עקוב אחר טכנולוגיית שיפור חוזק עיגון דוקר ופתרונות התאמה לתשתיות גיאולוגיות מורכבות
מהם הסוגים והגורמים הנפוצים לכשל בעיגון דוקרנים?
הסוגים הנפוצים של כשל בעיגון דוקר כוללים שלוש קטגוריות: נפילה עקב התנגדות{0}}שליפה לא מספקת, שבר עקב התנגדות לא מספקת לגזירה והתרופפות קורוזיה של שכבת העיגון. הסיבה המרכזית לנפילה עקב התנגדות בלתי מספקת של משיכה- החוצה היא כוח חיבור לא מספיק בין מרגמת העיגון, הרדום והספייק. תחת עומס הרטט האנכי של פעולת הרכבת, פערים מופיעים בהדרגה ומתרחבים בין שכבת העיגון לדוקר, מה שמוביל בסופו של דבר לנפילת דוקר. שבר עקב התנגדות לא מספקת לגזירה מתרחשת בעיקר באזור המעבר בין הקטע המעוגן לקטע הלא-מעוגן של השפיץ. הסיבה היא שכוח הפגיעה הצידי של הרכבת עולה על חוזק הגזירה של הדוקר, במיוחד בקווים בעלי רדיוסי עקומה קטנים, שבהם העומס הרוחבי גדול יותר והסיכון לשבר גבוה יותר. הגורם להתרופפות קורוזיה של שכבת העיגון היא חדירת יוני בסיס חומציים ומי תהום בסביבות גיאולוגיות מורכבות לשכבת העיגון, אשר הורס את מבנה תוצר ההידרציה של המרגמה, וכתוצאה מכך נוצרים נקבוביות וסדקים בשכבת העיגון והפחתה משמעותית של חוזק העיגון. בנוסף, ליקויים בתהליך הבנייה עלולים לגרום גם לכשל בעיגון, כמו ניקוי לא מלא של חורי עיגון, יציקת טיט לא מספקת וזמן אשפרה לא מספיק, כל אלו יקטין את אמינות העיגון של הדוקר. בקטעים של תת קרקע רכה, שיקוע לא אחיד של התשתית יגרום ללחץ לא אחיד על הדוקר, ויגדיל עוד יותר את ההסתברות לכשל בעיגון.
מהם אמצעי השדרוג של נוסחת חומר העיגון לשיפור ההתנגדות לשליפה-?
נוסחת חומר העיגון המשדרגת לשיפור עמידות-שליכת הדודים מתמקדת בשלושה כיווני ליבה: מטריצת טיט חוזק-גבוה, שיפור הדבקה בממשק ושינוי נגד-קורוזיה. מטריצת המרגמה מאמצת צמנט סולפואלומינייט במקום צמנט פורטלנד מסורתי. למלט Sulphoaluminate יש התפתחות חוזק מוקדמת מהירה, עם חוזק לחיצה של 24-שעות של מעל 30MPa, שהוא גבוה ב-50% מהמלט המסורתי, ויכול ליצור במהירות מבנה עיגון יציב. במונחים של שיפור חיבור הממשק, חומר פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים ותחליב פולימר אקרילט מתווספים למרגמה. מינון ה-Superplasticizer נשלט ב-0.8%-1.2% ממסת החומר הצמנטי, מה שיכול להפחית את יחס חומרי הקיסר של המים- ולשפר את הקומפקטיות של המרגמה; מינון האמולסיה הפולימר נשלט ב-5%-8%, מה שיכול ליצור סרט מליטה גמיש בממשק שבין השפיץ והמרגמה, מה שמשפר מאוד את כוח ההדבקה של הממשק ומגדיל את התנגדות המשיכה של השפיץ ביותר מ-40%. לשינוי נגד קורוזיה בסביבות קורוזיביות כמו אדמת מלוחה-אלקלית, משולבים אבקת סיגים ואפר זבוב במרגמה, במינונים של 20% ו-15% ממסת החומר הצמנטי בהתאמה. התגובה הפוצולנית של אבקת סיגים ואפר מעופף יכולה לצרוך אלקלי חופשי בשכבת העיגון ולהפחית את קצב השחיקה של יונים קורוזיביים. לטיט העיגון המשודרג צריך להוסיף גם חומר מרחיב, במינון של 3%-5% ממסת החומר הצמנטי, כדי לפצות על עיוות ההתכווצות של המרגמה ולהימנע מירידה בחוזק העיגון הנגרמת מסדקי התכווצות.
