Việc xác định mặt cắt cọc ván thường là một quyết định được đưa ra trước khi máy xúc đầu tiên đến. Hình dạng mặt cắt, vật liệu và hình học khóa liên động xác định liệu tường chắn hoặc tường chắn sóng có thể chịu được tải trọng ngang, chống lại sự ăn mòn của nước ngầm và duy trì khả năng sử dụng trong nhiều thập kỷ hay không. Trong công việc của chúng tôi trên dự án quản lý lưu vực sông nhỏ và chống thấm , chúng tôi đã thấy rằng cách nhanh nhất để tránh việc làm lại tốn kém là so sánh các mặt cắt thực tế với điều kiện tại địa điểm chứ không phải chỉ so sánh với bản vẽ danh mục. Đối với hầu hết các ứng dụng vách ngăn, tường chắn sóng và chống thấm, phần cọc tấm vinyl mang lại sự cân bằng tốt hơn về khả năng chống ăn mòn, tốc độ lắp đặt và chi phí vòng đời so với phần thép.

Phần cọc tấm là gì?

Phần cọc ván thép là một bộ phận kết cấu dài có cạnh lồng vào nhau. Khi một số phần được đóng cạnh nhau vào mặt đất, các khóa liên động sẽ tạo thành một bức tường liên tục chống lại áp lực ngang của đất, ngăn chặn sự di chuyển của đất và có thể tạo ra rào cản chống lại dòng nước. Thuật ngữ “phần” dùng để chỉ hình dạng tiết diện, bao gồm chiều rộng, chiều cao, độ dày và hình dạng khóa liên động. Các kích thước này xác định mô đun mặt cắt và mômen quán tính, là các giá trị chính được sử dụng khi kiểm tra độ uốn và độ võng.

Cọc ván có sẵn bằng thép, nhựa vinyl (PVC), bê tông và gỗ. Phần thép chiếm ưu thế trong công tác đào nặng và móng sâu vì độ cứng cao của chúng. Phần cọc tấm vinyl, còn được gọi là cọc tấm nhựa, ngày càng phổ biến để làm các bức tường ven sông, bảo vệ bờ sông và bảo tồn sinh thái vì chúng không bị ăn mòn trong môi trường biển hoặc môi trường có tính xâm thực về mặt hóa học. Điều quan trọng là hình dạng mặt cắt phải khớp với tải trọng tác dụng và các điều kiện tiếp xúc.

Hồ sơ phần cọc ván thông thường và chức năng của chúng

Loại hồ sơ bạn chọn sẽ thay đổi cách hoạt động của bức tường và lượng vật liệu bạn cần. Phần sâu, cồng kềnh có thể chịu được mômen uốn lớn hơn nhưng có thể khó lái hơn. Phần mỏng, phẳng dễ lắp đặt hơn nhưng bản thân nó sẽ không chịu được tải trọng lớn. Bảng dưới đây tóm tắt các cấu hình phần phổ biến nhất và cách sử dụng chính của chúng.

Trong thực tế, phương pháp cài đặt cũng quan trọng như hồ sơ. Nếu đội của bạn đang làm việc ở vùng đất mềm ở cửa sông, phần nhựa vinyl nhẹ có thể được đẩy hoặc rung nhanh chóng mà không cần huy động giàn khoan lớn. Nếu mặt đất có nhiều sỏi hoặc sỏi dày đặc, có thể cần những đoạn thép nặng hơn để xuyên qua chướng ngại vật.

Phần cọc thép và tấm vinyl: So sánh trong thế giới thực

Phần mạnh nhất không phải lúc nào cũng tạo ra bức tường tốt nhất. Trong môi trường ăn mòn, ưu điểm của thép là độ cứng khi uốn; Ưu điểm của vinyl là tuổi thọ cao mà không cần lớp phủ. Quyết định phải dựa trên chiều cao đất giữ lại, tuổi thọ lắp đặt và chi phí bảo trì.

Thép có mô đun đàn hồi cao hơn nên tiết diện nhỏ hơn có thể mang mômen lớn hơn. Nhưng khi đất hoặc nước bị ăn mòn, thép cần có cực dương hy sinh, lớp phủ bảo vệ hoặc độ dày bổ sung để đạt được tuổi thọ mong muốn. Vinyl không hấp thụ nước và chống lại axit, kiềm và muối. Điều này làm cho phần nhựa vinyl trở thành một lựa chọn thiết thực cho các vách ngăn ven sông, nơi việc quản lý ăn mòn thép rất tốn kém.

Tuy nhiên, phần vinyl có độ cứng uốn thấp hơn. Để giữ đất nặng trong nền móng sâu, vẫn có thể cần đến hệ thống thép hoặc composite. Đối với tải vừa phải, nhựa vinyl có thể đáp ứng hệ số an toàn tương tự thông qua cấu hình sâu hơn hoặc thiết kế khóa liên động hiệu quả hơn.

Cách chọn mặt cắt cọc ván cho dự án của bạn

Việc lựa chọn phải tuân theo một lộ trình hợp lý từ điều kiện đất đai đến thiết bị và chi phí. Sử dụng danh sách kiểm tra này để tránh những lỗi mua sắm phổ biến.

