Ξεκινήστε με το Σχήμα του Σωρού και την Κατάσταση της Ακραίας Άκρης (Toe)
H-Σωροί και Μετατόπιση Εδάφους
Οι H-σωροί είναι ανοικτές χαλύβδινες διατομές με μια κάθετη πλάκα (web) μεταξύ δύο οριζόντιων πλακών (flanges). Ο σχετικά μικρός όγκος εδάφους που μετατοπίζουν μπορεί να βοηθήσει κατά την οδήγησή τους μέσω πυκνών στρωμάτων. Ωστόσο, μπορούν να παρεκκλίνουν ή να υποστούν ζημιά σε περίπτωση εμποδίων. Η περιγραφή «χαμηλής μετατόπισης» δεν αποτελεί άδεια για οδήγηση μέσω οποιουδήποτε θαμμένου υλικού.
Ανοικτού και Κλειστού Άκρου Σωλήνες
Ένας σωλήνας με κλειστό άκρο ωθεί το έδαφος προς τα πλάγια στην περιοχή της μύτης του. Ένας σωλήνας με ανοιχτό άκρο επιτρέπει στο έδαφος να εισέλθει, αλλά μπορεί να δημιουργηθεί «πώμα» εδάφους, μεταβάλλοντας την αντίσταση κατά την ενσωμάτωση και τη μεταφορά φορτίου. Οι διατομές σε σχήμα H μπορούν επίσης να «πωματίζονται» μεταξύ των πέταλων τους. Ως εκ τούτου, ο όρος «σωληνοειδής πασσάλωση» αφήνει αναπάντητη μία σημαντική συνθήκη εγκατάστασης.
Καθορίστε εκ των προτεινόμενων λεπτομερειών της μύτης, του τοιχώματος και οποιουδήποτε προστατευτικού καλύμματος ή κλεισίματος του σωλήνα προτού τον συγκρίνετε με διατομή σε σχήμα H. Πρόκειται για ενσωματωμένα θεμέλια· οι έλικες και οι επιφανειακές βάσεις αποτελούν διαφορετικές εναλλακτικές λύσεις, όχι παραλλαγές αυτής της σύγκρισης.
Συγκρίνετε την Κατεύθυνση της Κάμψης και την Κεφαλή του Σωρού
Στρογγυλή συμμετρία και προσανατολισμός διατομής σε σχήμα H
Μία ιδανική, ομοιόμορφη κυκλική διατομή σωλήνα έχει την ίδια δυσκαμψία σε κάμψη κατά μήκος κάθε κεντροειδούς άξονα της διατομής της. Μία διατομή σε σχήμα H έχει ξεχωριστούς άξονες ισχυρής και ασθενούς κάμψης. Ο προσανατολισμός της κατά την εγκατάσταση είναι επομένως κρίσιμος. Αυτή είναι διαφορά γεωμετρίας της χαλυβδοδιατομής· το περιβάλλον έδαφος, το εκτεθειμένο ύψος και η στήριξη της κορυφής καθορίζουν ακόμη πώς θα κινηθεί το εγκατεστημένο θεμέλιο.
Χρησιμοποιήστε αυτή τη διάκριση κατά τη σύγκριση στηρίξεων υπό φορτία από διαφορετικές οριζόντιες κατευθύνσεις. Ο στρογγυλός σωλήνας αποφεύγει την ανάγκη επιλογής προσανατολισμού κατά τον ισχυρό ή ασθενή άξονα για τον άξονα του. Οι διατομές σε σχήμα H μπορούν να τοποθετηθούν έτσι ώστε ο ισχυρότερος άξονάς τους να βρίσκεται στην κατεύθυνση που είναι χρήσιμος, αλλά και οι δύο κατευθύνσεις πρέπει να είναι λειτουργικές. Καμία από αυτές τις παρατηρήσεις δεν αποδεικνύει ότι ένας συγκεκριμένος σωλήνας είναι πιο δύσκαμπτος από μία συγκεκριμένη διατομή σε σχήμα H.
