SISTEMUL INOVATOR DE ȘPRAIȚURI SAIDEL În slujba dezvoltatorilor și a constructorilor

26
Mar

Excavațiile adânci susținute de orizonturi de șpraițuri se realizează frecvent în zonele urbane pentru construirea parcărilor subterane. Dimensiunile extinse ale excavațiilor și amplasarea acestora în vecinătatea construcțiilor existente implică atât influențe potențiale asupra vecinătăților, cât și riscuri potențiale mari în caz de avarie. Astfel se impune proiectarea cu responsabilitate de către ingineri geotehnicieni cu experiență, precum și verificarea proiectului și avizarea acestuia la cerința tehnică Af, așa cum este prevăzut și în NP120-2014: Normativ privind cerințele de proiectare, execuție și monitorizare a excavațiilor adânci în zone urbane. Pentru asigurarea stabilității și siguranței construcțiilor învecinate este absolut necesară execuția în condiții înalte de calitate a sistemelor de susținere a excavațiilor de către companii coordonate de ingineri specializați și cu experiență.

Excavațiile adânci în zone urbane se realizează adesea sub protecția pereților îngropați,care sunt susținuți prin intermediul unui sistem format din elemente metalice precum filate și șpraițuri rezemate pe grinzi și elemente verticale de tipul popilor. SAIDEL Engineering, care își desfășoară activitatea în zona de proiectare, cercetare dar și de execuție și monitorizare a lucrărilor geotehnice, se preocupă continuu pentru obținerea unor soluții de eficiență maximă în execuție, în condiții calitative și economice optime. Astfel, a dezvoltat un sistem inovator de rezemare a pereților de susținere a excavațiilor din șpraițuri metalice alcătuite din profile metalice noi, care înlătură deficiențele actuale întâlnite în cadrul stadiului curent al practicii proiectării și execuției. Sistemul de șpraițuri dezvoltat oferă în plus și avantajul precomprimării și al ajustării efortului în fiecare șpraiț, astfel încât deformațiile construcțiilor învecinate să fie controlate permanent și reduse la minimum.

În ultimii ani, în România, șpraițurile au fost alcătuite de regulă din țevi rotunde de dimensiuni mari, iar filatele și elementele de susținere ale șpraițurilor au fost compuse din profile de tip „H”. De cele mai multe ori, aceste elemente metalice sunt reutilizate din alte domenii industriale. Astfel, țevile rotunde de mari dimensiuni sunt adesea profile formate la rece și sudate elicoidal, care sunt realizate conform prevederilor normativelor destinate altor domenii de utilizare, precum celor pentru țevi utilizate sub presiune sau în industria petrolieră. Acestea sunt confecționate din oțeluri cu caracteristici improprii, nerespectând exigențele normativelor în vigoare destinate domeniului construcțiilor, SR EN 1993-1-1 și SR EN 10219-1, care se impun pentru practica proiectării și execuției excavațiilor adânci.

Fără documentele de trasabilitate disponibile pentru asigurarea nivelului de calitate necesar în construcții și fără vreo informație cu privire la solicitările la care au fost supuse anterior, confecțiile metalice folosite pentru susținerea excavațiilor prezintă adesea defecte structurale vizibile precum deformări excesive sau mai greu de identificat, cum ar fi subțierea pereților elementelor în urma corodării și reparații neconforme. Toate acestea influențează capacitatea de rezistență a elementelor fie prin reduceri ale secțiunii, fie din cauza eforturilor necunoscute, remanente din utilizările anterioare. Astfel, în mod evident nu este asigurată capacitatea de rezistență necesară calculată și impusă prin proiect. Acest fapt pune în pericol atât excavațiile pentru care sunt utilizate și personalul de execuție, cât și construcțiile învecinate și pe locatarii acestora.

