U-כלונסאות פלדה לחיזוק חפירה: מדריך מעשי

חיזוק החפירה חייב לעכב אדמה ומי תהום בזמן שהעבודות בתוך הבור מתבצעות בבטחה. בין המערכות הזמינות, כלונסאות פלדה מסוג U-, הידועה בכינויה כלונסאות Larssen, הן אחד הפתרונות הנפוצים ביותר בעולם. המפרקים המשתלבים ביניהם מאפשרים לשורה של כלונסאות בודדות לפעול כקיר אחד רציף, המשלבת עצירת אדמה עם מי תהום מנותקים- במערכת אחת וניתנת לשחזור.

מהן כלונסאות פלדה מסוג -?

ערימת פלדה מסוג -A היא קטע פלדה ארוך עם חתך -בצורת U- ומצמדים משתלבים שנוצרו לאורך הפרופיל. כאשר הכלונסאות מונעות זו לצד זו, המצמדים מתחברים ליצירת קיר רציף. מכיוון שהמנעולים ממוקמים קרוב לציר הנייטרלי של פרופיל U, הקטע מתנהג ביעילות בכיפוף בעוד שהקיר עצמו נשאר קל ליישור במהלך הנהיגה.

תכונות מפתח

קיר משתלב:ערימות סמוכות מתחברות דרך כדור-ו-שקע או מצמדים מסוג Larssen-, ויוצרים מחסום רציף ללא מחברים.

מים מנותקים-:מנעולים הדוקים מגבילים את החלחול, וניתן ליישם חומרי איטום עבור טבלאות מי תהום גבוהות.

שימוש חוזר:ניתן לחלץ קטעים סימטריים ולנהוג מחדש-בעבודות זמניות, בכפוף לבדיקה.

פריסות מעוקלות וסלולריות:המפרקים המשולבים מאפשרים תצורות מעגליות, מצולעות או מעוקלות.

ערימות-מתגלגלות לעומת קרות-U-מתגלגלות: השוואת ייצור

ערימות מסוג -U מיוצרות על ידי שני תהליכים שונים מהותית, והבחירה משפיעה על אטימות המשולבים, גודל החתך ויישומים טיפוסיים.

בחירת התהליך צריכה להתבסס על חיי התכנון, דרישת האטימות למים, תנאי הנהיגה והתקציב של כל פרויקט.

מערכות חיזוק באמצעות ערימות -U

כלונסאות שלוחות

הכלונסאות מונעות ללא תומכות או עוגנים ומתנגדות ללחץ אדמה רוחבי באמצעות ההתנגדות הפסיבית של עומק ההטבעה. מערכת זו מתאימה לחפירות רדודות בקרקעות שבהן בקרת הסטייה אינה קריטית.

כלונסאות מעוגנות (קשירה או עוגני קרקע)

קורת גג ועוגנים משופעים מעבירים חלק מהלחץ הרוחבי לאדמה יציבה מאחורי הקיר. מערכות מעוגנות מתאימות לחפירות בעומק-בינוני, כאשר החלל מאחורי הקיר זמין להתקנת עוגן.

כלונסאות פנימית (מתמוכות)

רצועות ותמוכות אופקיות, בדרך כלל צינורות פלדה או קורות H-, מחזקות את הקיר בתוך החפירה. תמיכה חד- או רב-ת מספקת את בקרת הסטייה ההדוקה ביותר והיא הפתרון הנפוץ לחפירות עמוקות באזורים עירוניים צפופים שבהם יש למזער את תנועת הקרקע הסמוכה.

בחירת מערכת החיזוק היא החלטה עיצובית גיאוטכנית המבוססת על עומק חפירה, תכונות הקרקע, מי תהום, מבנים סמוכים ותנועות מותרות.

מדוע כלונסאות מסוג U-עובדות לחיזוק חפירות

ביצועי כיפוף יעילים

הגלי העמוק של פרופיל ה-U מעניק לקיר מודול חתך גבוה למטר ליניארי, ומאפשר לו לעמוד בפני לחצי אדמה ומים לרוחב משמעותיים תוך הגבלת הסטייה.

ניתוק מים יעיל-

עם המנעולים על הציר הנייטרלי והאפשרות של חומרי איטום הידרופיליים או ביטומניים-מיושמים מראש, קירות ערימות U- מספקים בקרת מי תהום מהימנה בחפירות עם טבלאות מים גבוהות.

