Өнеркәсіптік едендерді тұрақтандыру және тегістеу
Астана
Deep Lifting & Floor Lifting
2024
Қоймада әдетте бір ғана “басты” ақау болмайды. Көп жағдайда бәрі ұзақ уақыт бойы жергілікті мәселе сияқты көрінетін белгілерден басталады: еден бетіндегі жарықшақ, тиегіштің белгілі бір учаскеде қайта-қайта соғылуы, жіктің ашылуы, баған маңындағы шамалы биіктік айырмасы, техниканың әдеттегіден қаттырақ жүре бастайтын аймағы. Бірақ логистикалық нысан үшін мұндай белгілерді жай ғана косметикалық кемшілік деп қарастыруға болмайды.
Астанадағы климаттық қоймада мәселе дәл осылай дамыды. Нысан өз функциясын атқаруын жалғастырғанымен, жүргізілген тексеру темірбетон еденнің бір бөлігінің астында үстінен тегістеу, жергілікті тұтастырғыш қабат құю немесе жарықшақтарды бетінен бітеу арқылы шешілмейтін инженерлік жағдай қалыптасқанын көрсетті. Плита біркелкі тірегінен айырылған. Жекелеген аймақтарда оның астынан қуыстар, негіздің тығыздығын жоғалтуы және еден бетінің шөгуі анықталды.
Кәдімгі қойма үшін мұның өзі тәуекел. Ал климаттық қойма үшін бұл тәуекел одан да жоғары: мұнда еденнің көтергіш қабілеті ғана емес, бет геометриясының тұрақтылығы да маңызды. Белгі деңгейлерінің бұзылуы қойма техникасының қозғалысына, персонал қауіпсіздігіне, стеллаж жүйелерінің, қақпалардың, инженерлік жабдықтардың жұмысына және жалпы логистиканың болжамдылығына әсер етеді.
GeoResin алдындағы міндет “еденді аздап жөндеу” емес еді. Негізгі мақсат конструктивтік жүйенің жұмысын қалпына келтіру болды: топырақ негізі — плита астындағы кеңістік — темірбетон плита — пайдалану жүктемесі.
Бастапқы көрініс плита астындағы тірегін жоғалтқан қойма едендеріне тән болды, бірақ факторлардың ауқымы мен жиынтығы жобаны стандартты емес етті.
Ақау актісінде мынадай көзге көрінетін зақымдар тіркелді:
Шурф қазу кезінде бетон плитаның төменгі беті мен полиэтилен үлдірінен жасалған гидрооқшаулауы бар топырақ дайындамасының арасында саңылаулар анықталды. Кейбір жерлерде плитаның төменгі қабатынан негізге дейінгі арақашықтық ондаған миллиметрге және одан да көп мәнге жеткен. Бұл мұндай учаскелерде плитаның енді тұтас негізге сүйенетін элемент ретінде жұмыс істемейтінін білдіреді. Ол ішінара “аралыққа” жұмыс істей бастаған, яғни жүктемені басқа есептік схема бойынша қабылдаған.
Мұндай жағдайдың қауіптілігі еденнің жай ғана тегіс көрінбеуінде емес. Негізгі қауіп басқа жерде: тиегіштерден, паллеттерден, стеллаждардан және динамикалық әсерлерден түсетін жүктеме плитаға біркелкі берілмейді. Плитаның астында қуыс бар жерде бетон негіздің қалыпты қарсы реакциясын алмайды. Соның салдарынан иілу кернеулері өседі, жарықшақтар пайда болады, жіктер ашылады, биіктік айырмалары ұлғаяды, ал әрбір келесі жүктеме ақаудың дамуын жеделдетеді.
Техникалық есепке сәйкес, тексеру визуалды қарауды, динамикалық зондтауды, плита астындағы кеңістікті видеоскопиялық зерттеуді, нивелирлік түсірілімді және нәтижелерді камералдық өңдеуді қамтыды. Мақсат — негіз топырағының беріктік сипаттамаларын анықтау, қуыстарды табу және топырақтың шартты динамикалық кедергісін есептеу болды.