מהן נקודות המפתח של טכנולוגיית עיגון מובחנת עבור דוקרנים בתשתיות גיאולוגיות מורכבות?
יש להתאים במדויק את טכנולוגיית העיגון המובחנת עבור דוקרנים בתשתיות גיאולוגיות מורכבות בהתאם לסוגי התשתית. עֲבוּרתשתית אדמה רכה, הטכנולוגיה של "עיגון מוגדל-חור + דיוס משני" מאומצת. קוטר חור העיגון גדול ב-30 מ"מ מקוטר הדוקר, ותחתית החור מורחבת לצורה כדורית כדי להגדיל את שטח המגע בין טיט העיגון לאדמה. הדיוס מתבצע בשני שלבים: הדיוס הראשון הוא עד 2/3 מעומק החור, והדיוס המשני מתבצע לאחר הגדרת המרגמה תחילה למילוי הנקבוביות ולשיפור עמידות המשיכה החוצה. עֲבוּרתשתיות אדמה קפואות, הטכנולוגיה של "עיגון בידוד תרמי + טיט אשפרה בטמפרטורה-נמוכה" מאומצת. שכבת בידוד תרמי פוליאוריטן בעובי של 20 מ"מ מונחת על הקיר הפנימי של חור העיגון כדי להפחית את השפעת הטמפרטורה החיצונית על אדמה קפואה; נבחר טיט עיגון לריפוי בטמפרטורה-נמוכה, שיכול להתייבש בדרך כלל ב--10 מעלות, תוך הימנעות מהתרופפות שכבת העיגון הנגרמת על ידי מחזור הקפאה-הפשרה של אדמה קפואה. עֲבוּרתת-קרקעות מלוחות-אלקליות, הטכנולוגיה של "ציפוי- נגד קורוזיה + מעטפת בידוד" מאומצת. משטח הספייק מרוסס בציפוי Dacromet נגד-קורוזיה בעובי של 8-12μm; מעטפת בידוד PVC מוגדרת בחור העיגון כדי לבודד את המגע הישיר בין יונים אלקליים{10}}מלוחים לבין טיט העיגון, מה שמפחית את סיכוני הקורוזיה. לאחר בניית עיגון הדוקר של כל התשתיות הגיאולוגיות המורכבות, יש להאריך את זמן הריפוי ביותר מ-50% בהשוואה לתשתיות קונבנציונליות. זמן הריפוי של אדמה רכה ותשתיות אדמה קפואות הוא לא פחות מ-7 ימים, ועבור תת-קרקעות מלוחות-אלקליות הוא לא פחות מ-10 ימים כדי להבטיח ריפוי מלא של הטיט.
מהן טכנולוגיות הבדיקה הלא-הרסניות ונקודות היישום לאיכות עיגון ספיקים?
