Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet

Transkriptio

1 Suihkuinjektoinnissa syntyvän paluuvirtauslietteen jatkokäsittelymahdollisuudet Pohjanvahvistuspäivä Diplomityö, Mikko Möttönen 2013 YIT Rakennus Oy Valvoja: Prof. Leena Korkiala-Tanttu Ohjaaja: DI Juha Vunneli

2 Suihkuinjektointi Injektointimenetelmä, jolla valmistetaan (maanalaisia) betonipilareita Runkoaineena maa-aines Sideaineena sementti Käyttökohteita: uusien rakenteiden perustus vanhojen perustusten vahvistus (puupaaluperustukset) patoseinien rakentaminen tukevien rakenteiden muodostus geoteknisten töiden täydentäminen maa-aineksen lujittaminen

3 Suihkuinjektointi

4 Suihkuinjektointi Paluuvirtausliete yksi suurimmista haittapuolista Vesipitoisuus korkea Paluulietteen määrä suuri, noin 1:1 verrattuna suihkuinjektoidun pilarin tilavuuteen Sitoutuu altaissa heikoksi betoniksi, poistetaan työmaalta betonijätteenä Käsittely- ja kuljetuskustannukset suuret, korkeimmillaan jopa 20 % menetelmän kokonaiskustannuksista

5 Suihkuinjektointi Paluuvirtauslietteen käsittelyn kehittämiseksi tutkittiin kolmea vaihtoehtoa: Paluuvirtauslietteen käyttö betonimurskeen valmistusmateriaalina (oman tuotannon kannattavuus) Tiivispystyseinien/lieteseinien (engl. slurry wall) valmistuksessa käytettävien bentoniittilietteiden kierrätyslaitteistojen soveltuvuus suihkuinjektoinnin paluulietteen käsittelyyn. Paluuvirtauslietteen käyttö työmaalla vesitiiviin patoseinän materiaalina.

6 Lietteen käyttö betonimurskeena Betonimurske Syntynyt puretuista betonirakenteista tai uudisrakentamisen ja betoniteollisuuden betonijätteistä Murskattu enintään 150 millimetrin kappalekokoon. Sallittuja käyttökohteita: yleiset tiet, kadut, pyörätiet ja jalkakäytävät pysäköintialueet urheilukentät sekä -reitit ratapihat sekä varastointikentät.

7 Lietteen käyttö betonimurskeena Oleellisia huomioon otettavia asioita: Lietteestä syntyneen betonijätteen vesipitoisuus on suuri ja lujuus heikko Liete soveltuu alimman luokan (IV) betonimurskeen materiaaliksi, jota voidaan käyttää jakavassa kerroksessa ja pengertäytöissä, ei sovellu kantaviin kerroksiin. Murskaustoiminta vaatii kookkaan tontin keskeiseltä alueelta Betonimurskeen valmistaminen ja siihen liittyvä materiaalin varastointi vaativat ympäristöluvan sekä laadunvalvontajärjestelmän Betonimurskeelle tarvitaan CE-merkintä Tuotannon aloittaminen vaatii huomattavia investointeja Tuotannon käynnistäminen pelkästään suihkuinjektointilietteen murskaamiseksi ei ole kannattavaa pienen volyymin ja lopputuotteen heikohkon laadun vuoksi.

8 Koneellinen lietteenkäsittely Lietteenkäsittelyyn soveltuvia laitteita: Pyörrepuhdistin Hiekanerotin Dekantterilinko

9 Koneellinen lietteenkäsittely Paluuvirtauslietteen käyttö esileikkauksessa + koneellinen vedenerotus

10 Koneellinen lietteenkäsittely Esille tulleita huomioita Kaluston hankintahinta on korkea Kalusto on osittain vikaherkkää Suihkuinjektointiaseman tilantarve lisääntyy Vaatii kemikaalien käyttöä ja annostelua työmaalla Vaatii suihkuinjektointityöryhmän koon kasvattamista Ulkomailla laitteistoja on käytetty osittain onnistuneesti Kannattavuus kyseenalainen johtuen korkeista investointikustannuksista yhdistettynä epävarmuustekijöihin

11 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina Koekohde E18 Haminan Kehä Ponttiseinän ja kalliopinnan välinen tiivistys suihkuinjektoimalla Ponttiseinän päätyalueiden kaivu ja täyttö paluuvirtauslietteellä Vesisementtiseoksen ja paluuvirtauslietteen ominaisuuksien seuranta ja mittaus patoseinän laadun tutkimiseksi

12 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina

13 Lietteen käyttö patoseinämateriaalina Paluuvirtausliete soveltuu tutkimuksen perusteella patoseinän materiaaliksi tietyin varauksin: Ei tutkittu patoseinän ja kalliopinnan välistä kontaktia Lopputulokseen vaikuttavat valitut suihkuinjektointiparametrit sekä injektointimenetelmä Maaperän vaihtelut eri kohteissa Patoseinään laskettavan lietteen valinta

14 Toimenpide-ehdotukset tutkimuksen perusteella: 1. Pyritään parantamaan lietteen lujuutta esim. sementtiä lisäämällä siten, että betonimurskeen valmistajien halukkuus vastaanottaa betonijätettä kasvaa. 2. Tiivistetään yhteistyötä betonimurskausta liiketoimintana tekevien yritysten kanssa. 3. Seurataan tulevina vuosina lietteenkäsittelylaitteistojen kehittymistä. 4. Mahdollisuutta käyttää lietettä (osittainkin) patoseinissä tai vastaavissa rakenteissa kannattaa selvittää myös jatkossa (ei-kriittisillä alueilla ja osuuksilla).

15 Kiitos!