Тематические исследования по использованию геопены EPS в горнодобывающей промышленности и энергетике

Jan 30, 2024

Особенности | 1 августа 2018 г. | Автор: Шон О'Киф

Сложность застроенной среды постоянно бросает вызов ограничениям проектирования и строительства. Для территорий, построенных под инфраструктуру, с почвами, склонными к заселению, или другими опасными геологическими условиями, крайне важно собрать команду экспертов для планирования решения проблем. В таких отраслях, как горнодобывающая, нефтегазовая и коммунальная, часто приходится пробуривать землю и скалы для строительства туннелей, трубопроводов и трубопроводов (рис. 1). В районах с нестабильными геологическими условиями эта работа становится все более опасной, как при строительстве, так и в повседневной эксплуатации. Аналогичным образом, строители по всей стране должны учитывать оседание почвы, эрозию насыпей и влажную среду. Владельцы, строители и дизайнеры, сталкивающиеся с этими проблемами, часто полагаются на геопену.

В 2012 году конфиденциальная горнодобывающая компания хотела построить хранилище над существующим комплексом шахтных туннелей в скалистом хребте Уосатч недалеко от Салины, штат Юта, в 140 милях (225 км) к югу от Солт-Лейк-Сити. Туннели, которые находились в среднем на 12 футов (3,66 м) ниже уровня земли, использовались для конвейерных линий и грузовиков, перевозивших оборудование, людей и материалы в шахты и из шахт. В ходе проектирования структурные расчеты показали, что существующие туннели не выдержат вес нового складского здания.

«Ситуация в горнодобывающей промышленности особенно критична по многим причинам», — сказал Терри Мейер, специалист по пенопласту из ACH Foam Technologies.

Мейер работал с проектной фирмой, чтобы найти лучшее решение для проекта. Изучив структурные системы микросвай и балок, команда определила, что самым быстрым и простым решением будет строительство основания из пенополистирола (EPS) в качестве платформы для нового здания над туннелями (рис. 2).

«Мы создали структурный барьер между туннелями и зданием», — сказал Мейер. Барьер состоял из 28 000 кубических футов (792,87 м3) геопены EPS, установленной на глубине 8 футов (2,44 м) и длине 80 футов (24,38 м) в два слоя. Секция глубиной 6 футов (1,83 м) и длиной 50 футов (15,24 м) была уложена непосредственно над туннелем, за ней последовала бетонная плита распределения нагрузки толщиной 6 дюймов (15 см) для эффективной поддержки здания хранилища. устранение структурного воздействия на туннели ниже.

Проект в горах каньона Литл-Коттонвуд недалеко от Солт-Лейк-Сити, штат Юта, представлял собой совершенно иную задачу. Как и угроза обрушения конструкции, опасность камнепада хорошо осознается при горнодобывающих работах, когда туннели входят в отвесную каменную стену или крутой утес. В случае с каньоном Литл-Коттонвуд, хранилищем, построенным внутри горы из твердого гранита, вход в хранилище сам по себе был уязвим для камней, падающих сверху.

«Вход в хранилище расположен у подножия большой скалы», — сказал Мейер. «Даже камень шириной в несколько дюймов, упавший вниз и врезавшийся в вход в здание, может привести к повреждению конструкции».

Мейер работал со строительной компанией над возведением защитного барьера над входом из геопены. Вместе они создали плотный защитный слой, толщина которого достигает 15 футов (4,57 м) в районах с наибольшей вероятностью камнепадов. Между каждым слоем геопены был помещен георешетчатый материал, покрытый слоем гравия толщиной 6 дюймов (15 см) и слоем почвы толщиной 12 дюймов (30 см). Эта подушка из геопены работает в сочетании с железобетонной крышей здания толщиной 20 дюймов (51 см) и защищает вход от удара валуна диаметром до 36 дюймов (91 см), падающего с расстояния 60 см. футов (18,29 м) (рис. 3).

«Наша роль — помочь инженерам и строителям понять свойства пенополистирола, а затем решить их конкретные задачи», — сказал Мейер.

Защита выступа от падения камней и туннеля от обрушения конструкции — две совершенно разные задачи горного дела. Техническое руководство помогает гарантировать, что инженеры выбирают марки, соответствующие конкретным структурным требованиям, и что блоки геопенопласта имеют эффективную конфигурацию для устранения отходов.