СВАИ СМОТ И ОСПТ RELINE – ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО БОРЬБЫ С МОРОЗНЫМ ПУЧЕНИЕМ. ПОДТВЕРЖДЕНО В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
О морозном пучении грунтов
На большей части местности Рф грунт промерзает в течение 3-х – 9 месяцев в году. В границах глубины сезонного вымерзания (оттаивания) грунт попеременно находится в талом и промерзлом состоянии.
Вода, превращаясь в лёд, возрастает в объеме на 9%, что порождает явление морозного пучения грунтов. Это явление приводит к неравномерной деформации фундаментов объектов, которые стоят на влагоёмких глинистых грунтах, и в местах с близким залеганием грунтовых вод.
Грунт, окружающий фундамент, смерзается с ним в нижней и боковых частях, возрастает в объеме, и фундамент под наружными стенками подымается. Летняя осадка фундамента не компенсирует возникшую деформацию пучения, и год за годом деформация фундамента усиливается, приводя к трещинкам в фундаменте и в стенках, и в итоге к разрушению строения.
В особенности существенно морозное пучение проявляется в критериях нескончаемой мерзлоты, с чем столкнулись строители в процессе освоения нефтяниками и газовиками районов Последнего Севера. Силы морозного пучения могут привести к разрушению трубопроводов, опор линий электропередач и других инженерных объектов.
СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» обрисовывает основной вариант фундамента для нескончаемой мерзлоты - свайные железные конструкции и мероприятия по устранению вредного воздействия сил морозного пучения.
По соотношению издержек и результата более действенным противопучинным решением стало применение железных анкерных свай с полимерным покрытием. Полимер понижает смерзание железной сваи и грунта в его верхнем (пучинистом) слое, в период оттаивания – содействует оборотному движению грунта за счет скольжения. Устойчивость покрытия к абразивному воздействию грунтов при сезонном вымерзании – оттаивании обеспечивает длительный эффект.
Противопучинные сваи ВНИИГАЗ-NKK – прототип свай СМОТ
Посреди 90-х годов для уменьшения воздействия сил морозного пучения грунтов на опоры надземных трубопроводов институт ПАО «Газпром» - ВНИИГАЗ вместе с японской компанией NKK разработали и апробировали на полигоне в г. Норильск анкерную противопучинную железную сваю ВНИИГАЗ – NKK.
Разработанная конструкция противопучинной трубчатой сваи ВНИИГАЗ – NKK состоит из 3-х составных частей: оголовка, уникальной анкерной части и средней части с полиэтиленовым экструдированным заводским покрытием компании NKK (Рис.1).
Рис. 1. Конструкция противопучинной железной сваи «ВНИИГАЗ–NKK»
Длина полимерного покрытия соответствует расчетной сезонной глубине оттаивания – вымерзания.
Глубина заложения сваи определяется по результатам расчета: анкерный пояс погружается в вечномерзлый слой, покрытая полимерная противопучинная часть – находится выше верхней границы вечномерзлого грунта. Таким макаром, геометрия сваи каждого объекта определяется в проекте исходя из критерий её эксплуатации.
В течение 5 лет ВНИИГАЗ проводил натурные полевые тесты по измерению сил морозного пучения на гладкие и противопучинные сваи ВНИИГАЗ – NKK. Результаты испытаний представлены на Рис. 2.
Рис. 2. Результаты натурных полевых испытаний свай ВНИИГАЗ – NKK
Тесты проявили эффективность полиэтиленового противопучинного покрытия в сопоставлении с гладкой металлической поверхностью: уменьшение сил морозного пучения составило 30–50 %.
Описание, расчеты и результаты проведенных натурных полевых испытаний свай «ВНИИГАЗ – NKK» вошли в итоговый нормативный документ ПАО «Газпром» - РД 51-00158623-10-95 «Инструкция по строительству и расчету анкерных противопучинных свай конструкции ВНИИГАЗ-NKK для опор надземных трубопроводов в районах распространения нескончаемой мерзлоты». С момента возникновения нормативного документа реализованы несколько проектов по строительству свайных фундаментов газопроводных систем в ПАО «Газпром».
Противопучинные сваи «ВНИИГАЗ – NKK» погружаются в грунты буроопускным способом: поначалу пробуривается лидерная скважина, потом в неё опускается свая, а пазухи заделываются цементно-песчаной консистенцией. Другой метод погружения свай – бурозабивной, который обеспечивает наилучшие прочностные свойства фундаментов и наилучшую экономику стройки – для таких свай неприменим, так как крепкость полимера NKK для забивной технологии недостаточна.
Создание и тесты свай СМОТ c оболочкой Reline
В 2008 году в Озерске на заводе полимерных технологий «Маяк» были сделаны эталоны инноваторской продукции – противопучинной термоусаживаемой оболочки ОСПТ (оболочка свай противопучинная термоусаживаемая) серии Reline. Для производства оболочки применены радиационно-модифицированные композиционные материалы из полиолефинов.
