeden önce, onların evrimleştiği temelin anlaşılması önemlidir. Konvansiyonel sıkılmış pile inşaatı, ayrıca matkap veya caisson tesisatı olarak da bilinir, genellikle aşağıdaki gibi devam eder:

  • [FONT:0]Drilling:[DFLT:1] Büyük bir pompalı bir matkap (yaklaşık 600-2000 mm) bir kova kullanarak bir mil, auger veya dikme aracı kullanarak. Bentonite veya polimer slurry, istikrarsız topraklarda deliği stabilize etmek için kullanılabilir.
  • [FONTNT=0)Reinforcement yerleştirme:[Dönetici çelik kafes açık mile daha düşük.
  • [FONT:0)Koncreting:[Dönetici:[Dönetici:0) Tremie beton, milinin altlarından yerleştirilir, ürpereyi at.

Bu işlem önemli çalışma alanı gerektiriyor. Tipik büyük yatak odalı bir sondaj rig, 30-50 metrekarelik bir ayak izi var ve 10-15 metre arasında açık bir yüksekliğe sahip olmalıdır. Access road must host the rig and its support equipment –cranes, kazı kamyonları, slurry plants. sondajlar, 10 metreden fazla yarı yarıya fazla gürültü seviyesi yaratır ve vibrasyonlar on metreyi zeminden atabilir, bitişik yapılar ve hassas ekipmanlardan on metreye kadar.

On yıllardır, bu kısıtlamalar şehir çalışmalarında gerekli olarak kabul edildi. Ancak, kentsel yoğunluk arttı ve çevresel düzenlemeler sıkılaştıkça, endüstri yenilik yapmaya zorlandı. Sonuç, özellikle kongested kentsel çevre için tasarlanmış bir yükleme tekniği ailesidir.

Yenilikçi Bored Pile Installation Techniques

Mühendisler, doğrudan uzaya, gürültüye, vibrasyona ve kentsel sitelerin kısıtlamalarına hitap eden beş birincil yenilik kategorisi geliştirdiler. Her kategori birden çok özel sistem ve adaptasyonları kapsar.

Mini ve Micro Piles (Küçük Boyutlu Yölgeler)

Bu nedenle, kesintiyi azaltmak için en doğrudan yol daha küçük yataklı piller ve mikro yığınlar genellikle 100 mm'den 350 mm'ye kadar, geleneksel yığınlar için 600-1500 mm'ye kıyasla. İki farklı aile var:

  • [FONT:0)Milyonlar (ayrıca pin piller veya kök yığınlar olarak da adlandırılır): [Dönemli bir rig ile, genellikle manevra kabiliyeti için gerekli olan bir mikroplo veya CFA (kontinasyon yüksek çözünürlükte) mikropüresel bir çelik reinizleme çubuğu (daha yüksek bir çubuk) eklenmiş bir çubukla yapılır.
  • [FONT:0)Mini haclar (ortalama 300-600 mm): [Döntgen: 1) Bunlar, kazılarda veya sıkı kentsel alanlara kadar dağıtılabilecek kısa mesafeli çekleri ile donatılmıştır.

Avantajları: küçük rigler için minimum gürültü (55-75 dBA), çok düşük titreşim (genellikle 5 m ötesinde), temel olarak yüksek çözünürlükte yükleme yeteneği ve daha yüksek sayıda element ve granülasyon nedeniyle daha yüksek birim maliyet.

Uygulamalar: Tarihi binalara destek, duvarları korumak için, geçici işler ve miras bölgelerindeki kuleler veya ya da köprüler gibi hafif yapılar için temeller.

Rotaryen Top-Down Construction ile birlikte

Top-down inşaatı temel mühendislikte yeni bir konsept değildir - 1960'larda bodrumlar için öncüldü - ancak arka planlı hacze ile entegrasyon önemli ölçüde gelişmiştir.Bu yöntemde, batarya, tasarım derinliğine ulaşıncaya kadar tekrarlanır.

Anahtar inovasyon: 0,1, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, düşük profilli yörünge başı ) kompakt taşıyıcılara monte edilebilir. Bu rigs, aynı matkapları 12 m altında toplam makine yüksekliği tutmakta iken aynı boyutta elde edebilir.

Avantajları: büyük ölçüde gürültüyü azaltın ( 70 dBA'nın altında) çünkü sondaj, vücutların tarafından izole edilir; üst düzeye çıkan sıra, bir gizlilik duvarı ve toprak geri çekilmesinin eşleştirilmesine ve genel proje zamanlamasını hızlandırabilir. Limitler: sondaj ve kaplamalar arasında dikkatli bir koordinasyon gerektirir; kaplama ve kaplama malzemesi maliyetinin arttırılması; her zaman donduranağın toprak heavesine neden olabileceği çok yumuşak çamurlarda kullanılabilir.

Notable örnekler, Merkezi Londra ve New York City metro genişlemeleri için kullanılan üst düzey sistemlere işaret ediyor.

