Кейс-стади helical anchor: 1 240 оснований для солнечных трекеров на глине с усадкой и набуханием

Солнечный подрядчик должен был установить 1 240 столбов трекеров на 40 гектарах глины с усадкой и набуханием. Земля треснула в сухой сезон и поднималась после дождей, поэтому любая неглубокая основа двигалась вместе с ней. Сваебойный станок откажется на разбросанных гравийных линзах, а бетон подразумевал наличие водовозов, которых на объекте не было. Мы произвели 1 240 винтовых анкеров по одному чертежу. Комплект оснований был завершен за 16 дней, без установки бетона нигде на участке.

Сводка проекта

Проблема: земля, которая движется дважды в год

Солнечные участки выбирают по уровню освещенности и цене земли, а не по почве. Этот участок был тяжелой глиной, которая ведет себя по-разному в каждом сезоне. В сухые месяцы она трескается на глубину примерно в метр. После дождей та же глина набухает и поднимается. Основание, находящееся в этом активном слое, будет подниматься и опускаться вместе с ним, а ряды трекеров не терпят перемещений.

Второе ограничение появилось из геотехнического отчета. Гравийные линзы находились на случайных глубинах по всему участку, поэтому забитая свая преждевременно откажется в некоторых рядах и будет забиваться глубже в других. Такая изменчивость нарушает шаг свай и выбивает рейку трекера из строя. Между тем окно для установки оснований было десять недель, а погодное окно было еще короче.

Почему мы выбрали винтовые анкеры вместо свай, плит и балластов

Инженерная команда сравнила четыре варианта.

Забитые стальные сваи. Исключены. Отказ на гравийных линзах оставит сваи на разных глубинах вдоль одного ряда, и станок не сможет работать на мягких участках после дождей без подстилки.

Монолитные бетонные плиты. Исключены. На участке не было скважины, поэтому вода приходила бы по дороге, и каждая плита потребовала бы недели выдержки перед монтажом трекера. Для 1 240 столбов это большой объем бетона и длительный период простоя.

Балластированные предfabrikаты. Исключены. Только доставка была тяжелой, и блоки бы нагружали уже движущуюся глину. Они также вызывают подделку на открытом участке без ограждения.

Винтовые анкеры. Выбраны. Они устанавливаются путем вращения, поэтому не требуют воды, экскавации и выдержки. Глубина контролируется с помощью удлинительных валов, и анкер можно проверить на нагрузку в тот же день.

Винтовые анкеры, которые мы произвели

Наша завод в Хандане, провинция Хэбэй, произвел все 1 240 единиц по одному утвержденному чертежу. Каждый анкер начинается с вала из углеродистой стали Q235, разрезанного на длину круглого или квадратного сечения. Винтовые пластины прессуются, затем сваряются до полной прочности, и каждый шов проверяется перед тем как деталь движется дальше по линии.

После сварки следует горячее цинкование, что важно, потому что покрытие должно достигать поверхностей пластин и вала как единого непрерывного слоя. Цинкованная сталь также устойчива к царапинам, которые возникают при принудительном вращении, поэтому защитный слой от коррозии сохраняется после установки.

Массив нуждался в двух конфигурациях. Внутренние ряды использовали средний вариант, а периферийные ряды, где пик подъема ветром, использовали более тяжелый набор пластин. Мы также поставили верхние кронштейны, чтобы анкеры болтились напрямую к основаниям столбов без сверления на месте. Каждая единица была маркирована и упакована согласно графику рядов подрядчика.

Установка: как шла работа

Установка следовала одному фиксированному циклу, и именно цикл обеспечивает стабильность результатов.

Бригада отметила каждое положение, затем установила приводную головку на мини-экскаватор над отметкой. Оператор вращал анкер со скоростью примерно 5–15 об/мин и непрерывно наблюдал за показаниями крутящего момента. По мере того как анкер уходил глубже, бригада добавляла удлинительные валы, поэтому глубина оставалась под контролем, а не предполагалась. Когда крутящий момент достиг значения, установленного в проекте основания, анкер нашел прочный материал и вращение остановилось. Затем вал был обрезан до нужной высоты и кронштейн болтался.

Отсутствие выдержки означает отсутствие ожидания. Две бригады установили около 80 анкеров в день, что заняло 16 рабочих дней для всего участка. Каждый столб был соединен с заземляющей системой в том же проходе с помощью земляных стержней и зажимов для земляных штырей, поэтому отдельная бригада не пришлось возвращаться позже.

Тестирование и контроль качества

Перед отгрузкой проводились три проверки. Мы отбирали поступающую сталь по марке и сечению, проверяли каждый шов и измеряли толщину покрытия на образцах из каждой партии. Единица, не прошедшая любую проверку, никогда не попадала на грузовик.

На месте бригада фиксировала крутящий момент для каждого анкера, что оставляет запись, которую можно пересмотреть по отношению к проектному значению через месяцы. Двенадцать анкеров, около одного процента, были протянуты до проверочной нагрузки как выборочная проверка, и все двенадцать выдержали. Поскольку более влажные ряды вдоль дренажной линии имеют наибольший риск коррозии, мы указали более тяжелое покрытие там. Комбинирующие конструкции использовали цинкованную угловую сталь для поперечных кронштейнов с тем же покрытием.

Результаты: что показывают цифры

Все 1 240 анкеров были установлены и прошли проверочную нагрузку без переделок. Комплект оснований был завершен за 16 дней, против десяти недельного лимита, и ничего не пришлось готовить, насосить или выдерживать на месте. Монтаж трекеров начался на следующий день после того как последний анкер был затянут, что является реальной выгодой: механические бригады никогда не были заблокированы.

За первый завершенный влажный сезон ни один ряд не требовал перезатяжки, и обследование не выявило перемещения столбов. Глина все еще движется. Анкеры находятся ниже активного слоя, поэтому это больше не имеет значения.

Что этот кейс означает для вашего проекта

Земля, которая набухает и трескается, не обязательно становится строительной проблемой. Основание из винтовых анкеров упрощает работу до простой последовательности: вращать, читать крутящий момент, фиксировать глубину, болтить, тестировать. Мы производим каждую единицу на нашем собственном заводе, цинкуем ее под условия, в которых она будет находиться, и подбираем вал и набор пластин под ваш случай нагрузки и почвенный отчет.

Если ваш участок находится на глине, ил или земле, к которой не может добраться станок, отправьте нам чертеж и почвенные данные. Наша команда подберет размер анкера, пластины и покрытия, затем предоставит цену и отшлет. Вы также можете узнать, как обрабатываются смешанные заказы, обращаясь к нашей команде пока проект основания еще не утвержден.