Η σύνδεση μπορεί να αλλάξει την προτίμηση
Μία διατομή σε σχήμα H παρέχει επίπεδες επιφάνειες στην κορμοειδή (web) και τα πέταλα (flanges), οι οποίες ενδέχεται να είναι κατάλληλες για προδιαγεγραμμένη βολταρισμένη βάση. Ένας σωλήνας μπορεί να χρησιμοποιήσει προδιαγεγραμμένο κάλυμμα, μανίκι ή σέλα. Συγκρίνετε τις πραγματικές λεπτομέρειες μεταφοράς φορτίου, την πρόσβαση για εργαλεία, τις ανοχές και την εργασία επιτόπου. Μία εμφανώς βολική επιφάνεια δεν εξουσιοδοτεί αυτόματα τη διάτρηση οπών ή την προσθήκη συγκολλήσεων.
Τι Πρέπει να Διευκρινίσει η Έρευνα του Εδάφους;
Φορτία και κίνηση
Χρησιμοποιήστε τις ίδιες αντιδράσεις στήριξης και όρια κίνησης για και τις δύο προσφορές. Οι θεμελιώσεις φωτοβολταϊκών απαιτούν τις εφαρμόσιμες δράσεις ανύψωσης από τον άνεμο και πλευρικές δράσεις, καθώς και συμπίεση. Οι βιομηχανικές στηρίξεις μπορεί να έχουν διαφορετικούς συνδυασμούς αντιδράσεων, απαιτήσεις εξοπλισμού ή ανεκτές κινήσεις. Η έρευνα του UMass για ανυψωμένους σταθερούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς εξηγεί γιατί η ανύψωση από τον άνεμο αξίζει ειδική προσοχή· δεν παρέχει ωστόσο ικανότητα σχεδιασμού για διαφορετικό τοποθεσία ή σταθμό με ιχνηλάτηση.
Συνθήκες εδάφους και εγκατάσταση
Χαρτογραφήστε τα στρώματα εδάφους, το υπόγειο νερό, το υλικό επίχωσης και τα εμπόδια στις προτεινόμενες θέσεις των πασσάλων. Προσθέστε την έκθεση σε διάβρωση, τον παγετό και τη διάβρωση, όπου αυτό είναι σχετικό. Οι οδηγίες του DOE για καιρικές συνθήκες του χειμώνα τονίζουν τις εδαφικές συνθήκες και το βάθος παγετού που είναι ειδικά σχετικά με τον τόπο· ένα βάθος πασσάλου που αντιγράφηκε από άλλο ηλιακό έργο δεν αποτελεί εναλλακτική λύση.
Η αξιολόγηση εγκατάστασης πρέπει να αντιστοιχεί στην προτεινόμενη διατομή, τη μύτη, τον σφυροκόπτη και το προφίλ εδάφους. Το έγγραφο FHWA GEC 15 αναφέρεται στη δυνατότητα ενσωμάτωσης και στις δοκιμές προ-παραγωγής, επειδή και οι χαλύβδινες διατομές σε σχήμα H και οι σωληνοειδείς πασσάλωση μπορούν να υποστούν ζημιά κατά την ενσωμάτωση σε σκληρό έδαφος. Καθορίστε τις απαιτούμενες παρατηρήσεις επιτόπου και οποιεσδήποτε δοκιμές θλίψης, ανύψωσης ή πλευρικής φόρτισης πριν από την παραγωγή, με κριτήρια αποδοχής για το συγκεκριμένο έργο.
Πώς να Επιλέξετε όταν Και οι Δύο Τύποι Σωρών Είναι Κατάλληλοι
Αντιστοιχίστε την προτεραιότητα με μία πραγματική διαφορά
Αφού και οι δύο εναλλακτικές λύσεις θεμελίωσης πληρούν τις απαιτήσεις του έργου, κατατάξτε τις υπόλοιπες διαφορές. Οι παρακάτω προτεραιότητες αποτελούν εναλλακτικές επιλογές, όχι κλίμακα αξιολόγησης: η κυρίαρχη εργασία του ιδιοκτήτη καθορίζει ποιό πλεονέκτημα έχει σημασία.