גמישות בגיאומטריית קיר

המפרקים של המנעולים מאפשרים פריסות מעוקלות ותאיות, כך שהקיר יכול לעקוב אחר גבולות האתר, יישורי נהרות או תוכניות חפירה מעגליות.

עלות-יעילות ושימוש חוזר

ערימות U- הן בדרך כלל חסכוניות למטר ליניארי, ובעבודות זמניות ניתן לחלץ אותן ולעשות בהן שימוש חוזר בכמה פרויקטים, כאשר הן מטופלות ונבדקות בצורה נכונה.

דרגות ותקנים של פלדה

תעודות בדיקת חומר שהונפקו בהתאם ל-EN 10204 (סוג 3.1) צריכות ללוות כל משלוח, וסובלנות ממדים צריכות לעמוד בתקן המוצר הרלוונטי. עבור מבנים קבועים או ימיים, יש לציין הגנה מפני קורוזיה כגון אפוקסי זפת פחם, אפוקסי פתיתי זכוכית או גלוון חם- בהתאם לתקן ISO 12944.

יישומים טיפוסיים של כלונסאות פלדה מסוג -U

חפירות עירוניות עמוקות:מרתפים, חניה תת קרקעית וכניסות לרכבת התחתית שבהן יש לשלוט בהתיישבות של מבנים סמוכים.

Cofferdams:תאי עצירת מים-זמניים או קבועים עבור רציפי גשרים, סכרים ויסודות ימיים.

תעלות צינור ותעלות שירות:חיזוק זמני מהיר למניעת קריסת תעלה במהלך התקנה ותחזוקה.

תמיכות גשר וקירות כנפיים:קירות תמך בסוללות הגישה ובאזורי המעבר.

הגנה מפני שיטפונות וחופים:חומות שיטפונות, סכרים, סוללות וייצוב גדות הנהר.

מבני נמל וחוף הים:קירות רציף, חומות ים ומחוצות באזורי-מים גבוהים.

למגוון הרחב יותר של כלונסאות פלדה ורכיבי קיר משולבים, ראה סעיף מוצרי פלדה שונים.

שאלות נפוצות

האם ניתן לעשות שימוש חוזר ב-ערימות?כֵּן. ערימות U- חמות-מגולגלות במיוחד נשלפות לעתים קרובות ומונעות מחדש- בעבודות זמניות. שימוש חוזר מותר לאחר שבדיקה ויזואלית וממדית מאשרת שהמנעולים והפרופיל שלמים.

עד כמה המנעולים אטומים למים?שלובים מסוג Larssen-מתגלגלים-מתגלגלים בצורה מדויקת-להתאמה הדוקה ומספקים בקרת חלחול אמינה. עבור לחצים הידראוליים גבוהים, מורחים חומרי איטום הידרופיליים או ביטומניים על המנעולים כדי לשפר עוד יותר את אטימות המים.

מה עדיף למבנים ימיים קבועים: חם-מתגלגל או קר- שנוצר?ערימות U-מגולגלות חמות מועדפות בדרך כלל עבור מבנים קבועים או כבדים- כגון סכרים עמוקים, קירות רציפים ונהיגה קרקע קשה-, בגלל המנעולים ההדוקים שלהם, החלקים הכבדים יותר ועמידות רבה יותר בפני נזקי נסיעה.

אילו אורכים ניתן לספק?כלונסאות מיוצרות באורך הנדרש, כאשר 6 מ' עד 15 מ' הם אורכי עבודה נפוצים. ניתן לספק כלונסאות ארוכות יותר בכפוף למשקל המקטע וללוגיסטיקת ההובלה; משלוח מכולות מתאים לאורכים שמתאימים למכולות סטנדרטיות, בעוד חבילות ארוכות יותר נוסעות בתפזורת.

האם ערימות U-יכולות ליצור סכרים עגולים או מעוקלים?כֵּן. החיבור של המנעול מאפשר סטייה בזווית במהלך הנסיעה, ומאפשרת לתצורות קיר מעגליות, מצולעות ומעוקלות לעקוב אחר הגיאומטריה הנדרשת.

איזו הגנה מפני קורוזיה זמינה עבור סביבות ימיות?לחשיפה קבועה או ימית, זמינות מערכות כגון אפוקסי זפת פחם, אפוקסי פתיתי זכוכית או גלוון- חם, המצוינות לפי ISO 12944 עבור קטגוריית הקורוזיביות של האתר.