Егер мәселе жабынның тек жоғарғы қабатында болғанда, оны тегістеу, жергілікті жөндеу, жаңа тұтастырғыш қабат жасау немесе еденнің бір бөлігін ауыстыру арқылы шешуге болар еді. Бірақ бұл нысанда ақау плитаның төменгі жағында орналасқан.
Бұл тәсілді түбегейлі өзгертеді.
Жаңа тұтастырғыш қабат салмақ қосар еді, бірақ плитаның негізбен жанасуын қалпына келтірмес еді. Жарықшақтарды бітеу симптомды жасырар еді, бірақ қуысты жоймас еді. Еден бөліктерін жергілікті ауыстыру демонтажды, бетонды шығаруды, жаңа дайындама жасауды, бетонның беріктік жинауын және пайдалануды ұзақ уақыт шектеуді талап етер еді. Қойма үшін бұл тоқтап қалу, логистиканы уақытша аймақтарға бөлу, жеткізу кестесіне қауіп және мәселенің инженерлік шешіміне тікелей қатысы жоқ қосымша шығындар дегенді білдіреді.
Сондықтан беттен емес, негіздің өзінде жұмыс істейтін шешім қажет болды: қуыстарды толтыру, әлсіз аймақтарды тығыздау, плитаның астындағы тіректі қалпына келтіру және конструкцияны жобалық немесе пайдалану тұрғысынан рұқсат етілген белгіге дейін басқарылатын түрде көтеру.
Дәл осы себепті GeoResin тәсілі таңдалды: негіз топырағын инъекциялық күшейту, плита астындағы қуыстарды толтыру және темірбетон плитаны басқарылатын түрде көтеру.
Бұл нысанды қарапайым еден тегістеу жұмысы ретінде қарастыруға болмайтын еді. Жобада бір мезетте үш міндет тұрды:
Жұмыс ауқымы да едәуір болды. Жұмыс жобасы бойынша сараптамалық қорытындыға сәйкес, жабын ауданы 4045 м², еден плитасын тегістеу ауданы 1800 м², ал қуыстарды толтырудың есептік көлемі 825 м³ болды. Жобалық көрсеткіштер бойынша құрылыс ұзақтығы 2 аптаға дейін деп қабылданды.
Жеке фактор ретінде алаңның климаттық және гидрогеологиялық жағдайларын атап өту қажет. Сараптамалық материалдарда жерасты суларының маусымдық ауытқуы, қар және жаңбыр суларының беткі ағысының қиындауы, сондай-ақ нысан ауданында әртүрлі топырақ түрлері үшін маусымдық тоңданудың нормативтік тереңдігі едәуір мәндерге жететіні көрсетілген. Қойма үшін бұл маңызды: ылғал, тоңдану, инфильтрация және негіз дайындамасының әлсіздігі еденнің біркелкі емес деформациясын күшейтуі мүмкін.
Яғни міндет “плитаны шайырмен көтеру” ғана емес еді. Қолданыстағы еден конструкциясына классикалық демонтажсыз басқарылатын геотехникалық араласу жасау қажет болды.
GeoResin инъекциялық технологияларды қолданады. Бұл технологияларда геополимерлік материал плита мен негізге шағын тесіктер арқылы беріледі. Компоненттер араласқаннан кейін материал тез кеңейеді, қуыстарды толтырады, әлсіз аймақтардан ауа мен ылғалды ығыстырады, топырақ массивінде қысым қалыптастырады және оны тығыздайды.
Нысанға арналған жұмыстарды жүргізу жобасында екі негізгі технология қарастырылды:
Бұл шешім бірнеше себеп бойынша қисынды болды.
Біріншіден, әдіс шағын технологиялық тесіктер арқылы жұмыс істейді. Бүкіл плитаны ашу, қазаншұңқыр қазу немесе еденді толық бөлшектеу қажет емес. Жұмыс істеп тұрған қойма нысаны үшін бұл өте маңызды: араласуды жергілікті түрде, учаскелер бойынша орындауға болады.
Екіншіден, геополимер тез реакцияға түседі. Цемент ерітінділері мен ылғалды процестерден айырмашылығы, материал классикалық мағынада ұзақ беріктік жинауды қажет етпейді. Бұл технологиялық тоқтап қалу уақытын қысқартады.