Σύρετε για να δείτε τον πλήρη πίνακα.
| Προτεραιότητα του έργου | Επιλογή προς εξέταση πρώτη | Συνθήκη που διατηρεί την εγκυρότητα της σύγκρισης |
|---|---|---|
| Περιορισμός της μετατόπισης του εδάφους κατά την εμπήγηση | H-πασσάλου ή κατάλληλου κοίλου σωλήνα με ανοιχτό άκρο | Συγκρίνετε την πραγματική συμπεριφορά φραξίματος και εγκατάστασης· μην ομαδοποιείτε ανοιχτούς και κλειστούς σωλήνες μαζί |
| Αποφύγετε την τοποθέτηση του άξονα μεγάλης/μικρής αντίστασης του σώματος του πασσάλου σε διαφορετικές κατευθύνσεις στήριξης | Στρογγυλός σωλήνας | Οι συνδέσεις στο άκρο του πασσάλου και η συμπεριφορά του εδάφους απαιτούν ακόμη ξεχωριστούς ελέγχους κατεύθυνσης |
| Χρησιμοποιήστε βάση στήριξης πασσάλου με επίπεδη επιφάνεια | H-πάσσαλος | Οι εγκεκριμένες οπές, οι βάσεις και οι συνδετήρες ταιριάζουν στην καθορισμένη διατομή και στις αντιδράσεις. |
| Διαχειριστείτε μεταβλητά μήκη πασσάλων. | Είτε | Συγκρίνετε τις εφικτές συνδέσεις, την επιθεώρηση και τη χειριστικότητα· και οι δύο τύποι μπορούν να επεκταθούν. |
| Βρείτε το χαμηλότερο συνολικό κόστος θεμελίωσης. | Είτε πλήρης προσφορά | Περιλάβετε την εγκατάσταση, τις συνδέσεις, τις δοκιμές και τη συμφωνηθείσα αντιμετώπιση αλλαγών σχετικών με το έδαφος. |
Μια Επιλογή για Ηλιακή Εγκατάσταση με Σειρές Διαφορετικού Προσανατολισμού
Δύο Εγκεκριμένα Σχήματα Θεμελίωσης
Εξετάστε μια υποθετική σταθερή φωτοβολταϊκή εγκατάσταση της οποίας η διάταξη περιλαμβάνει διάφορες κατευθύνσεις σειρών. Οι γεωτεχνικές και δομικές ομάδες έχουν αποδεχθεί και τους δύο προτεινόμενους τύπους θεμελίωσης για τις ίδιες ζώνες του χώρου, φορτία, όρια μετακίνησης και απαιτήσεις ανθεκτικότητας. Η δοκιμαστική εγκατάσταση είναι ικανοποιητική και για τις δύο περιπτώσεις. Τα σχέδια των πασσάλων τύπου H καθορίζουν τον προσανατολισμό του κορμού για κάθε ομάδα σειρών. Η λύση με στρογγυλούς σωλήνες διαθέτει ομοιόμορφο κυκλικό κορμό και εγκεκριμένες ρυθμιζόμενες συνδέσεις κεφαλής. Και τα δύο σχέδια χάραξης είναι εφικτά· κανένα δεν στερείται έγκρισης.
Γιατί οι σωληνωτοί πάσσαλοι κερδίζουν αυτήν τη συγκεκριμένη επιλογή
Η δηλωθείσα προτίμηση του ιδιοκτήτη είναι η μείωση του αριθμού των οδηγιών προσανατολισμού του άξονα στις ομάδες σειρών. Επιλέξτε το σχήμα με σωληνωτούς πασσάλους για αυτήν την προτίμηση: η περιστροφή ενός ομοιόμορφου κυκλικού άξονα δεν ανταλλάσσει τους ισχυρούς και ασθενείς άξονες της διατομής. Η θέση του πασσάλου, η κατακόρυφη του στάση και ο προσανατολισμός της κεφαλής παραμένουν υποχρεωτικά υπό έλεγχο. Το σχήμα με H-πασσάλους παραμένει μια έγκυρη εναλλακτική λύση με τις σημάνσεις και τους ελέγχους προσανατολισμού του.
Εάν όλες οι σειρές χρησιμοποιούν κοινή προσανατολισμό, ή εάν ο σχεδιασμός της κεφαλής του σωλήνα καθορίζει ούτως ή άλλως τον προσανατολισμό του άξονα, αυτό το πλεονέκτημα μπορεί να εξαφανιστεί. Μια προσφορά για H-πασσάλους με χρήσιμη επίπεδη σύνδεση ή με καλύτερη συνολική τιμή μπορεί τότε να είναι προτιμότερη. Η αντιμετώπιση ενός νέου σκληρού στρώματος κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης αποτελεί ξεχωριστό ζήτημα: επαναξιολογήστε την επηρεαζόμενη θεμελίωση και το σχέδιο εμπήγησης, αντί να θεωρήσετε ότι η αρχική επιλογή αποτελεί έγκριση για τη συνέχιση.
