Inżynieria lądowa

Jak inżynierowie budują konstrukcje pod wodą?

Jak inżynierowie budują konstrukcje pod wodą?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Czy kiedykolwiek spojrzałeś na duży most lub inną konstrukcję, której fundament był zakorzeniony pod wodą i zastanawiałeś się, jak inżynierowie kiedykolwiek go zbudowali lub kiedykolwiek naprawią? Kiedy budowa musi odbyć się w miejscu, które jest zanurzone pod wodą, inżynierowie używają serii dużych wbijanych pali do łóżka wodnego zwanego koferdamami, aby stworzyć suche miejsce pracy.

Sposób budowy koferdamów

Jeśli chodzi o inżynierię geotechniczną, proces nie jest tak prosty, jak tylko wbijanie ścian w ziemię, inżynierowie muszą starannie zaprojektować konstrukcję, aby nie zalać i zabezpieczyć pracowników wewnątrz przed zawaleniem. W większości przypadków grodzice można spotkać w procesie budowy filarów podporowych dla mostów, ale można je stosować w szerokim zakresie inżynierii wodnej.

Pale grodzy wbijane są w ziemię w dowolnej formacji niezbędnej do określonej głębokości. Kiedy woda znajduje się po jednej stronie ściany, a woda jest wypompowywana z drugiej strony ściany, tworzy to niestabilny hydraulicznie system, który może powodować przesiąkanie wody przez ziemię.

POWIĄZANE: SPAWANIE PODWODNE JEST JEDNYM Z NAJBARDZIEJ NIEBEZPIECZNYCH ZAWODÓW NA ŚWIECIE

Bez zbytniego wchodzenia w inżynierię geotechniczną tego zjawiska hydraulicznego, istnieje głębokość, na której ściana może zostać wbita w grunt, co zapobiegnie przedostawaniu się wody na drugą stronę ściany - zwykle określane przez typ gleby i poziom zwierciadła wody. Pale używane w grodzinach są zwykle wbijane w powierzchnię na co najmniej tej obliczonej wysokości, aby zapobiec przedostawaniu się wody.

Usuwanie wody z konstrukcji

Gdy cała grodza jest na miejscu, pompy są używane do wyciągania wody z wnętrza konstrukcji zapory, ostatecznie tworząc suchą przestrzeń roboczą. Czasami doprowadzenie stosów tworzących grodę do niezbędnej głębokości na dnie jeziora / oceanu / rzeki jest po prostu zbyt kosztowne lub niepraktyczne. W takich przypadkach ustawia się szereg pomp, które stale wypompowują nadmiar wody, która przedostaje się do konstrukcji grodzy.

Konstrukcje te są bardzo często wykorzystywane przy budowie tam, filarów mostów lub innych form inżynierii wodnej. Chociaż może się wydawać, że posiadanie tak dużego obszaru roboczego pod otaczającym poziomem wody może być niebezpieczne, i tak jest, nie jest tak niebezpieczne, jak mogłoby się wydawać. Praca wewnątrz grodzic jest zwykle dozwolona tylko w najbardziej dziewiczych warunkach, gdy woda jest na ogół statyczna. W tych stanach tryby uszkodzeń zapory palowej są z natury powolne i przewidywalne. Aby pomóc w walce z tymi powolnymi awariami, szereg pomp głównych lub zapasowych może wejść w nadbieg, aby pomóc utrzymać suchość wnętrza grodzy do czasu ewakuacji załogi.

Kiedy statki wymagają naprawy, inżynierowie wykorzystają również koferdam jako rodzaj suchego doku, aby odizolować statek od wody i naprawić go w miejscu, w którym się znajduje. Dzieje się tak zazwyczaj na większych statkach, na których w innym przypadku niemożliwe byłoby podniesienie statku z wody. Na przykład, gdy statek wycieczkowy jest przedłużany lub rozbudowywany, inżynierowie zbudują grodę wokół statku i wypompują wodę, dzięki czemu pracownicy będą mieli suche miejsce pracy. Należy zauważyć, że koferdamy nie są tanie, ale w przypadku projektów, w których są używane, są jedyną opcją konstrukcyjną.

POWIĄZANE: TYCH 10 PROJEKTÓW BUDOWLANYCH TO NIESAMOWITE CECHY INŻYNIERII

Może się również wydawać, że tworzenie tych dużych grodzic jest bardzo kosztowne - są. Inżynierowie za wszelką cenę unikają stosowania jakichkolwiek form konstrukcji podwodnych, ale kiedy jest to potrzebne, grodzice są znacznie bezpieczniejsze niż inne metody budowania podwodnego, takie jak używanie nurków. Są również bardziej trwałym rozwiązaniem, gdy ciągłe projekty muszą być realizowane na obrzeżach jezior lub oceanów, jak na powyższym obrazku.

Po zakończeniu projektu woda jest pompowana z powrotem do grodzy, a pale są usuwane. Jeśli chodzi o tymczasowe miejsca pracy, gigantyczne grodzie mogą być jednymi z najfajniejszych i najbardziej imponujących.

Historia koferdamów

Gramy są dość stare, jeśli chodzi o imadło do budowy podwodnej, tak naprawdę nie ma innych sposobów budowania pod wodą. Początki tych struktur sięgają imperium perskiego, gdzie zaczęły się jako grodzice ziemne.

Te wczesne konstrukcje powstały zasadniczo tak, jak można by pomyśleć, z budową glinianych ścian, wyrzucaniem wody, budowaniem konstrukcji, a następnie usuwaniem murów ziemnych. Było to dość nudne, niebezpieczne i czasochłonne, ale załatwiło sprawę.

Kolejną innowację w inżynierii grodzy dokonali Rzymianie. Inżynierowie rzymscy wykorzystali stosy drewna, które wbili do łóżek wodnych, aby zamurować podwodne obszary. Było to szczególnie imponujące osiągnięcie, biorąc pod uwagę funkcję podobną do współczesnych stalowych koferdamów, ale Rzymianie byli w stanie to osiągnąć za pomocą drewnianych podpór.

W tym, co wydaje się być krokiem wstecz w inżynierii grodzisk, następną innowacją było przejście na worki z piaskiem, co nastąpiło dopiero pod koniec XIX wieku. Podczas wojen napoleońskich ludzie zaczęli używać worków z piaskiem do kontrolowania wody. Worki były początkowo używane do ochrony żołnierzy, ale w końcu zaczęto ich używać do kontrolowania wody, budując szybkie tamy. Chociaż nie jest to tradycyjne użycie grodzic, te wczesne zapory z workami z piaskiem umożliwiały ruchy żołnierzy, oferując jednocześnie dodatkową korzyść w postaci ochrony przed ostrzałami.

Grodzice z grodzic stalowych

Wreszcie, po długiej historii budowy koferdamów, na początku XX wieku, niemiecki inżynier wynalazł po raz pierwszy koferdamy stalowe. Te pierwsze stalowe tamy wykorzystywały zazębiające się strome kształty w kształcie litery U do kontrolowania przepływu wody i są bardzo podobne do tego, co nadal widzimy w użyciu. To była naprawdę ostatnia ważna innowacja w historii Cofferdams, ponieważ obecnie widzimy tylko niewielkie zastrzeżone zmiany w technologii blokowania ścian.


Obejrzyj wideo: dr Artur Chmielewski - Jak będzie wyglądało najbliższych 15 lat w eksploracji kosmosu? (Październik 2022).