En kofferdam er en midlertidig vanntett struktur som lar mannskaper jobbe i det tørre inne i en elv, langs en kystlinje eller ved siden av en eksisterende brobrygge. De fleste ingeniører møter sin første på et broprosjekt, men den samme ideen dukker opp i damreparasjoner, utløpskonstruksjon, rørledningskryssinger og fundamentgroper som ligger nær åpent vann. Etter et tiår med levering av spuntvegger til vannrelaterte arbeider, har vi sett hvor ofte valget av kofferdamstype avgjør tidsplanen, budsjettet og sikkerheten til alle på stedet. Denne guiden går gjennom hovedtypene av cofferdams, hva hver enkelt gjør bra, og hvordan du begrenser listen til det riktige alternativet.

Hva en Cofferdam egentlig er for

En kofferdam er ikke en demning, og den er sjelden en permanent mur. Det er en midlertidig innhegning bygget for å holde tilbake vann, og ofte også jord, slik at området inni det holder seg tørt nok til å jobbe i. Når den permanente strukturen er ferdig, enten det er en brygge, en kulvert, et inntak eller en grunnmur, fjernes normalt kofferdamen.

Den midlertidige statusen former enhver beslutning. Fordi strukturen kommer ut igjen, aksepterer ingeniører risikoer de aldri ville tolerert i en permanent sjøvegg. I praksis går valget av type vanligvis på fire spørsmål: hvor dypt vannet er, hvordan bakken er, hvor mye tørr plass arbeidet trenger, og hvor lenge innhegningen må stå på plass.

De viktigste typene Cofferdams

Cofferdams faller generelt inn i to familier: de som holder vann tilbake med masse, for eksempel jord, stein og tømmerkonstruksjoner, og de som holder det tilbake med en drevet vegg, for eksempel spuntsystemer. Begge familiene har vært i bruk i mer enn et århundre, og begge vises fortsatt på moderne nettsteder.

Jordfyllingskister

Dette er det enkleste alternativet, og ofte det billigste der det er plass til overs. Jord presses inn i en bank rundt arbeidsområdet, noen ganger med en leirkjerne for å kutte siver, og vannet holdes tilbake av den rene bredden og vekten av vollen. Jordkister passer til grunt vann, mildt underlag og steder der fyllmateriale er nærme. De sliter i raske strømmer, på dypt vann, og hvor enn fotavtrykket må forbli lite. Hvis kjøretøy må reise langs toppen, må toppen være bred, og fyllvolumet vokser raskt.

Rock-Fill Cofferdams

Der det er lite fylling, men fjell er tilgjengelig, gjør en fyllingsvoll samme jobb med en brattere og mer stabil profil. En steinsprutkjerne er vanligvis dekket med et ugjennomtrengelig lag for å redusere siver. Steinfylte kofferdammer takler bedre enn jordbanker med grovere vann og høyere strømningshastigheter, og de kan bygges opp i etapper etter hvert som vannet stiger. Avveiningene er transportkostnader, vekt og en mye vanskeligere jobb når tid for fjerning kommer.

Cofferdams i tømmer

Tømmerkrybber er en eldre løsning som fortsatt dukker opp i reparasjons- og arvearbeid. Et rammeverk av tømmer flytes på plass, fylles med stein eller jord for å senke det, og stables deretter til ønsket høyde er nådd og forsegles. De fungerer godt i trange arbeidsområder og grunt vann der tømmer er lokalt tilgjengelig. Få entreprenører strekker seg etter dem i dag, men å forstå dem hjelper når du leser eldre prosjektdokumenter eller oppgraderer strukturer som ble bygget med dem.

Enkelveggs spuntkofferdammer

Dette er typen de fleste ser for seg: en sammenhengende linje med sammenlåsende spunt drevet ned i bakken, med det lukkede området deretter pumpet tørt. På grunt vann eller på land kan veggen utkrages, kun støttet av jorda under utgravningen. På dypere vann, eller hvor utgravningen er bred, legges valser og stivere på tvers av åpningen, og produserer den klassiske avstivet kofferdam som brukes til bropilarer, pumpestasjoner og dype fundamentgroper. Fordi hele systemet er avhengig av at pælene låser seg sammen, betyr profilen og clutchen like mye som kjøremetoden, og det er derfor peler for grunngropstøtte er vanligvis spesifisert med en kontinuerlig forrigling i stedet for en enkel overlappet skjøt.