Jet Grouting

Jet grouting, birçok durumda geleneksel yığın tesisatı ihtiyacını ortadan kaldırabilecek bir zemin iyileştirme tekniğidir. Küçük bir pompalı matkap çubuğu (50-70 mm) bir monitör başının çapı hedef derinlikte kontrol edilebilir. Yüksek basınçlı (yaklaşık 600 bar) çimento grout jetleri (ve bazen su veya hava) erode çevrelenmiş toprak ile karıştırın ve bir çimentolu toprak sütunu oluşturmak.

Temel destek için kullanılanda, birden fazla jet grout sütunları ızgara veya sürekli duvarlarda düzenlenir. sütunlar, aktif metro tünelleri ile çok küçük bir rig (en yüksek 1.2 m, yüksek çözünürlükte) tarafından kurulabilir.Çünkü ekipman ışıktır ve süreç önemli bir titreşim yaratır, jet grouting genellikle tünelleri için tercih edilen bir yöntemdir. Örneğin, 370 °T:0Fed Highway Eyaletindedir.

Avantajları: son derece kompakt ekipman; neredeyse vibrasyonsuz (yalnızca küçük zemin delmeden rahatsız), sütunları herhangi bir açıdan yükleme yeteneği (daha fazla eğimli, yatay). Sınırlamalar: güvenilir bir su ve elektrik tedariki gerektirir; çok yüksek aksiyel yükler (daha fazla) tedavi edilmelidir; sütun çapı ve güç toprak tipine bağlıdır; toprak tipine bağlıdır - ek olarak, jetonlar veya organik topraklar için daha az öngörülebilirdir.

Kalıcı veya Geçici Casing ile gerçekleştirilen mol

Casing her zaman miliyi stabilize etmek için geleneksel sıkılmış yığınlarda kullanılır, ancak vücut teknolojisindeki yenilikler özellikle tıkanmış alanlarda avantajlı hale gelmiştir. Modern oscillators ve linetors çelik veya fiber-reinforced polimer (FRP) ±25 mm'nin hassas bir özelliği ile donatılmıştır.

  • [FONT:0]Segmentally yüklü bir vücut: Casing bölümler 2-3 m uzunluğunda kaynaklanmış veya mekanik olarak, bataryanın büküldüğü yerdeki mülk hatlarına ek olarak, betonun kısa bir mast ile yüklenmesine izin verir.
  • [FONT:0) Yüksek güçlü ince duvar kaplamaları: Geliştirilmiş çelik notları (örneğin, S355, S460) duvar kalınlığını 1.2 m çapındaki piller için 16 mm'ye kadar düşük tutmanıza izin verir, malzeme maliyeti ve kazı hacmini azaltır, çatıyı doldurabilir ve kayar, bitişik hizmetleri çökertme ve toprağa zarar verir.

Avantajları: milinin acil istikrarı, hatta koşu kumları bile; kaplama ve aşırı kazı riski; Vücut segmenti uzunluğundan biraz daha yüksek olmalıdır; yöntemi dikkatli bir şekilde ele alınamaz; kalıcı kaplamalar maliyeti ve sonraki kablolara müdahale edebilir. FRP kaplamalar).

İyi eğitimli bir kentsel uygulama, zemin hareketlerini önlemek için geçici bir yeraltı tünellerinin 2 m içinde basıldığı, Londra'daki Crossrail projesinde gizli bir yığın duvar için kullanılan osilatörlü beton kullanımıdır (bakınız:0Institution of Structural Engineers).

Precast Pile Elements (Segmental and Driven Precast)

Önyüklü yığınlar deniz ve endüstriyel uygulamalarda uzun süredir kullanılıyor olsa da, son yenilikler minimum gürültü ile kurulumlarını mümkün kılar. Anahtar, [[Döneticileri [Döneticileri:0)hydraulic hacing rigs üzerinde monte edilen ve sonra monte edilen çekiçli çekiçler (örneğin, yumuşak çekiçli çekiç, hidrolik damla) veya [[Dönlü segmentler .

Örneğin, bir patentli hızlı bağlantılı beton segmentleri, her segment bir hidrolik silindir tarafından ele alınabilir ve kompakt bir rig (örneğin, bir 20tonn tarama sistemi ile) bir deniz manzaralı kampüsler ve perakende bölgeleri için uygundur.

Avantajları: çok yüksek üretim oranları (küçük kapasite yığınları için günde 40 hacze kadar); fabrika kalitesi kontrolü; sert ahşap yönetim; daha düşük birim, dökümlü yığınlarla kıyaslanabilir (tipik olarak 250-600 mm) ve düşük maliyetli bağlantı kapasitesi için en iyi şekilde erişim gerektirir; ortak güç kolayca boulders veya sloping rock yüzeyleri kolayca idare edilemez. Predrilled de kullanılabilir. Precast sistemleri sınırlı bir şekilde 250-600 mm) ve düşük maliyetlidir.

