#MenardRadzi: Wzmocnienie podłoża pod wiatrak – dlaczego trzeba to zrobić?

28 sierpnia 2020
Download PDF

Aleksander Sucharzewski, Menard Sp. z o.o.

Farma wiatrowa oznacza jednostkę wytwórczą lub zespół tych jednostek wykorzystujących do wytwarzania energii elektrycznej energię wiatru, przyłączonych do sieci w jednym miejscu przyłączenia. [1] Specyfika konstrukcji oraz położenie działek, na których buduje się farmy wiatrowe bardzo często wymusza użycie posadowienia na wzmocnionym podłożu. Tereny pod elektrownie wiatrowe wymagają odpowiedniego przygotowania. Budowa elektrowni wiatrowej, a konkretniej posadowienie konstrukcji powinno zapewnić spełnienie I stanu granicznego nośności oraz II stanu granicznego użytkowania konstrukcji według normy Eurokod 7 PN-EN: 1997. Ponadto turbina wiatrowa musi spełniać kryteria posadowienia definiowane przez producenta konstrukcji. Wobec powyższego konstrukcja elektrowni wiatrowej musi być należycie sprawdzona, należy wykazać obliczeniowo, że spełnione są warunki budowy elektrowni wiatrowej dotyczące nośności podłoża i kolumn, dopuszczalnych wartości osiadania, przechyłki fundamentu wiatraka oraz sztywności dynamicznej na obrót.

Menard oferuje szereg technologii, sprawdzone metody wzmacniania podłoża gruntowego, takie jak przemieszczeniowe kolumny CMC lub MSC, kolumny formowane za pomocą świdra ciągłego CFA lub kolumny DSM, powstałe w wyniku wgłębnego mieszania gruntu.

farma2 e1598604701961
farma3 e1598604675211

Wzmocnienie podłoża w technologii kolumn DSM

Technologia DSM oparta jest na koncepcji poprawienia właściwości wytrzymałościowych gruntów poprzez wymieszanie ich z medium wiążącym (np. zaczynem cementowym, cementowo popiołowym, bentonitowym). Powstający w ten sposób tzw. cementogrunt charakteryzuje się znacznie wyższymi parametrami mechanicznymi i odkształceniowymi. Wgłębne mieszanie gruntu polega na wprowadzeniu w podłoże mieszadła o specjalnej  konstrukcji, które niszczy strukturę gruntu oraz miesza go z wprowadzonym medium. Dla standardowych zastosowań stosuje się mieszadła składające się z żerdzi wiertniczej oraz belek poprzecznych. Wzmocnianie gruntu - cały proces od momentu pogrążania mieszadła do zakończenia formowania kolumny DSM wspomagany jest wypływem zaczynu cementowego przez dysze znajdujące się na końcu żerdzi wiertniczej. Faza formowania  kolumny następuje po osiągnięciu projektowanej głębokości i najczęściej przebiega w kilku etapach, w których mieszadło podciągane i pogrążane zapewnia równomierne wymieszanie zaczynu z gruntem i utworzenie kolumny o jednorodnej strukturze.

DSM e1479383518717
farma4
farma5

Wzmocnienie podłoża w technologii kolumn CMC

Kolumny przemieszczeniowe CMC wykonuje się wykorzystując specjalnie zaprojektowany świder przemieszczeniowy, zainstalowany na maszynie wyposażonej w głowicę o dużym momencie obrotowym i statycznym nacisku pionowym. Świder przemieszcza grunt w kierunku poziomym do osi otworu. Po przemieszczeniu gruntu poza obręb kolumny, wykonywana jest (pod ciśnieniem) iniekcja mieszanki betonowej. W rezultacie uzyskujemy kompozyt gruntu i kolumn, współpracujących jako jednolita struktura o zwiększonej nośności pozwalająca na bezpośrednie posadowienie fundamentu pod wiatrak.
Zastosowanie wzmocnienia podłoża pod wiatrak w jednej z powyżej opisanych technologii pozwala na spełnienie warunków normowych jak i zdefiniowanych przez producenta turbiny. Poprawia się nośność podłoża, ogranicza osiadania oraz przechyłkę fundamentu oraz zapewnia się spełnienie warunku związanego ze sztywnością dynamiczną na obrót. Właściwe wzmocnienie podłoża gruntowego w konsekwencji pozwala na bezpieczne stawianie wiatraków, odpowiednie posadowienie turbin wiatrowych.

CMC e1479383559895
farma6
farma7

Źródło:
[1] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego

Skip to content