STRUCTURI METALICE PENTRU CONSTRUCTII PORTUARE

Ziduri de cheu din celule de palplanse metalice

Acest tip de cheu comporta doua elemente structural in conlucrarea : celula metalica alcatuita din palplanse plane vertical si maisvul intern constituit din terenul existent sau o umplutura. Cellule denumite si gabioane pot fi de forma circular sau compartimentate prin pereti plani.

Peretii celulelor nu sunt solicitati la incovoiere, ci numia la eforturi de tractiune normale pe linia joantelor care trebuie sa fie sufficient de rezistente pentru a fixa o palplansa de alta. In general se utilizeaza palplanse plane a caror rezistenta la tractiune poate ajunge la 500 t/m.

Acest tip de constructie se poate utiliza sub forma unei constructii detasate de mal sau adiacent teritoriului portuar (fig. 1). In acest al doilea caz peretele din spate are rolul de ancoraj a celulei din fata si poate avea o inaltime mai redusa.

Fig. 1 Cheu din cellule circulare de palplanse metalice:

a – detasat de mal ; b – adiacent teritoriului; l –palplanse plane.

Celulele circulare se executa prin avansare, umplerea fiind posibila imediat dupa inchiderea celulei. Fiecare celula este autostabila.

Diametrul acestora este limitat de rezistenta palplanselor la tractiune, calculul facandu-se dupa teoria tuburilor, astfel ca solicitarea orizontala T in palplanse este egala cu produsul dintre presiunea umpluturii si raza celulei. Astfel , latimea consturctiei de care depinde stabilitatea acesteia este limitata de tractiunea admisibila in palplanse. Palplansele de record intre celulele cilindrice si arcele intermediare sunt foarte solicitate. Pentru inaltimi de peste 15 m se recomanda ca semipalplansele sudate pe palplansa de baza sa fie inclinate cu 30˚÷ 45˚ si nu perpendicular avand in vedere eforturile parasite importante care se dezvolta la imbinari.

La gabioanele din pereti pllani de compartimentare (fig 2) latimea nu este limitate de rezistenta palplanselor, fiind stabilita in functie de necesitati, de rezistenta masivului interior si eventual de stabilitatea de ansamblu. Raza peretilor curbei se alege corelat cu rezistenta la tractiune a palplanselor si este aproximativ egala cu distanta dintre peretii transversali . Unghiul de record intre celule este in general de 120˚, aici utilizandu-se o palplanse speciala in forma de Y. Peretii nu pot suporta nici un effort transversal si au numai rolul unor tiranti intre peretii longitudinali. Celulele extreme vor avea forma circulara cu raza mai mica decat a peretelui curent.

Fig. 2 . Cheu din cellule din palplanse metalice plane cu pereti intermediari:

a – cheu mineralieri in portul Dunkerque ; b – cheu pentru containere le Fos sur Mer;

1 – pilot din beton armat 0.45x0045 m; 2 – tirant pentru coronament; 3 – infrastructura pentru grinda de rulare ; 4 – bolard de 100 tf ; 5 – deposit (20.0 t/m2).

Celulele se umplu cu material necoeziv de buna calitate. Umplutura trebuie facuta uniform evitand diferente mari intre doua compartimente adiacente pentru a nu crea impingeri pe care peretele plan nu le poate prelua.

Coronamentul se realizeaza dintr-o grinda de beton armat care asigura linearitatea paramentului de acostare si fixarea dispozitivelor de armare si protective. Pentru a nu transmite sarcini vertical peretelui de palplanse in cazul fundarii direct pe umplutura se recomanda a se lua o garda suficienta intre baza coronamentului si capul palplanselor pentru ca in cazul tasarii umpluturii coronamentul sa nu reazeme pe palplanse (fig. 3). In cazul existentei unei file de rulare pentru utilajele de manipulare, ce transmit sarcini importante, coronamentul va fi fundat indirect, pe piloti , pentru a evita denivelarile ce le pot produce tasarile avand in vedere si portanta insuficienta a peretilor de palplanse la care este necesara obtinerea refuzului in timpul introducerii.

Theoretic nu este necesara o preocupare speciala asupra lungimii fisei celulelor avand in vedere ca stabilitatea este asigurata prin efectul formei, nefiind necesara mobilizarea presiunii passive sau incastrarea in teren. Dar fisa trebuie sa fie suficienta pentru a rezista la sarcinile transmise de nave prin frecare de umplutura. Este de asemenea necesara o penetrare suficienta a palplanselor pentru ca in caz de desfacere a unei joante, celula sa nu se deschida ca in cazul unei explozii, iar umplutura sa se scurga pe la baza. Gabionul prin masa asupra peretelui de palplanse din spate, iar peretele transversal sa preia eforturile de tractiune si forfecare corespunzatoare.

Fig. 3 Coronament fundat direct pe umplutura la cheurile din celulele de palplanse.

In cazul in care palplansele au o lungime mare exista riscul aparitiei unor devieri astfel ca pentru inchiderea incintei apar eforturi de tractiune suplimentare ce pot desface joantele. Pentru a evita aecste deviatii, palplansele trebuie sa fie succesiv pe inaltimi mici, reluand operatiunea de atatea ori cat este necesar pana ce se atinge fisa definitive. Baterea palplanselor se efectueaza cu ajutorul uneo utilaje

clasice, ciocane vibratoare, iar daca este cazul se utilizeaza injectia cu apa, tehnologie cu care se pot atinge fise de peste 20 m.

Palplansele sunt pozate vertical fiind ghidate prin constructii auxiliare la doua – trei nivele. Baterea se va face pornind din dreptul palplansei de record si nu va incepe decat dupa pozitionarea tuturor palplanselor celulei pentru a nu risca imposibilitatea inchiderii acesteia.

Acest tip de cheu se aplica in zonele cu terenuri slabe ce nu permit o incastrare sigura a palplanselor si acolo unde spatial limitat nu permite pozitionarea elementelor clasice de ancoraj impunandu-se restrangerea gabaritului lucrarii.