Как выбрать заземляющий анкер, который прослужит 25 лет: класс почвы, гальванизация и реальная стоимость занижения спецификации

Указаниеземляной якорьсрок службы в течение 25 лет сводится к четырем решениям, принятым до запуска первого агрегата: подобрать тип анкера к классу грунта, подобрать размер покрытия в соответствии с фактической категорией коррозионной активности на площадке, поддерживать рабочую нагрузку ниже реальной емкости грунта и проверить детали, которые выходят из строя первыми — соединение стержня со ступицей, оцинкованную резьбу и засыпку в точке входа. Большинство преждевременных отказов анкеров не являются разрушениями материала. Это недостатки спецификации, и их дешевле исправить на бумаге, чем на месте.

Почему анкеры выходят из строя, в то время как конструкция над ними все еще в порядке

Заземляющий анкер — самый дешевый компонент практически любой конструкции, который он удерживает, и его сложнее всего проверить впоследствии. Он находится ниже уровня земли со дня установки. Если он выйдет из строя на шестом году, стоимость ремонта редко равна цене нового якоря — это стоимость демонтажа конструкции вокруг него: снятия напряжения в ряду шпалеры, выкапывания фундамента или вывода опоры из строя.

Эта асимметрия является единственным аргументом в пользу тщательного определения:

Что не получается	Сколько это стоит
Тело якоря (коррозия)	Полная замена плюс переделка конструкции
Стержень/резьба (гальваническая атака)	Повторное натяжение, возможная потеря анкера
Емкость почвы (недопроектная)	Прогрессивное движение, искажение структуры
Детали поля (заполнение, выравнивание)	Снижение производительности, попадание воды, медленная коррозия.

Спецификация, в которой указаны только номер модели и номинальная нагрузка, не касается ни одного из этих четырех. Ниже приведен процесс спецификации, который это делает.

Шаг 1 - Классифицируйте класс почвы перед выбором анкера.

Различные семейства якорей мобилизуют почву принципиально по-разному, и одна и та же номинальная емкость означает разные вещи в песке и в глине.

Якоря с ударным приводом- включая наши агрегаты CM® и ударного типа - приводятся в движение на стержне, затем опрокидываются или вращаются в нетронутую почву и загружаются путем натяжения мертвого груза. Грузоподъемность обеспечивается пластиной, опирающейся на почву, которая никогда не была раскопана, поэтому они хорошо держатся в жестких связных грунтах и ​​могут быть проверены испытанием на растяжение сразу после опрокидывания. Это плохой выбор при рыхлой, насыщенной заливке, где пластина просто тянется.

Спиральные / винтовые анкеры- Анкеры с механическим приводом и винтовые заземляющие винты - продвигаются по спирали и увеличивают мощность в сыпучих грунтах за счет опирания на пластину и трения вдоль вала. Они проверены на крутящий момент, что позволяет отслеживать каждую единицу, и их можно расширить, чтобы достичь компетентных слоев ниже слабых поверхностных слоев.

Практическим показателем в полевых условиях являются показания зонда или пенетрометра. Наша собственная таблица классов грунтов для забивных якорей варьируется от класса 1 (твердая коренная порода, значение зонда более 600 дюймов-фунтов) через класс 4 (гравий и смеси плотной глины, 300–400) до класса 8 (болото и насыщенный ил, менее 100). Выбор одной модели якоря для всего диапазона означает либо расточительность на хорошем грунте, либо небезопасность на плохом грунте.

Правило, которое стоит записать в вашу спецификацию:Никогда не принимайте один тип анкера для всего участка до тех пор, пока класс почвы не будет записан в фактических местах анкера. Ряд шпалер, пересекающий бывшую водную артерию, – это не один грунт.

Шаг 2 - Подберите размер покрытия в соответствии с категорией коррозионной активности, а не привычкой.

Это самый недооцененный элемент вземляной якорьзакупок, и их легче всего обосновать с точки зрения затрат.

Многие покупатели по-прежнему просят «Z450» или «275 г/м²» в качестве требования к сплошному цинкованию. И то, и другое обычно применяется неправильно. AS 1397 Z-покрытия описывают непрерывно оцинкованныелист и полоса, а не изготовленные анкеры. Для готовых изделий из горячеоцинкованной стали в Австралии и Новой Зеландии действует следующая спецификация:АС/НЗС 4680, и он устанавливает толщину покрытия по толщине изделия, а не по одному числу.