Fig. 1: Susținerea incintei pentru construirea infrastructurii
corespunzătoare a 5 niveluri de parcare subterană realizată
în premieră în România cu un singur orizont
de șpraițuri modulare SAIDEL
Fig. 2. Susținerea incintei pentru construirea infrastructurii
corespunzătoare a 3 niveluri de parcare subterană
realizată în București cu un singur orizont
de șpraițuri modulare SAIDEL

Tabelul 1: Tipuri de țevi metalice care nu respectă prevederile standardelor
de utilizare în construcții

De asemenea, alcătuirea sistemelor de sprijinire a pereților de susținere a excavațiilor presupune de obicei îmbinarea elementelor metalice cu ajutorul tablelor groase prin intermediul sudurilor executate pe șantier. Execuția sudurilor pe șantier este dependentă de condițiile meteorologice și practic nu poate fi realizată în condiții nefavorabile precum temperaturile scăzute, ploaia, vântul sau ninsoarea. Practica actuală ne relevă faptul că sudurile executate pe șantier de cele mai multe ori nu sunt verificate de personal calificat și nici testate conform normelor în vigoare. Verificarea sudurilor realizate în șantier de către personal calificat ar conduce la o durată mai îndelungată a șantierului atât din cauza timpului necesar testărilor cât și în urma lucrărilor corectoare ce ar trebui efectuate, crescând de asemenea și costul execuției. Pentru pregătirea elementelor în vederea realizării îmbinărilor de obicei se execută debitări ale elementelor prin tăieri cu flacăra executate chiar în șantier. Debitarea elementelor metalice prin tăieri cu flacăra, precum și sudurile executate în șantier sunt operațiuni imprecise, conducând la îmbinări realizate adesea defectuos, care au o capacitate de rezistență mai mică decât cea calculată în proiect.

Conformarea actuală a sistemelor de susținere a terenului prin intermediul confecțiilor metalice nu permite demontarea elementelor decât prin tăierea lor în mai multe bucăți. Astfel, practica curentă de utilizare a confecțiilor metalice cu rol de susținere a pereților îngropați are impact negativ și asupra mediului din cauza operațiunilor energofage și poluante precum sudurile electrice executate pe șantier și operațiunile de tăiere cu flacăra a confecțiilor metalice după fiecare utilizare temporară. De asemenea, transformarea unei părți importante a elementelor metalice utilizate în deșeuri metalice după fiecare utilizare temporară pentru o perioadă foarte scurtă de timp crește costul de realizare a sistemelor de susținere a excavațiilor și are impact negativ asupra mediului.

Fig. 3: Neajunsuri și neconformități ale șpraițurilor reutilizate în practica ultimilor ani:
supraaglomerări, deformări excesive din cauza loviturilor, subțierea secțiunilor
prin corodare și abateri de la liniaritate ale țevilor
Fig. 4: Neconformități ale debitărilor și sudurilor executate pe șantier

Sistemul inovator de șpraițuri SAIDEL pentru susținerea excavațiilor îndepărtează dezavantajele menționate mai sus prin utilizarea modulelor metalice ușor demontabile și reutilizabile, care respectă pe deplin standardele de calitate în construcții. Piesele metalice de îmbinare ale sistemului modular de susținere SAIDEL sunt confecționate cu asigurarea calității lucrărilor în construcții și au certificate de conformitate și documente de trasabilitate corespunzătoare, iar îmbinările mecanice ale elementelor în șantier se realizează cu ușurință prin intermediul șuruburilor și al bolțurilor. Eliminându-se atât necesitatea execuției sudurilor în șantier, cât și tăierea cu flacăra a elementelor metalice, prin intermediul sistemului de îmbinări mecanice cu șuruburi și bolțuri se scurtează considerabil durata de execuție. Instalarea șpraițurilor SAIDEL se realizează în orice condiții meteorologice și prin urmare termenul de execuție devine independent de vreme, fapt deosebit de important pentru respectarea graficului de execuție. Pe de altă parte, elementele de susținere a excavațiilor sunt expuse acțiunilor climatice, precum variațiile de temperatură diurne (Δ≈30°C) cât și cele sezoniere (Δ≈60°C) sau variațiile nivelului apei subterane în spatele pereților îngropați. Acțiunile mai sus menționate conduc la deformații și eforturi variabile în elementele de susținere a excavației și în masivul de teren sprijinit, care trebuie considerate în mod obligatoriu în proiectare. Pe lângă sistemul modular de șpraițuri, SAIDEL Engineering a dezvoltat sistemul de monitorizare avansată, în pas cu stadiul tehnologic actual la nivel internațional, care permite urmărirea continuă, „în timp real”, a deformațiilor și eforturilor din elementele de susținere. Odată cu monitorizarea continuă, „în timp real”, prin intermediul sistemului inovator acționat de prese hidraulice, sistemul modular de susținere SAIDEL conferă controlul eforturilor și al deformațiilor atât în elementele de susținere și în pereții îngropați, cât și în masivul de teren sprijinit pe care sunt fundate construcțiile învecinate care sunt sensibile la tasări, în condițiile utilizării economice a unui număr redus de șpraițuri.

