BEZREZONANSOWE TECHNOLOGIE ZABUDOWYWANIA GRODZIC

Opis: Występujący w trakcie wwibrowywania proces przemieszczenia się uziarnienia gruntu wokół zabijanej grodzicy, który ułatwia zabijanie, jest najbardziej efektywny wówczas, gdy wibromłot pracuje w zakresie częstotliwości własnej dla danego gruntu. Częstotliwości te leżą w zakresie pomiędzy 20 - 25 Hz. Dlatego też pierwotnie montowane urządzenia wwibrowywujące pracują w zakresie obrotowym do 1500 obr. / min, co odpowiada częstotliwości 25 Hz. Takie wibromłoty są określane jako normalnie- lub średnioczęstotliwościowe. W tym zakresie częstotliwości dochodzi jednak do niepożądanego, znacznego przenoszenia się drgań. Aby zminimalizować ten efekt z jego niepożądanymi skutkami niszczącymi sąsiadujące budowle i niedogodności dla mieszkańców pobliskich zabudowań, skonstruowano wibromłoty o częstotliwościach roboczych powyżej 35 Hz tzw. wibromłoty wysokoczęstotliwościowe.

Często stosowane jest wspomaganie zabijania ścianek z grodzic wpłukiwaniem w połączeniu z wwibrowywaniem. Tę technikę zabijania określa się jako wibropłukanie. W technice tej, poprzez przyspawane do grodzic stalowe lance, przy pomocy pomp wirowych, doprowadzana jest pod znacznym ciśnieniem woda, co powoduje zmniejszenie oporu wwibrowywania oraz zmniejszenie tarcia powierzchniowego wzdłuż grodzicy. Dzięki temu możliwe jest przyspieszenie zabijania grodzic, a także znaczne zredukowanie występujących przy wwibrowywaniu niekorzystnych drgań. W wielu przypadkach, tylko dzięki zastosowaniu tej techniki możliwe było zabijanie ścianek szczelnych.

Skuteczność wibropłukania polega po pierwsze na tym, że płuczący strumień wody rozluźnia grunt pod grodzicą i dzięki temu zabijanie jest łatwiejsze, po wtóre na dodatkowym zmniejszeniu tarcia powierzchniowego między grodzicą, a gruntem przez wypływający strumień wody. W zbitych piaskach, piaskach z pospółką jak i w zwięzłych gruntach, w których wwibrowywanie w ogóle lub tylko w nieznacznym stopniu było możliwe, poprzez zastosowanie współdziałania drgań ze strumieniem wody osiąga się bardzo dobre rezultaty. W metodzie tej, podczas płukania uwolniony zostaje materiał (zmienia się gęstość gruntu) i tylko dzięki temu możliwe jest zabijanie grodzic. Technika ta może być porównana z wierceniem na płuczkę w wiertnictwie.

Zarówno w przypadku użycia wibromłotów normalno- jak i wysokoczęstotliwościowych podczas ich uruchamiania i wyłączania powstają wibracje w całym zakresie częstotliwości 0 - 25 Hz. W związku z tym dochodzi do nieuniknionych, krótkich wprawdzie, ale silnych wstrząsów rezonansowych gruntu w najbliższym sąsiedztwie. Mogą one być przyczyną szkód budowlanych oraz być bardzo dokuczliwe dla całego otoczenia.

Efekt, o którym powyżej mowa został praktycznie całkowicie wyeliminowany, przez udoskonalenie wibromłotów z regulowanym w trakcie pracy momentem statycznym, tzw. VM - wibromłot, zwany także wibromłotem ze zmienną częstotliwością lub bezrezonansowym. W tym typie wibromłotów po włączaniu, amplituda drgań, a w szczególności moment statyczny lub moment napędu, zostaje załączony dopiero wówczas, gdy liczba obrotów jest na tyle wysoka, że krytyczny zakres częstotliwości, przy których może dochodzić do przypadków rezonansu i związanych z tym wstrząsów jest przekroczony, a moment statyczny wynosi 0.

Przy zastosowaniu VM - wibromłotów w połączeniu z wspierającym płukaniem wstrząsy są na tyle zminimalizowane, że są o wiele mniejsze niż dopuszczalne w normie DIN 4150 wartości graniczne i są prawie niewyczuwalne. Dzięki temu, technika ta może być stosowana w bezpośrednim sąsiedztwie budynków mieszkalnych i nie prowadzi ona do powstania szkód budowlanych z tytułu przenoszenia się drgań.

Przy odpowiednim dodatkowym wyposażeniu kafara w urządzenia pomiarowe do badania wibracji, w trakcie wwibrowywania każdego brusa mogą być mierzone i protokołowane parametry drgań. Jeżeli również będą prowadzone równolegle pomiary drgań fundamentów w sąsiadujących budowlach, a wyniki pomiarów zostaną przekazane automatycznie operatorowi urządzenia wwibrowującego, wówczas istnieje możliwość regulacji i zmiany parametrów pracy urządzenia tak, aby zostały zachowane przyjęte wartości graniczne.

Zakotwienie ścianek szczelnych w zwięzłych pokładach trzeciorzędowych, w ramach wykonania szczelnego wykopu, przy użyciu najnowszych dostępnych wibromłotów, nie musi teraz stanowić żadnego problemu. Metoda wysokich częstotliwości oraz użycie VM - wibromłota, przy zastosowaniu opisanej wyżej metody wspomagającej (płukanie) jest opłacalne finansowo jak i nie zagrażające środowisku.