Tausta
Arvostettu jahtien valmistaja oli kohdannut merkittäviä ongelmia telakallaan. Yhä suurempien ja painavampien superjahtien käsittelyyn tottuneen telakan betonilaatoissa alkoi esiintyä epätasaista painumista veden tunkeutumisen ja sitä seuranneen maaperän pehmenemisen vuoksi. Tämä ongelma uhkasi rakenteiden eheyttä ja aiheutti riskin rakenteilla oleville arvokkaille jahdeille.
Keskeisimpänä ongelmana oli jahtien liikkuminen telineissään. Siellä, missä maa oli epätasaista painuvien betonilaattojen vuoksi, jahteihin kohdistui merkittäviä riskejä, kun niitä liikuteltiin alueen läpi. Asiakas etsi välitöntä ratkaisua, jolla tätä riskiä voitaisiin pienentää ja maaperän kantokestävyyttä parantaa koko alueella.
Ongelma
Riippumattoman tahon toteuttama kohdekartoitus arvioi kahden telakka-alueen kantokestävyyttä. Toinen telakka-alueista oli rakennettu 300-millisille betonilaatoille, jotka olivat halkeilleet laajalti erityisesti reunoiltaan ja kulmistaan. Toisella alueella 200-millisen betonilaatan päällä oli 150 millimetriä paksu kiveys ja erikokoisia painumia alueilla, jonne mobiilinosturit oli sijoitettu.
Erilaisista rakennustavoista johtuen alueiden kantavuus vaihteli, ja telakointitelineiden kapasiteetit vaihtelivat 100–250 tonnin välillä olettaen, että alla oleva maaperä kestäisi kuormituksen. Kolme kairausreikää kuitenkin paljastivat pehmeitä tai erittäin pehmeitä maakerroksia, jotka eivät pystyneet kantamaan yllä olevia kuormituksia. Suosituksena oli Geobearin toteuttama maaperän vahvistus.
Paisuva geopolymeeri työntää veden pois tieltään.
Ratkaisu
Asiakas tarvitsi ratkaisun, joka korjaisi maaperän välittömän epävakauden ja mahdollistaisi telakan toiminnan jahtien tuotantoa häiritsemättä. Vaihtoehtoinen paalutusratkaisu olisi tarkoittanut sitä, ettei tiloja olisi voitu käyttää kuukausiin paikalle tuodun paalutuskaluston vuoksi, kun taas Geobear käytti minimaalisesti häiritsevää pohjanvahvistusmenetelmää, jossa paisuva geopolymeerimateriaali injektoitiin teräsputkien läpi.
Työ toteutettiin useassa eri vaiheessa, ja maaperää vahvistettiin Geobearin geopolymeeri-injektointimenetelmällä. Molemmilla telakka-alueilla käsiteltiin useita alueita, ja edellytyksenä oli, että tulokset varmistettaisiin dynaamisella kartiokokeella.
Työn suunnittelussa hyödynnettiin kohdekartoituksen aikana kerättyjä tietoja, ja suunnittelusta vastasi Geobearin oma suunnittelutiimi. Ennen itse työn aloitusta käsiteltiin pienempi koealue, minkä avulla varmistettiin, että ratkaisu soveltui tarkoitukseensa. Onnistuneen kokeilun jälkeen Geobear laajensi käsittelyn kattamaan koko ongelma-alueen.
Itse työssä geopolymeeriä injektoitiin useampaan tasoon aina 4,5 metrin syvyyteen asti. Tiimi noudatti ennalta määritettyä injektointisuunnitelmaa ja käytti useita eri geopolymeerimateriaaleja. Tämä lähestymistapa otti huomioon vaihtelevat maaperäolosuhteet ja erilaiset materiaalispesifikaatiot, joilla varmistettiin haluttu lopputulos.
Injektoinnin aikana laatan liikettä seurattiin reaaliaikaisesti lasermittarein, jotka havaitsivat liikkeen vain 0,5 mm:n tarkkuudella ja antoivat näin visuaalisen vahvistuksen maaperän vahvistumisesta.
Hyödyt
Geobearin ratkaisulla varmistettiin asiakkaan toiminnan jatkuvuus. Projekti suunniteltiin siten, ettei jahtien tuotantoon kohdistunut viivytyksiä, minkä ansiosta asiakas pystyi pitämään kiinni omista toimitusaikatauluistaan.
Myös ympäristönäkökulmat oli otettava huomioon. Valitun ratkaisun täytyi olla ympäristöystävällinen, ja käytettävien materiaalien oli kovetuttava nopeasti, jotta voitiin estää materiaalin karkaaminen ympäröivään vesistöön. Geobearin geopolymeerimateriaali laajenee ja kovettuu lähes välittömästi asennuksen yhteydessä, joten ylimääräisiä vuotoja ei tarvinnut pelätä. Useat riippumattomat tutkimukset ovat myös osoittaneet, että geopolymeerimateriaalin käyttäminen on ympäristön kannalta turvallista.
Lopputulos
Maaperän kantokestävyyden muutosta testattiin dynaamisen kartiopenetrometrin avulla.
Toteuttamalla testit sekä ennen injektointia että injektoinnin jälkeen saatiin käsitys alla olevista maaperäolosuhteista ja maaperän kantokestävyydestä 100 mm:n välein.
Testaus toteutettiin käyttämällä Pagani-penetrometriä ja 30 kg:n pudotuspainoja. Mittaamalla, kuinka monta ”iskua” tarvitaan, jotta tanko saadaan lyötyä testattavassa maaperässä 100 mm:n matka, saadaan maaperän vahvistumiselle mitattava arvo.
Kahdessa eri paikassa toteutetut testit osoittivat maaperän kantokestävyyden parantuneen 28 % (ks. taulukko 1).
Yhteenvetona voidaan todeta, että Geobearin ratkaisulla saavutettiin:
- Välittömästi kantavampi maa: injektointiprosessi johti merkittävästi stabiilimpaan ja kantavampaan maahan.
- Tehokas toteutus: kun laajat kaivu- ja rakennustyöt voitiin välttää, asiakas pystyi jatkamaan omaa toimintaansa viivytyksittä.
- Ympäristöhyödyt: geopolymeeri-injektointimenetelmän ympäristöystävällinen luonne takasi sen, että työ voitiin toteuttaa säädöksiä ja standardeja noudattaen ja ympäröivää meriekosysteemiä suojellen.
Tulokset osoittivat maaperän kantokestävyyden parantuneen 28 %.