Үшіншіден, процесс бақыланады. Инъекция “көз мөлшерімен” жүргізілмейді: конструкцияның реакциясы аспаптар арқылы және плитаның бастапқы қозғалыс белгілері бойынша бақыланады. Жоғары сезімтал датчиктер плитаның алғашқы деформация белгілерін көрсеткен кезде нақты ұңғымадағы инъекция тоқтатылып, материал топырағы көбірек разуплотнёнды болған қалған ұңғымаларға қайта бөлінетіні бөлек көрсетілген. Мұндай тәсіл тек есептік масса бойынша материал беруді емес, көтеру процесін басқаруды қамтамасыз етеді.
Жұмыстар бірнеше технологиялық кезеңмен орындалды.
Алдымен нысан ақаулар сипатына, тексеру деректеріне және жобалық шешімдерге қарай аймақтарға бөлінді. Әр аймақ үшін инъекцияның функциясы анықталды: қай жерде негізді тереңде күшейту қажет, қай жерде плитаның дәл астындағы қуыстарды толтыру керек, қай жерде бет деңгейін басқарылатын түрде түзету қажет.
Одан кейін плитада шағын диаметрлі тесіктер бұрғыланып, солар арқылы инъекциялық элементтер орнатылды. Материалды инъекциялау диаметрі 12 мм инъекторлар арқылы, жобада көзделген көлем мен технологиялық реттілікке сәйкес жеке кезеңдермен жүргізілді. Жабдық материал шығынын реттеуді, қысым мен беру температурасын бақылауды қамтамасыз етті. Инъекция режимі бақылау инъекциясы барысында нақтылап пысықталды.
Процестің физикасы жеткілікті түрде түсінікті.
Геополимер қуысқа немесе негіздің тығыздығын жоғалтқан аймағына берілген кезде кеңейе бастайды. Алдымен материал бос кеңістікті — қуыстарды, тығыз емес жерлерді, плита астындағы саңылауларды толтырады. Содан кейін кеңею айналадағы топырақта қысым туғызады. Әлсіз аймақтар тығыздалады, су мен ауа микрокеуектерден ығыстырылады, ал негіз тығызырақ құрылымға ие болады.
Егер плитаның астында қуыс болса, плита тірек алады. Егер негіз разуплотнёнды болса, ол жүктемені жақсырақ қабылдай бастайды. Егер көтеру қажет болса, инъекция конструкцияның бақыланатын қозғалысы басталған сәтке дейін жалғасады.
Топырақ негізіндегі қуыстарда реакция нәтижесінде 100 кгс/см² дейін қысым қалыптасуы мүмкін. Бұл қысым топырақты тығыздауға, қуыстарды толтыруға, ылғалды ығыстыруға және конструкцияларды көтеруге жеткілікті.
Қойма үшін бұл мынаны білдіреді: бүкіл проблемалық аймақты демонтаждап, төменнен жоғары қарай жаңа негіз жасаудың орнына GeoResin қолданыстағы плитаның дәл астында тірек қалыптастырады. Конструкция орнында қалады, бірақ оның жұмысы дұрыс схемаға қайта оралады: жүктеме қайтадан плита арқылы негізге беріледі, ал қуыстар мен жарықшақтардың шеттерінде шоғырланбайды.
Инженерлік инъекцияның қуысты қарапайым толтырудан басты айырмашылығы — нәтижені бақылау.
Нысанда алдын ала динамикалық зондтау, плита астындағы кеңістікті видеоскопиялық зерттеу және геодезиялық түсірілім жүргізілді. Динамикалық зондтау зондтың 10 см аралыққа енуі кезіндегі соққы санын тіркеу арқылы орындалды. Нәтижелер бойынша топырақтың шартты динамикалық кедергісі Pd, МПа есебімен есептелді.
Тексерудің жекелеген нүктелерінде плитаның әртүрлі қалыңдығы және негіздің әртүрлі реакциясы тіркелді. Мысалы, динамикалық зондтау журналдарында плита қалыңдығы шамамен 180 мм және 430 мм болатын учаскелер кездескен, ал топырақтың шартты динамикалық кедергісі тереңдік бойынша төмен мәндерден бірнеше МПа-ға дейін өзгерген. Бұл негіздің біртекті емес екенін және әмбебап емес, аймақтық шешім қажет болғанын растады.