1. Xác định chiều cao giữ lại và các thông số của đất. Áp lực đất chủ động phụ thuộc vào trọng lượng đơn vị đất, góc ma sát và tải trọng. Đoạn ngắn, nhẹ có thể vượt qua phép tính tay đơn giản nhưng vẫn bị xoay hoặc lệch quá nhiều dưới tải trọng nặng.
2. Xác định độ phơi nhiễm và thành phần hóa học của nước ngầm. Nước biển, dòng chảy có tính axit và sunfat đều ăn mòn thép ở các mức độ khác nhau. Nếu địa điểm nằm trong vùng thủy triều hoặc gần bến du thuyền, phần nhựa vinyl sẽ loại bỏ hầu hết nguy cơ ăn mòn.
3. Nối phần này với thiết bị lắp đặt của bạn. Các phần vinyl nhẹ có thể được đẩy hoặc rung vào đất mềm bằng máy xúc nhỏ. Sỏi dày đặc, đá cuội hoặc đá phong hóa thường cần thép và búa năng lượng cao.
4. Kiểm tra dung sai khóa liên động và hiệu suất bịt kín. Một khe hở trong khóa liên động có thể làm mất đất, có thể tạo ra độ lún phía sau bức tường. Hãy yêu cầu nhà cung cấp của bạn đo khoảng cách khóa liên động và độ sâu kết nối giữa các phần liền kề.
5. Tính toán toàn bộ chi phí vòng đời. Bao gồm mua sắm, vận chuyển, thời gian lái xe, sơn phủ, sửa chữa và thay thế. Trong nhiều dự án vách ngăn và tường chắn sóng, nhựa vinyl có tổng chi phí thấp hơn khi bao gồm cả bảo trì.
6. Xác minh việc sản xuất và kiểm soát chất lượng của nhà cung cấp. Xác nhận rằng nhà máy kiểm soát độ dày của mặt cắt, hình dạng khóa liên động và độ đồng nhất của nguyên liệu thô. Một nhà cung cấp đáng tin cậy phải có khả năng sản xuất một báo cáo chất lượng nhà máy và các hồ sơ kiểm tra có liên quan cho hồ sơ phần.

Lỗi lựa chọn phổ biến nhất là bỏ qua phương pháp cài đặt. Một hồ sơ đẹp trên giấy có thể không thể lái được với thiết bị bạn đã sở hữu. Luôn so sánh năng lượng truyền động cần thiết với công suất búa sẵn có trước khi bạn đưa ra quyết định mua hàng.

Phần cọc tấm vinyl: Khi chúng có ý nghĩa

Cọc tấm vinyl các phần đã đạt được danh tiếng vững chắc trong kỹ thuật ven biển và sông. Chúng đặc biệt hữu ích khi người thiết kế cần tuổi thọ lâu dài mà không tốn chi phí cho hệ thống lớp phủ bảo vệ hoặc mạch bảo vệ ca-tốt. Để quản lý lưu vực sông nhỏ, lót kênh và bảo vệ bờ sông thân thiện với môi trường, trọng lượng nhẹ của các đoạn nhựa vinyl giúp giảm số lượng nhân viên tại công trường và kích thước của thiết bị dẫn động.

Tại cơ sở sản xuất của chúng tôi, chúng tôi sản xuất các đoạn cọc tấm nhựa vinyl với đầy đủ các loại biên dạng ép đùn. Các phần được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sản phẩm chuyên dụng và nhà máy sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời cho toàn bộ năng lượng sản xuất. Điều này có nghĩa là dự án của bạn có thể chỉ định một phần có khả năng kháng hóa chất, ổn định tia cực tím và được cung cấp với cấu hình khóa liên động nhất quán.

Ghi chú thiết kế và lắp đặt thực tế

Các phần cọc ván không phải đều có thể hoán đổi cho nhau. Khóa liên động phải tương thích với phần góc và căn chỉnh của tường. Đối với tường vinyl, không nên đóng quá mức các phần sau khi chúng đã đạt đến độ sâu thiết kế, vì vật liệu PVC có khả năng chống va đập thấp hơn thép. Thay vào đó, hãy dừng lại khi đạt đến độ cao cao nhất và sử dụng nắp hoặc chùm tia dẫn hướng để giữ dây.

Độ kín nước hiếm khi đạt được chỉ bằng khóa liên động. Trong các ứng dụng cần giảm thiểu sự rò rỉ, hãy lắp chất trám kín vào khóa liên động hoặc sử dụng vải lọc ở mặt sau của tường. Mô đun tiết diện của mặt cắt phải được kiểm tra theo mômen uốn thực tế và thiết kế phải bao gồm hệ số an toàn ít nhất là 2,0 đối với các bức tường cố định ven sông.

Khi một dự án sử dụng cả cọc thép và cọc ván nhựa vinyl, đừng bao giờ trộn chúng vào cùng một bức tường vì hình dạng khóa liên động và khả năng chịu đóng không tương thích. Nếu bạn đang nâng cấp một bức tường thép hiện có, hãy sử dụng cọc chuyển tiếp hoặc nắp bê tông để kết nối hai hệ thống.

Khuyến nghị cuối cùng

Bắt đầu với điều kiện đất và lộ thiên của địa điểm, sau đó thu hẹp lựa chọn thành một hoặc hai mặt cắt cọc ván thực sự phù hợp với máy móc và nhân công mà bạn sẽ có tại chỗ. Đối với các khu vực ven biển hoặc sông, nơi mà sự ăn mòn là mối lo ngại thực sự, phần cọc tấm nhựa vinyl mang lại một lối đi sạch sẽ, ít cần bảo trì. Đối với những hố đào sâu với tải trọng lớn, thép vẫn có thể là giải pháp phù hợp. Trong cả hai trường hợp, hãy yêu cầu các thuộc tính của mặt cắt, dung sai khóa liên động và hồ sơ chất lượng trước khi bạn phê duyệt bản vẽ.