Συγκρίνετε το Εμβαδόν Εγκατάστασης πριν από την Παραγγελία
Ένα Πλήρες Πρόγραμμα Πασσάλων
Χρησιμοποιήστε το πρόγραμμα πασσάλων του έργου: διατομή και ποιότητα υλικού, κατάσταση της άκρης (toe) του σωλήνα, όπου ισχύει, απαιτούμενα μήκη, λεπτομέρειες της κεφαλής του πασσάλου, διατάξεις κατά της διάβρωσης και αναγνώριση με βάση τη ζώνη της θέσης. Συμπεριλάβετε μόνο προστατευτικά καπάκια (shoes), πλάκες κλεισίματος, συνδέσμους (splices) και συμπλήρωση με σκυρόδεμα εφόσον το επιλεγμένο σχέδιο το απαιτεί. Οι σωληνωτοί πάσσαλοι δεν απαιτούν καθολικά συμπλήρωση με σκυρόδεμα.
Η τιμή του υλικού αποτελεί μόνο ένα μέρος της σύγκρισης.
Συγκρίνετε το συνολικό κόστος παράδοσης του υλικού με το υπόλοιπο έργο οδήγησης, σύνδεσης της κεφαλής, δοκιμών και επιθεώρησης. Διαχωρίστε τα συμπεριλαμβανόμενα στοιχεία από το έργο που χρεώνεται ξεχωριστά και από τα κόστη του ιδιοκτήτη. Συμφωνήστε εκ των προτέρων πώς θα μετρηθούν και θα χρεωθούν οι αλλαγές μήκους, οι απορριφθέντες πάσσαλοι και οι εγκριθείσες λύσεις για εμπόδια. Ένα απροσδιόριστο στοιχείο δεν έχει αυτόματα μηδενική αξία, και μια χαμηλότερη τιμή ανά τόνο δεν σημαίνει αυτόματα χαμηλότερο συνολικό κόστος ολοκλήρωσης.
Διατηρήστε τη σύνδεση μεταξύ της εγκριθείσας διατομής και των κριτηρίων εγκατάστασης και του αγορασθέντος υλικού. Η αλλαγή του πάχους τοιχώματος σωλήνα, της διατομής H, της λεπτομέρειας της άκρης (toe) ή της μεθόδου οδήγησης μπορεί να επηρεάσει τόσο την εγκατάσταση όσο και την απόδοση. Αντιμετωπίστε κάθε τέτοια αλλαγή ως μηχανολογική αναθεώρηση και μην την εφαρμόσετε στο πεδίο χωρίς προηγούμενη επιβεβαίωση.
Συχνές ερωτήσεις
Η απόρριψη αποδεικνύει ότι ο πάσσαλος έχει επαρκή φέρουσα ικανότητα;
Όχι. Η απόρριψη πριν από την απαιτούμενη εισχώρηση μπορεί να υποδηλώνει παρεμπόδιση ή άλλο πρόβλημα εγκατάστασης. Συγκρίνετε το ημερολόγιο οδήγησης με τα καθορισμένα κριτήρια αποδοχής και αναζητήστε την αξιολόγηση του αρμόδιου μηχανικού. Ένας υψηλός αριθμός χτυπημάτων (blow count) από μόνος του δεν ικανοποιεί αυτόματα κάθε απαίτηση σε συμπίεση, ανύψωση (uplift) ή πλευρική φόρτιση.
Μπορεί ένα γενικό δοκάρι H να αντικαταστήσει το καθορισμένο δοκάρι-πάσσαλο H;
Όχι απλώς επειδή οι εξωτερικές διαστάσεις τους μοιάζουν. Συγκρίνετε την ακριβή ονομασία της διατομής, τη γεωμετρία της κορμού (web) και των πετάλων (flanges), την ποιότητα του υλικού και τις απαιτήσεις του έργου. Ορισμένες δομικές διατομές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πάσσαλοι μέσω ειδικού σχεδιασμού για το συγκεκριμένο έργο, αλλά κάθε αντικατάσταση απαιτεί προηγούμενη αξιολόγηση πριν από την αγορά. Ένας γενικός κατάλογος δοκαριών δεν αποτελεί απόδειξη ότι προμηθεύεται το καθορισμένο δοκάρι-πάσσαλο.