טכנולוגיות הבדיקה הלא-הרסניות לאיכות עיגון ספיקים כוללות בעיקר שלושה סוגים: בדיקות אולטרסאונד, בדיקת גל מוחזר-מתח נמוך ובדיקת דגימה שליפה-. בדיקה אולטרסאונד משתמשת במאפייני ההתפשטות של גלים אולטראסאונדים בשכבת העיגון. כאשר יש נקבוביות וסדקים בשכבת העיגון, גלים קוליים ישתקפו ויתפזרו. על ידי ניתוח צורת הגל והמשרעת של הגלים המוחזרים, ניתן לשפוט את הקומפקטיות של שכבת העיגון. במהלך הבדיקה, הבדיקה חייבת להיות מחוברת היטב לחלק העליון של השפיץ כדי להבטיח צימוד טוב. בדיקת גל מוחזר-על מתח נמוך מעוררת גלי מאמץ להתפשט לאורך השפיץ על ידי הקשה על החלק העליון של השפיץ. גלי מאמץ ייצרו אותות השתקפות בפגמי עיגון. על פי זמן ההגעה ומשרעת האותות ההשתקפות, ניתן לקבוע את מיקומם וגודלם של פגמים. טכנולוגיה זו מתאימה לבדיקות מהירות-בקנה מידה גדול. בדיקת דגימה-שליפה היא שיטת בדיקה חצי-לא-הרסנית, עם יחס דגימה של לא פחות מ-3%. בודק משיכה הידראולי- משמש כדי להפעיל מתח אנכי על הדוקרן, והתנגדות המשיכה- האולטימטיבית של השפיץ מתועדת. התנגדות המשיכה-האולטימטיבית של דוקרנים בסטנדרטים לאומיים צריכה להיות גדולה מ-60kN או שווה ל-60kN, ודוקרנים בתקן זר צריכים לעמוד בתקנים הלאומיים המתאימים. מבחינת נקודות היישום, יש לבצע בדיקות לא-הרסניות לאחר ריפוי טיט העיגון; יש לאמת הדדית את התוצאות של בדיקות אולטרסאונד ובדיקות מתח נמוך-; בדיקת דגימה למשוך- צריכה לבחור באקראי נקודות בדיקה המכסות חלקי תת-שכבה שונים כדי למנוע דגימה סלקטיבית; יש לעבד מחדש מיד את קוצים לא מוסמכים שנמצאו בבדיקה, ויש להכפיל את יחס הדגימה של אותה אצווה של קוצים.
מהם תקני הקבלה ותכניות הניטור-ארוכות הטווח של חוזק עיגון ספיקים?
תקני הקבלה לחוזק עיגון דוקרנים מחולקים לשני שלבים:קבלת בנייהוניטור תפעול. בשלב קבלת הבנייה, התנגדות המשיכה-האולטימטיבית של הדוקר צריכה לעמוד בדרישות התכנון, כאשר התנגדות המשיכה-של דוקרנים בתקן לאומי גדולה או שווה ל-60kN והתנגדות גזירה גדולה או שווה ל-30kN; הקומפקטיות של שכבת העיגון נקבעת על ידי בדיקה קולית, כאשר הקומפקטיות גדולה מ-95% או שווה ל-95%; סטיית האנכיות של השפיץ פחות או שווה ל-2 מעלות כדי להבטיח מתח אחיד. בשלב ניטור הפעולה מתבצעת מדי חצי שנה בדיקה ויזואלית של הדוקרן לבדיקת התרופפות וקורוזיה; בדיקת גל מוחזר-נמוך מתבצעת מדי שנה כדי להעריך את היציבות-לטווח ארוך של שכבת העיגון; בדיקת דגימה{10}}מתבצעת כל שנתיים עם יחס דגימה של 1%, ושיעור הנחתה של התנגדות{12}}ששווה ל-10% פחות או שווה ל-10%. ערכת הניטור לטווח הארוך-צריכה ליצור קובץ איכות עיגון ספייק, לרשום את זמן הבנייה, התנאים הגיאולוגיים ונתוני הבדיקה של כל ספייק; עבור חלקי תת-קרקע בסיכון גבוה-כגון אדמה רכה ואדמה קפואה, נקודות ניטור אוטומטיות מוגדרות, ומדדי מתח חוטים רוטטים משמשים כדי-לנטר בזמן אמת את השינויים במתח של הדוקר. כאשר שינוי המתח חורג מערך ההתראה המוקדמת, מונפקת אזעקה בזמן וננקטים אמצעי חיזוק. יש לעבד מחדש עליות לא מוסמכות בקבלה באופן מיידי, ומערכת מלאה של בדיקות צריכה להיערך מחדש-לאחר עיבוד מחדש עד שיוסמכו לפני כניסתם לשימוש.