Минимальное среднее покрытие, изделия, не подвергавшиеся центрифугированию, согласно AS/NZS 4680:

Толщина изделия	Мин. местный	Мин. средний	Масса покрытия
Меньше или равно 1,5 мм	35 µm	45 µm	320 g/m²
>1,5 – 3,0 мм	45 µm	55 µm	390 g/m²
>3,0 – 6,0 мм	55 µm	70 µm	500 g/m²
> 6.0 mm	70 µm	85 µm	600 g/m²
>6,0 мм (HDG900)	85 µm	125 µm	900 g/m²

 

Теперь сопоставьте это с экспозицией. Используя широко опубликованные категории коррозионной активности ISO 9223 и типичные скорости коррозии цинка:

Категория	Типичная среда	Потеря цинка	Лет до первого технического обслуживания при толщине 70 мкм
C2	Arid / inland, >50 км от моря	0,1–0,7 мкм/год	100+
C3	Прибрежные, городские, легкие промышленные районы с низкой соленостью.	0,7–2,1 мкм/год	33–100
C4	Спокойное побережье, 0,2–1 км вглубь суши.	2,1–4,2 мкм/год	17–33
C5	Побережье для серфинга, пляж, агрессивный индастриал	4,2–8,4 мкм/год	8–17
CX	Высокие отложения солей, сильные промышленные кислоты	8,4–25 мкм/год	3–8

 

Вывод неудобен для тех, кто покупает по цене:a 55 µm земляной якорьчто дает 50+ лет внутри страны, может потребоваться первое техническое обслуживание менее чем за десять лет на избитом прибоем прибрежном блоке.Если ваш проект соответствует уровню C4 или ниже, указание уровня толстого покрытия не является премией — это единственный способ, которым анкер переживет конструкцию. Запрашивайте результаты испытаний на толщину покрытия, а не заявленный вес покрытия.

В одном разговоре упускаются две связанные детали: обрезанные концы и сварные швы на спирали должны быть отремонтированы с высоким содержанием цинка, а резьба должна соответствовать AS/NZS 1214. Коррозионные повреждения концентрируются на резьбе и в точке входа стержня, а не в середине вала.

Шаг 3 - Отделите рейтинг конструкции от рейтинга земли.

На странице продукта с надписью «95KN» указано, что оборудование выдержало на испытательном стенде. Это ничего не говорит вам о том, что даст ваша почва. Предельная емкость якоря – этонижеот структурной способности якоря и сопротивления почвы выдергиванию, а на большинстве участков, не связанных с коренными породами, почва является ограничивающим фактором.

Для винтовых узлов промышленность решает эту проблему с помощью метода корреляции крутящего момента Q_ult=Kt × T, где T — установочный крутящий момент, усредненный по нескольким последним диаметрам пластины заделки. Опубликованные значения Kt варьируются от ADSC и ICC-ES AC358, пробег примерно 3–5 футов⁻¹ для мягкой глины, 5–8 для жесткой глины, 6–10 для рыхлого песка, 8–12 для плотного песка и 10–15 для гравия. Это только предварительные значения скрининга: тонкая плотная линза внутри мягкой глины может создать всплеск крутящего момента, который завышает реальную мощность, если ее сложить до среднего значения, а насыщенный песок может показывать низкие значения, а затем стекать.

Для анкеров с ведомыми пластинами такой формулы нет; проверьте, потянув. Ударный анкер с наконечником можно подвергнуть испытанию сразу же, прежде чем на него возводить конструкцию. Встройте этот тест в программу для любого якоря, провал которого будет стоить дорого, и запишите его.

Шаг 4 - Удвойте стоимость выполнения этого действия.

Честное сравнение – это не уровень гальванизации с уровнем гальванизации. Это стоимость установки относительно стоимости замены.

Возьмите решетку или ряд столбов в прибрежном блоке С4. Переход с покрытия толщиной 55 мкм на покрытие толщиной 85–125 мкм добавляет небольшую сумму на единицу. Замена этих якорей через десять лет — ослабление натяжения, извлечение, повторная забивка, повторное натяжение, потеря сезона роста или пролета лески — стоит во много раз дороже всей первоначальной покупки якоря. Вот почему существуют уровни долговечности UNI EN ISO 12944/ISO 9223: сделать «расчетный срок службы» спецификацией, которую вы можете записать, а не надеждой.

Контрольный список спецификаций

Передайте этот список отделу закупок, и вам будет сложно купить неправильный якорь:

Тип анкера соответствует зарегистрированному классу почвы в каждом месте крепления — ни одной модели на площадке.

Покрытие указаноAS/NZS 4680 по толщине изделия, а не как отдельная цифра Z или г/м²

Уровень покрытия соответствует категории коррозионной активности объекта ISO 9223, имеются сертификаты испытаний.

Обрезанные концы и сварные швы оцинкованы; резьба по AS/NZS 1214

Подтвержденные записи крутящего момента или контрольной нагрузки для каждого анкера, сохраненные в документации по обеспечению качества.

Соединение стержня со ступицей проверяется на целостность сварного шва и наличие щелей, задерживающих воду.

Точка входа подробно описана, поэтому засыпка уплотнена – именно сюда вода попадает в первую очередь.

Рабочая нагрузка устанавливается на уровне защитной доли емкости грунта, а не на номинальной мощности конструкции.