Μπορεί μια δοκιμή συμπίεσης να αντικαταστήσει μια δοκιμή ανύψωσης (uplift) ή πλευρικής φόρτισης;
Δεν αποδεικνύει άμεσα αυτές τις διαφορετικές αποκρίσεις. Χρησιμοποιήστε το σχέδιο ανάλυσης και δοκιμών του έργου για να καθορίσετε ποιες δοκιμές είναι απαραίτητες. Ένα επιτυχές αποτέλεσμα συμπίεσης δεν αποτελεί, από μόνο του, μετρημένη αντίσταση σε ανύψωση ή μετρημένη πλευρική παραμόρφωση.
Ένας σωλήνας με κλειστό άκρο είναι το ίδιο με έναν σωλήνα γεμάτο με σκυρόδεμα;
Αριθ. Κλειστού τύπου περιγράφει την άκρη (toe)· γεμισμένο με σκυρόδεμα περιγράφει το εσωτερικό. Να δηλώνονται και τα δύο χωριστά. Η μελέτη καθορίζει εάν απαιτείται γέμισμα, οπλισμός, εσωτερική επιθεώρηση ή άλλη εργασία ολοκλήρωσης.
Μπορεί μία προδιαγραφή πασσάλων να καλύπτει όλες τις ζώνες εδάφους;
Μπορεί, εφόσον η μελέτη και η επαλήθευση υποστηρίζουν αυτήν την επιλογή για όλες τις σχετικές ζώνες. Διαφορετικά, να χρησιμοποιείται ζωνο-ειδές πρόγραμμα και σύστημα αναγνώρισης. Δεν επιτρέπεται η μεταφορά του αποτελέσματος από μία θέση δοκιμής με εύκολη ενσωμάτωση σε μία ουσιαστικά διαφορετική περιοχή του χώρου.
Η προδιαγραφή γαλβανισμένου χάλυβα επιλύει το ζήτημα της διάβρωσης;
Όχι. Ο υπολογισμός της διαρκείας ζωής πρέπει να λαμβάνει υπόψη το πραγματικό έδαφος, την έκθεση στο νερό, την απαιτούμενη διάρκεια ζωής, τη ζημιά κατά την εγκατάσταση, καθώς και οποιοδήποτε επίστρωμα ή επιπλέον πάχος τομής. Το όνομα μόνο της επιφανειακής επεξεργασίας δεν καθορίζει το υπόλοιπο πάχος χάλυβα καθ’ όλη τη διάρκεια λειτουργίας.
Τεχνική βάση και εμβέλεια πηγής
FHWA, Σχεδιασμός και Κατασκευή Πασσάλων με Ενσωμάτωση, Τόμος Ι, FHWA-NHI-16-009, Ιούλιος 2016, Πίνακες 6-2–6-3, Ενότητες 6.3–6.4 και 8.2.2: μορφές πασσάλων, φραγμοί, συνδέσεις και ιδιότητες τομής. Οι οδηγίες για μεταφορές χρησιμοποιούνται για αυτούς τους μηχανισμούς, όχι ως έγκριση σχεδιασμού για εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών συστημάτων.
FHWA, Διαδικασίες Αποδοχής για Δομικά Θεμέλια Μεταφορικών Κατασκευών, GEC 15, 18 Απριλίου 2022, Ενότητες 4.1.2 και 4.4–4.5: δυνατότητα ενσωμάτωσης, δοκιμές και αποδοχή ενσωματωμένων θεμελίων.
Alan Lutenegger, Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης, Θεμέλια για Υψωμένα Στηρίγματα Γείσου Φωτοβολταϊκών (PV) Συστημάτων Ηλιακών Πλαισίων, 1 Αυγούστου 2019, σελίδες 2–3: πεδίο έρευνας και λόγοι ανύψωσης για υψωμένες σταθερές διατάξεις. DOE FEMP, Ενίσχυση Φωτοβολταϊκών Συστημάτων για Ανθεκτικότητα – Χειμερινός Καιρός, «Ανύψωση λόγω παγετού», ελέγχθηκε στις 15 Οκτωβρίου 2026: ειδικές για τον χώρο συνθήκες παγετού και εδάφους.