Fig. 5: Monitorizarea comparativă
a deformațiilor și a eforturilor în șpraițurile
metalice cu ajutorul sistemelor automate
de înregistrare la distanță cu și fără fi

De asemenea, prin modelarea spațială a sistemelor de susținere a excavațiilor cu ajutorul programelor de calcul avansate, SAIDEL Engineering vizează siguranța și eficiența economică maximă a sistemelor de susținere a excavațiilor proiectate. Elementele componente ale sistemului modular de șpraițuri SAIDEL se transportă compact, se asamblează și demontează rapid prin intermediul îmbinărilor cu șuruburi și bolțuri, reducând numărul de transporturi și manipulări cu mijloacele mecanizate din șantier și eliminând necesitatea debitării elementelor metalice constitutive în șantier. Astfel, pe tot parcursul utilizării, începând de la producerea în unități specializate în confecții metalice și continuând cu aprovizionarea în șantier, manipularea, montarea, demontarea,evacuarea din șantier, depozitarea și reutilizarea frecventă planificată a modulelor componente la multe lucrări, se reduce considerabil consumul de combustibil, consumul de energie, de manoperă, poluarea în mediul urban, precum și durata șantierelor, toate având multiple implicații pozitive considerabile asupra mediului urban și asupra vieții cetățenilor. De asemenea, prin proiectarea cu maximă eficiență, execuția rapidă și monitorizarea avansată se vizează economii materiale care vor conduce la reducerea prețului construcțiilor, făcând construcțiile mai accesibile ca preț de achiziție și închiriere pentru utilizatorul final. Investiția inițială considerabilă pentru proiectarea, testarea și execuția sistemului de șpraițuri modulare cu deformații și eforturi controlate activ se justifică prin avantajele principale oferite privind siguranța oamenilor și a construcțiilor învecinate, scurtarea duratei șantierelor, economiile de materiale, energie, combustibil și manoperă și probabil cel mai important prin protecția mediului în urma reducerii CO2,NOx și PM.

Fig. 6: Variația diurnă a eforturilor în șpraițuri înregistrată concomitent cu cea a temperaturii



Sistemul inovator de susținere SAIDEL este oferit la dispoziția tuturor dezvoltatorilorși constructorilor în cadrul oricăror lucrări de excavații adânci, proiectarealucrărilor de susținere realizându-se rapid și sigur în funcție decondiționările fiecărui amplasament. Sistemul modular de șpraițuri SAIDEL prezintă avantajul montării acestora peorice vreme, iar viteza de montare și demontare a sistemului, independentă decondițiile meteorologice, garantează finalizarea execuției într-un timp scurtși la termen. Viteza în execuție a sistemului inovator SAIDEL și sistemul demonitorizare continuă produc economii substanțiale de timp în cadrul oricăruiproiect de execuție și oferă garanția execuției sigure și economice aexcavațiilor adânci.                                                                                                                                                                                                    

Fig. 7: Modelare spațială a unei incinte excavate adânci,
corespunzătoare a 5 niveluri de parcare subterană
realizată în premieră în România
cu un singur orizont de șpraițuri metalice
Fig. 8: Transportarea compactă a șpraițurilor modulare SAIDEL