Önemli bir sistem, mevcut binalarda bulunan bölümler tarafından kullanılan “Bena”O”Pile[[Dönetici: 1) Japonya'da yaygın olarak kullanılan, kazıların mevcut binalarda Jack tarafından kaçınıldığı yer.

Yenilikçi Tekniklerin Karşılaştırmalı Avantajları

Bireysel yöntemlerin ötesinde, bu yenilikçi teknikleri benimsemenin kolektif yararları önemli. Aşağıdaki tablo, yöntemlerin altındaki anahtar ölçümler ( tipik bir kentsel site için yaklaşık değerler):

Technique Noise at 10m (dBA) Vibration PPV (mm/s) Minimum Clearance (m) Typical Rate (m/day)
Conventional large-diameter bored pile85–1002–81010–15
Mini/micro piles55–75<13–415–25
Rotary drilling top-down (cased)65–750.5–1.56–812–18
Jet grouting (per column)40–60<0.52–320–40
Precast segmental jacked40–55<0.24–530–60

Bu rakamlar, topluluk etkisi ve lojistikte önemli gelişmelerin, yükleme hızını azaltmadan anlaşılabilir olduğunu göstermektedir. Birçok durumda, toplam proje geleneksel yöntemlere kıyasla sadece 10-20% artışları, ancak ekinasyonlar ve sigorta primleri ile bitişik mülk hasarları için büyük ölçüde azaltılabilir.

Uygulama için meydan okumalar ve değerlendirmeler

Bu yenilikler birçok kentsel kısıtlamayı çözse de, yönetilmeli yeni riskler de ortaya koyarlar:

  • [FONT:0)Soil ve ⁇ duyarlılığı: [Döntilmiş Jet grouting, yüksek basınç altında lekesiz olmayan bir milden muzdarip olabilir.
  • [[Dönetici hizmetleri: [Döneticiler: [Döneticileri, yüksek gerilimli bir kabloya veya gaz hattına saldırmaya izin veriyor, ancak gömülü hizmetlere zarar vermek bir risk olarak kalır.
  • [FONT=0) İzleme ve araçlama: [Dönetici: [Dönder: ] Titreşim, gürültü ve zemin hareketi, çalışma odaklı hassas yapılara karşı hassas yapılara sahip olduğunda zorunlu hale gelir. Optik fiber sular ve otomatik toplam istasyon izleme gibi sistemler şimdi derhal geri bildirim için pile rig'in kontrol sistemine entegre edilir.
  • [FONT:0) Küçük yataklı piller için kaliteli güvence: [DÜT:1] Mikropillerde (örneğin, grout boşluklar, yanlış yerleme çubuğu için yeniden ayarlandığında, çünkü pile güvenilir olmayan test (NDT) yöntemleri geliştirdi.
  • [FONT:0)Environmental şımarıklıkların Kullanımı: Jet grouting ve mikropiller sondaj çamur ve grout geri dönüşleri üretebilir. Tesis İçi tedavi bitkilerinde (örneğin, mud Retreat baskıları) hızla projeyi durdurmalıdır.

Sanatın durumu önceden devam ediyor. Üç trend, bir sonraki kentsel yığın tesisatının şeklini şekillendirmek muhtemel:

  • [FONT:0)Automation ve uzaktan kontrol: Birkaç üretici şimdi bir uzaktan kabinden veya hatta merkezi bir ofisten kontrol edilebilir yarı-yaşlı haczeler sunuyor. Bu, operatör yorgunluğunu azaltır ve 10 mm'de hassas yerleştirmeye olanak sağlar.
  • [FONT:0) Gerçek zamanlı veri entegrasyonu: [Dönetici: [DIM) Bina Bilgileri Modeli (BIM) alt yüzeylere genişletilir. Pile yükleme verileri (derinlemesine, tork, grout hacmi, beton seviyesi) sitenin dijital ikizine aktarılıyor, tasarım parametrelerine karşı hemen karşılaştırma sağlar.
  • [FONT:0)Sürekli malzemeler: [Dönetici:0) Çimento bazlı groutların yüksek karbon ayak izi, geopolimer bağlayıcılar, geri dönüştürülmüş beton ve düşük karbon çelik kaplamaları gibi gerçekleştirilir.

Bu eğilimler daha düşük kesintiye, daha yüksek güvenilirlik ve daha büyük maliyet verimliliğine söz verir, daha önce geliştirmek için çok riskli veya pahalı kabul edilen yoğun kentsel siteleri daha da kilidini açar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kentsel alanların, uzay kısıtlamalarına saygı duyan temel çözümleri talep ediyor, gürültü ve titreşimi en aza indirir ve sıkı programlara sahip.Süresel yapılar, üst düzeye doğru rotasyon, jet grouting, gelişmiş vücut teknikleri ve precast segmental piller -toplayıcı olarak bu talepleri karşılamak için her teknik özel bir güçlü ve zayıf yönlerine sahiptir, ancak hepsi “bir katlı betonarme tekniklerinin en iyi şekilde uygulanmasına devam edecek olan bu yığınlama tekniklerinin yerine getirilmesine devam edecektir.