Markförstärkning vid varv

Geopolymerinjektion vid varv: Markförstärkning för att förbättra bärkapaciteten

Överblick

I detta projekt stod en tillverkare av ett prestigefylld yachtmärke inför betydande utmaningar vid sin varvsanläggning. I takt med att de behövde hantera en ökad storlek och vikt på båtarna, så började dem uppleva problem med sättningar och sjunkande mark på anläggningen. Betongplattorna började sjunka och bli ojämna, på grund av vatteninträngning och efterföljande sättning i marken. Detta problem påverkade anläggningen och utgjorde en risk för de värdefulla båtar som höll på att byggas och förvarades på varvet.

Det största problemet var båtarnas rörelse när de låg i sina täckställningar. Där marken var ojämn på grund av sjunkna betongplattor fanns en stor risk för att båtarna skulle rasa, när täckställningarna rörde sig fram och tillbaka. Kunden behövde en omedelbar lösning för att minska risken och även för att förbättra markförhållandena över hela området.

Problemet

På grund av den varierande konstruktionen skilde sig lastkapaciteten för varje varv, med täckställningar som varierade mellan 100-250 ton, under förutsättning att den underliggande marken kunde stödja lasterna. Tre marktester där man borrade för att undersöka markförhållandena gjordes, vilket påvisade mjuka till mycket mjuka markförhållanden. Marken saknade den kapacitet som krävdes för att stödja lasterna, utan en överhängande risk för betydande rörelse och sjunkande betongplattor. Rekommenderad åtgärd blev markförstärkning med Geobear.

En oberoende platsundersökning genomfördes för att bedöma lastkapaciteten hos två varv. Ett varv hade en 300 mm tjock gjuten betongplatta, som hade sprickbildning på flera ställen, särskilt i kanterna och hörnen på plattan. Det andra varvet hade en 150 mm djup stenläggning över en 200 mm betongplatta, som hade sjunkit på olika ställen där mobila kranar hade stått.

Vår lösning

Kunden behövde en lösning som kunde åtgärda sättningsproblemen och möjliggöra för en fortsatt kontinuerlig verksamhet utan att störa deras yachtproduktion. En alternativ lösning med pålning skulle ha krävt att anläggningen var avstängd under många månader för att kunna ta emot en pålningsrigg, medan Geobear använder en minimalt störande metod med expansivt geopolymermaterial som injekteras genom små stålrör.

Injektering med minimal störning

Åtgärden gjordes i flera olika steg, där Geobears geopolymerteknik med injektering användes för att förstärka marken. Flera områden märktes ut i de båda varven, där förutsättningarna för markförstärkning gjordes genom marktester.

Vår åtgärdsplan designades sedan av vårt ingjenörsteam med hjälp av den data som fanns att tillgå från platsbesiktningen. Innan arbetet påbörjades testbehandlades ett område på varvet för att se till att den designade åtgärdsplanen skulle fungera som den skulle. Efter att testet lyckats gick Geobear vidare med att leverera det återstående projektet.

Vatten som sipprade upp ur marken på grund av det expanderande geopolymermaterialet

Hela arbetsomfånget skulle innebära injektioner av geopolymerer på flera nivåer, ned till 4,5 meters djup under plattorna i den utformade åtgärdsplanen. Teamet av tekniker på plats följde den på förhand designade åtgärdsplanen och använde ett antal olika typer av geopolymermaterial, för bästa effekt. Denna typ av metod tar hänsyn till markförhållandena och använder varierande material för att säkerställa ett bra resultat.

Under tiden som teknikerna injekterar så övervakas betongplattan för att se hur rörelsen sker. Lasermätare registrerade rörelse i steg om 0,5 mm och gav en visuell bekräftelse av förbättringen.

Fördelar

Genom att använda Geobears metod försäkrade sig företaget om att kunna fortsätta sin båtproduktion. Projektet planerades för att inte avbryta tillverkningsprocessen för yachterna, vilket möjliggjorde att kunden kunde upprätthålla sina leveranser som vanligt.

Vidare fanns det flera miljöaspekter att ta hänsyn till. Den valda lösningen måste vara miljövänlig, med snabba härdtider för att förhindra läckage till omgivande vattensystem. Geobears geopolymerer expanderar nästan omedelbart vid injektering, vilket innebär att inget överskottsmaterial kommer att sippra ut till de omgivande vattensystemen. Dessutom har geopolymerer testats av Storbritanniens “Environment Agency” som bedömt miljömyndigheten och visat sig vara klimatneutralt.

Ingen störning, hålen igenfyllda.

Resultat

Tester av marken (penetrometer test, DCP) utfördes för att förstå förbättringen av markens lastkapacitet. Genom att genomföra tester både före och efter Geobears arbete gav DCP-resultaten en inblick i de underliggande markförhållandena och klargjorde också den tillåtna bärförmågan hos jorden i 100 mm-steg.

DCP-testning utfördes med Pagani-penetreringsinstrument med 30 kg fallvikter. Genom att mäta hur många “slag” som krävs för att driva in en stång 100 mm ner i jorden som ska testas, kan en mätbar indikation på styrka erhållas.

DCP-resultaten från två platser visade markförbättring med 28% – se figur 1.

Sammanfattningsvis resulterade Geobears åtgärd i:

• Omedelbar förbättring av marken: Geopolymerinjekteringen ledde till betydande förbättringar av markens stabilitet, med en ökning av bärförmågan.
• Driftseffektivitet: Genom att undvika behovet av omfattande grävarbete och schaktning kunde kunden fortsätta sin verksamhet utan paus i produktionen.
• Miljöfördelar: Den miljövänliga aspekten i geopolymermetoden säkerställde att projektet följer gällande regleringar och skyddade det omgivande marina ekosystemet.

DCP-resultatet indikerade 28% förbättring