Dobbelvegg spuntkofferdammer

To parallelle spuntvegger, bundet sammen og fylt med jord mellom dem, gir en mye stivere struktur enn en enkelt vegg. Dobbelveggede kofferdamer håndterer dypere vann og lengre spenn uten innvendig avstivning, noe som holder utgravingen fri for anlegg og maskiner. Prisen er materialvolum, kjøretid og trekkstangdesign som må være riktig første gang.

Cellular Cofferdams

Cellulære kofferdammer er laget av sammenlåsende spunt som er anordnet i lukkede celler, som deretter fylles med sand, grus eller jord. Fyllingen gir vekt og stivhet, slik at cellene motstår vanntrykk og sidebelastninger uten innvendig avstivning. To oppsett er vanlige: sirkulære celler, hvor hver ring er komplett og bundet til neste, og membranceller, hvor buer er forbundet med rette forbindelsesvegger. Celletyper velges for dypt vann på store elver og brukes til brubrygger, sluser og damarbeider. De er blant de mest robuste midlertidige strukturene som er tilgjengelige, og også blant de tregeste og dyreste å bygge.

Sammenlign hovedtypene på et øyeblikk

Tabellen nedenfor er et utgangspunkt snarere enn et designverktøy. Reelt utvalg avhenger alltid av stedsspesifikke hydrauliske og geotekniske data, og tallene beveger seg når et prosjekts egne lasteforhold er brukt.

Hvordan velge riktig type

Når man jobber utenfra og inn, har seks punkter en tendens til å avgjøre argumentet raskere enn noen teknisk debatt:

1. Vanndybde og hode. Grunnt, stille vann åpner for massestrukturer; dypere eller raskere vann presser deg mot en drevet vegg.
2. Grunnforhold. Myk silt, tett grus og stein forandrer hva som kan kjøres og hvor langt en vegg må trenge inn.
3. Størrelsen på det tørre området. En bred graving trenger avstivning eller et stivere veggsystem, og avstiving spiser på arbeidsplassen.
4. Varighet. En kort innhegning kan bygges lett; en som holder seg gjennom en våt sesong trenger mer robusthet innebygd fra starten.
5. Fjerning. Noen steder må tilbakeføres til sin opprinnelige tilstand, noe som gjør utvinning til et designkrav, ikke en ettertanke.
6. Tilgang og logistikk. Fyll, stein og tungt stål må alle nå stedet. På trange steder er det ofte lettvektsmaterialer som tipper balansen.

Det lønner seg også å studere det grunnleggende før du spesifiserer noe, fordi små detaljfeil i en midlertidig vegg er dyre å rette opp når pumpene er i gang. Vårt eget team holder en fungerende referanse på Cofferdam designprinsipper som dekker akkurat disse kontrollene.

Der moderne spuntmaterialer passer

I flere tiår betydde den drevne veggen stål. Stål er sterkt og godt forstått, men det er tungt å transportere, det trenger belegg eller katodisk beskyttelse, og det korroderer i saltvann med mindre det vedlikeholdes nøye. Disse ulempene er grunnen til at polymeralternativer har tatt en økende andel av grunt og moderat dybdearbeid.

Vinyl spunt, også kalt PVC spunt , er ekstruderte profiler med en sammenlåsende kant som danner en sammenhengende vegg når den er drevet. Fordi polymeren ikke ruster, fortsetter veggen å fungere i brakk- og saltholdige forhold uten et malingsprogram, og det er ingen maling, ingen offeranode og ingen løpende vedlikeholdsbudsjett å forsvare. Panelene er lette, så de kan håndteres av mindre anlegg, transporteres i større antall per last og installeres med lettere utstyr enn en sammenlignbar stålseksjon. For prosjekter der karbon- og byggeforstyrrelser er på agendaen, er den lavere innvirkningen sammenlignet med stål en reell fordel.

Vi produserer disse panelene ved vårt eget anlegg i Haiyan, Zhejiang, på mer enn tjue pelelinjer, med et internt testlaboratorium og et lager på stedet. Dette oppsettet lar oss levere standardprofiler og skreddersydde seksjoner for den type arbeid kundene våre oftest gir oss: håndtering av små vannskiller, anti-siv og anti-erosjon økologisk beskyttelse, flomkontroll, kanalforing og kyst- eller havnestøttemurer. Hvis du er på stadiet med å sammenligne kofferdamtyper for et bestemt område, snakker teamet vårt gjerne gjennom profiler, lengder og kjøreforhold før du forplikter deg.

Den beste kofferdamen er sjelden den mest imponerende. Det er den som matcher vannet, bakken, timeplanen og mannskapet du faktisk har. Gå gjennom typene ovenfor, sjekk dem mot nettstedets data, og kortlisten skriver vanligvis seg selv.