鉱業とエネルギーに EPS ジオフォームを使用したケーススタディ

Jan 30, 2024

特長 | 2018年8月1日 | 著者: ショーン・オキーフ

建築環境の複雑さは、エンジニアリングと建設の限界に絶えず挑戦しています。 沈下しやすい土壌やその他の危険な地質条件を備えたインフラ整備地域では、専門家チームを編成して課題に対処する計画を立てることが不可欠です。 鉱業、石油、ガスなどの産業や公益事業では、多くの場合、トンネル、パイプライン、導管を建設するために土や岩に穴を開けなければなりません (図 1)。 地質条件が不安定な地域では、建設中も日常使用においても、この作業はますます危険になります。 同様に、全国の建設業者は、沈下土壌、浸食堤防、湿った環境を考慮する必要があります。 これらの課題に直面している所有者、建設業者、設計者は、ジオフォームに頼ることがよくあります。

2012年、ある機密採掘会社は、ソルトレイクシティの南140マイル（225キロ）にあるユタ州サリナ郊外の岩だらけのワサッチ山脈にある既存の採掘トンネルの上に貯蔵施設を建設したいと考えていた。 トンネルは平均して地表から 12 フィート (3.66 m) 低く、ベルトラインや鉱山内外に機器、人員、資材を運ぶトラックに使用されました。 設計中の構造計算により、既存のトンネルでは新しい保管棟の重量を支えられないことが判明しました。

「採掘状況はさまざまな理由から特に危機的です」とACH Foam Technologiesのジオフォーム専門家であるTerry Meier氏は述べています。

マイヤー氏は設計エンジニアリング会社と協力して、プロジェクトに最適なソリューションを特定しました。 マイクロパイルと勾配梁の構造システムを検討した結果、チームはトンネルの上に新しい建物のプラットフォームとして発泡ポリスチレン (EPS) ジオフォームの基礎を構築するのが最も早くて簡単な解決策であると判断しました (図 2)。

「私たちはトンネルと建物の間に構造的な障壁を作りました」とマイヤー氏は語った。 バリアは、深さ 8 フィート (2.44 m)、長さ 80 フィート (24.38 m) の 2 層に設置された 28,000 立方フィート (792.87 m3) の EPS ジオフォームで構成されていました。 深さ 6 フィート (1.83 m)、長さ 50 フィート (15.24 m) のセクションがトンネルの真上に積み上げられ、その後に貯蔵建物を効果的に支えるための 6 インチ (15 cm) のコンクリート荷重分散スラブが続きました。下のトンネルへの構造的影響を排除します。

ユタ州ソルトレイクシティ郊外のリトルコットンウッドキャニオンの山中で行われたプロジェクトは、まったく異なる課題を抱えていました。 構造崩壊の脅威と同様、切り立った岩壁や急な崖にトンネルを掘る採掘作業における落石の危険性はよく理解されています。 リトル コットンウッド キャニオンの敷地の場合、堅固な花崗岩の山の中に建てられた金庫室ですが、金庫室への入り口自体が上から落ちる岩に対して脆弱でした。

「金庫室の入り口は大きな岩壁の根元にあります」とマイヤー氏は語った。 「幅数インチの岩石が転がり落ちて建物の入り口に衝突した場合でも、構造的な損傷を引き起こす可能性があります。」

マイヤー氏は建設会社と協力して、入口の上にジオフォームで作られた防護壁を構築しました。 彼らは協力して、落石の可能性が最も高い地域で最大 15 フィート (4.57 m) の厚さの高密度の保護層を開発しました。 ジオフォームの各層の間にジオグリッド材料を配置し、6 インチ (15 cm) の砂利層と 12 インチ (30 cm) の土の層で覆いました。 このジオフォームクッションは、建物の厚さ 20 インチ (51 cm) の鉄筋コンクリート屋根と連動して、60 メートル離れたところから落下する直径 91 cm もの大きな岩の衝撃から入り口を保護します。フィート (18.29 m) (図 3)。

「私たちの役割は、エンジニアや建設業者が EPS ジオフォームの特性を理解し、特定の課題に取り組むのを支援することです」とマイヤー氏は述べています。

落石からオーバーハングを保護することと、構造崩壊からトンネルを保護することは、2 つのまったく異なる鉱山工学上の課題です。 技術的なガイダンスは、エンジニアが特定の構造要件を満たすグレードを選択し、ジオフォーム ブロックが効率的に構成されて無駄がなくなるようにするのに役立ちます。