Понятно, что радиационная модификация отменно изменяет физико-механические свойства полимеров из класса полиолефинов. Так, радиационная модификация целофана наращивает его износостойкость до 35 раз, ударную крепкость — более чем в 10 раз. Существенно растет предел прочности целофана при растяжении, удлинение при разрыве. Такие характеристики полимера, применяемого при производстве противопучинной оболочки ОСПТ “Reline», позволяют ему выдерживать значимые механические нагрузки, возникающие в период строительства, также в период сезонного вымерзания грунта.
Не считая улучшения эксплуатационных свойств покрытия, в процессе радиационной сшивки приобретается уникальное технологическое свойство «память» — способность после цикла термомеханической деформации (растяжение, сжатие, скручивание) ворачиваться к начальным размерам и формам. Такое свойство облучённого материала позволяет значительно упростить технологию нанесения сделанного из него покрытия и воплотить её, что в особенности принципиально в критериях недоступных северных районов, в полевых критериях. Другими словами, покрытие может поставляться в виде оболочки и наноситься на сваю конкретно перед её погружением. УЗПТ «Маяк» поставляет как готовые к монтажу сваи СМОТ с противопучинной оболочкой, так и оболочку ОСПТ Reline как самостоятельный вид продукции, дополняющий железную сваю.
В 2014-2015 годах противопучинные оболочки ОСПТ «Reline» производства УЗПТ «Маяк» прошли удачные натурные тесты на полигоне ООО «Газпром добыча Надым» - УКПГ-Н, месторождение Медвежье. Оболочку использовали в качестве противопучинного покрытия железных свайных фундаментов на базе противопучинных свай серии СМОТ (типовая серия 1.411.3-11 см), похожих по конструкции с описанными выше сваями ВНИИГАЗ-NKK.
Плодами испытаний стало получение понижающего коэффициента понижения касательных сил морозного пучения для проведения проектных расчетов. Сваи СМОТ были внесены в «Реестр технических критерий конструкций, средств, изделий и материалов для строительства, реконструкции, полгого ремонта объектов транспорта газа, соответственных техническим требования ПАО «Газпром». Противопучинные оболочки ОСПТ «Reline» удачно применены при строительстве газопровода «Сила Сибири» и других объектов ПАО «Газпром».
Достоинства противопучинных свай СМОТ и противопучинной оболочки ОСПТ Reline по результатам испытаний:
1. Полимерное покрытие «Reline» применимо как для буроопускной, так и для бурозабивной технологии погружения свай, что обеспечивает существенную экономию при проектировании и строительстве свайных фундаментов.
2. Покрытие «Reline» из измененного полимера увеличивает крепкость противопучинного покрытия свай. Для буроопускных железных свай, зависимо от температуры грунта при сдвиге, крепкость на срез по поверхности смерзания понижается в 2,3 – 3,3 раза по сопоставлению с железной сваей без покрытий. Для бурозабивных свай крепкость на срез по поверхности смерзания понижается в 1,6 раза по сопоставлению с железной сваей без покрытий.
3. Завышенная стойкость покрытия из измененного целофана к абразивному воздействию грунта, что обеспечивает срок службы железной свай более 30 лет.
4. Простота нанесения покрытия: оболочки ОСПТ «Reline» могут быть нанесены на железные сваи в полевых критериях.
Стандартизация и развитие продукта
На базе уже выполненных работ по лабораторным и натурным испытаниям свай с противопучинными оболочками в 2017 году НИЦ «Строительство»* разработал эталон организации «Проектирование и устройство свайных фундаментов с противопучинной оболочкой ОСПТ «Reline». Разработка 100 дозволит проектировщикам рассчитывать свайные фундаменты с применением противопучинной оболочки ОСПТ «Reline» по уникальной методике на документальной базе.
Успешное применение противопучинных оболочек ОСПТ «Reline»для железных свай на объектах ПАО «Газпром» завлекло обширное внимание профессионалов, занимающихся проектированием фундаментов. Перед разработчиками и производителями встала новенькая задачка – применить успешное техническое решение по борьбе с морозным пучением для железобетонных свай. Плодами совместной работы стало возникновение новейшей продукции – противопучинного покрытия для железобетонных свайных фундаментов - ПСПП «Reline».
Тепловая пушка газовая MASTER BLP- 73ET
Газовая термическая пушка MASTER BLP 73 E безупречное решение в этом случае, когда нужно мобильное обогревающее устройство для огромного помещения. Эта модель обеспечит вам тот уровень нагрева, который нужен конкретно в вашем случае. В этом поможет особый регулятор термический мощности, которым оборудована MASTER BLP 73 E. Не считая того, есть возможность подключения комнатного термостата.