Инъекция кезінде бақылау плитаның реакциясы және материал беруінің жобалық параметрлері бойынша жүргізілді. Егер конструкция қозғала бастаса, нақты нүктедегі материал беру тоқтатылды. Бұл маңызды: мақсат “есептік массаны қалай болса да айдау” емес, инженерлік нәтижеге жету болды — қуыстарды толтыру, негізді тұрақтандыру және конструкцияны артық жүктемей белгілерді қалпына келтіру.
Дәл осы себепті жобада едендерді көтеру және тегістеу аймағында ені 2 м нивелирлік белгілердің өтпелі аймағы қарастырылды. Мұндай шешім геометрияны қалпына келтіру көтерілген және қолданыстағы учаске арасында беттің күрт сынуынсыз, бірқалыпты жүруі үшін қажет.
Жұмыстар орындалғаннан кейін темірбетон плитаның астындағы негіз тұрақтандырылды, плита астындағы кеңістіктегі қуыстар толтырылды, ал еденнің проблемалық учаскелері жобалық тұрғыдан рұқсат етілетін геометрияға келтірілді. Бұрын иілу және жарықшақтардың әрі қарай ашылу қаупімен жұмыс істеген аймақтарда плита қайтадан тірек алды.
Жоба сәтті аяқталды: жұмыстар қорытындысы бойынша нысан еденді толық бөлшектеу сценарийінсіз қойма аймағын қауіпсіз пайдалануды жалғастыруға мүмкіндік беретін жағдайға келтірілді.
Меншік иесі мен пайдаланушы ұйым үшін практикалық нәтиже тек жарықшақтар мен шөгулердің белсенді пайдалану тәуекелі болуын тоқтатуында ғана емес. Ең маңыздысы — ақаудың себебі жойылды. Еден қалпына келтірілген тірек алды, техника мен қойма процестерінен түсетін жүктеме қайтадан негізге біркелкі беріле бастады, ал шөгудің қайталану қаупі инженерлік тәсілмен іс жүзіндегі минимумға дейін төмендетілді.
Көптеген қойма және өндірістік нысандар ұқсас мәселеге тап болады: үстінен жарықшақ, биіктік айырмасы немесе шөгу көрінеді, ал нақты себеп төменде — негізде орналасады. Егер плитаның астында қуыс пайда болса, бетті жөндеу міндетті шешпейді. Ол еденнің сыртқы көрінісін уақытша жақсартуы мүмкін, бірақ конструкцияны дұрыс жұмыс режиміне қайтармайды.
Астанадағы климаттық қойма кейсі басқа тәсілді көрсетеді.
Алдымен — диагностика: плитаның қай жерде тірегін жоғалтқанын, негіздің қай аймақтары разуплотнёнды болғанын, шөгу геометриясының қандай екенін және қай жерде күшейту қажет екенін анықтау. Содан кейін — жобалық шешім: жұмыстарды топырақты күшейту, қуыстарды толтыру және плитаны көтеру кезеңдеріне бөлу. Одан кейін — бақыланатын инъекция: геополимерді нүктелер бойынша, конструкция реакциясын бақылай отырып, бүкіл проблемалық аймақты демонтаждамай беру.
B2B клиент үшін бұл мәселені шешудің әлдеқайда қолайлы сценарийін білдіреді:
Егер қоймада жарықшақтар, шөгулер, жіктер маңындағы биіктік айырмалары немесе техниканың жергілікті учаскеде соғылуы пайда болса, дұрыс алғашқы қадам — жабынды жөндеу тәсілін таңдау емес, плитаның астында не болып жатқанын тексеру. Бірқатар жағдайда себеп дәл сол жерде орналасады және оны да дәл сол жерде жою қажет.
GeoResin бұл жолды инженерлік тұрғыдан өтуге көмектеседі: негізді тексеру, деформация механизмін анықтау, инъекция технологиясын таңдау және нысанның пайдалану режиміне артық араласпай еденнің жұмысын қалпына келтіру.
