Redukcja drgań płyt betonowych na drodze A22 - studium przypadku

Wyzwanie

Kołyszące się płyty betonowe powodowały drgania, zakłócenia w ruchu oraz problemy związane z bezpieczeństwem. Konieczne było ich ustabilizowanie bez demontażu lub wymiany istniejącej konstrukcji.

Rozwiązanie

Geobear zastosował precyzyjną iniekcję geopolimerową w celu wypełnienia pustek, ustabilizowania podbudowy oraz wyeliminowania ruchu płyt. Prace zostały wykonane przy minimalnym wpływie na bieżącą działalność obiektu i bez istotnych zakłóceń operacyjnych.

Wyeliminowano kołysanie płyt

bez demontażu

1 dzień prac

- oszczędność czasu i kosztów

83% mniej wibracji

dzięki geopolimerowi

Tło projektu

joint location

Rys. 1

Pracując dla East Sussex Highways, firma Geobear została poproszona o rozwiązanie problemu ruchu płyt betonowych na odcinku drogi A22. Na fragmencie drogi w miejscowości Lower Dicker dochodziło do uszkodzeń połączeń między betonowymi płytami drogowymi z powodu powstawania pustek pod złączami (rys. 1).

Pustki powodowały kołysanie się płyt pod obciążeniem osi pojazdów, co prowadziło do przyspieszonej degradacji segmentów nawierzchni.

Wyzwanie

Efektem miała być stabilizacja płyt, a tym samym wydłużenie ich trwałości.

Drugim problemem był poziom drgań wywoływany przez kołyszące się płyty. Drgania te były skutkiem ciągłego ruchu płyt, który przenosił się przez grunt do pobliskich budynków mieszkalnych.

Zastosowanie geopolimeru Geobear do stabilizacji płyt miało ograniczyć odczuwalny wpływ drgań na okoliczne nieruchomości. Projekt stworzył także możliwość zebrania danych i zmierzenia dodatkowych właściwości redukcji drgań dzięki zastosowaniu żywicy geopolimerowej.

Rozwiązanie

Uszkodzony obszar obejmował dwa betonowe segmenty o wymiarach 3 m × 15 m. Rozwiązanie zaprojektowane przez Geobear polegało na zastosowaniu specjalnej żywicy geopolimerowej wstrzykiwanej bezpośrednio pod płytę przez wywiercone otwory. Geopolimer jest podawany w postaci płynnej, a następnie zachodzi reakcja chemiczna prowadząca do powstania ekspandującej żywicy, która wypełnia pustki i zagęszcza podłoże. Każda płyta wymagała iniekcji określonej ilości geopolimeru w 20 wyznaczonych punktach (rys. 2).

Treatment location

Rys. 2

Pomiary drgań

Przed rozpoczęciem iniekcji Geobear zainstalował 8 czujników akcelerometrycznych w czterech lokalizacjach (rys. 3). Czujniki umieszczono 100 mm poniżej poziomu gruntu i 200 mm od krawędzi krawężnika. Każdy sensor rejestrował poziom drgań przed wykonaniem prac i po ich zakończeniu, co łącznie dało 16 GB danych.

Sensor locations

Rys. 3

Efekty

Aby zapewnić spójność interpretacji wyników, analizę oparto na danych zebranych we wtorek przed wykonaniem prac oraz we wtorek po ich zakończeniu, w godzinach od 16:00 do 24:00 (rys. 4).

Pre and post works

Rys. 4`
Pomiar przed wykonaniem prac: 22 września.
Pomiar po wykonaniu prac: 28 września.

 

Porównanie szczytów na wykresach rejestracji drgań wykazało redukcję sięgającą 83% (rys. 5), a konkretnie:

  1. Redukcja o 83% liczby przypadków, w których drgania przekraczały 0,25 m/s² po wykonaniu prac.
  2. Redukcja o 72% liczby przypadków, w których drgania przekraczały 0,5 m/s² po wykonaniu prac.Improvement

Rys. 5

Na podstawie wyników stwierdzono, że żywica geopolimerowa stosowana do zagęszczania podłoża i wypełniania pustek pod płytami betonowymi jednocześnie tłumi potencjał generowania drgań przez nawierzchnię.

Dodatkowe korzyści wynikające ze stabilizacji kołyszących się płyt przy użyciu żywicy geopolimerowej obejmują:

  1. Szybkie wdrożenie rozwiązania – naprawa została wykonane w trakcie jednej zmiany roboczej.
  2. Brak konieczności zamykania drogi.
  3. Brak wykopów.
  4. O 75% niższa emisja CO₂ (na podstawie raportu Carbon Footprint).
  5. Redukcja o 83% liczby przypadków przekroczenia poziomu drgań 0,25 m/s².

Chcesz omówić swój projekt?

Nasz zespół ekspertów pomoże Ci znaleźć skuteczne rozwiązanie, które wydłuży żywotność infrastruktury i ograniczy koszty napraw.

Bear pointing Bear pointing