채광 및 에너지용 EPS Geofoam을 사용한 사례 연구

Jan 30, 2024

특징 | 2018년 8월 1일 | 작성자: 션 오키프

건축 환경의 복잡성은 엔지니어링 및 건설의 한계에 지속적으로 도전하고 있습니다. 정착하기 쉬운 토양이나 기타 위험한 지질 조건이 있는 인프라 내장 지역의 경우 문제에 대한 계획을 세우기 위해 전문가 팀을 구성하는 것이 필수적입니다. 광업, 석유 및 가스, 유틸리티와 같은 산업에서는 터널, 파이프라인 및 도관을 건설하기 위해 흙과 암석을 뚫어야 하는 경우가 많습니다(그림 1). 지질학적 조건이 불안정한 지역에서는 건설 중이나 일상적인 사용 모두에서 이 작업이 점점 더 위험해집니다. 마찬가지로, 전국의 건축업자들은 토양 침전, 제방 침식 및 습한 환경을 고려해야 합니다. 이러한 문제에 직면한 소유자, 건축업자 및 설계자는 종종 Geofoam에 의존해 왔습니다.

2012년에 한 기밀 광산 회사는 솔트레이크시티에서 남쪽으로 225km 떨어진 유타 주 살리나 외곽의 암석이 많은 와사치 산맥에 있는 기존 광산 터널 세트 위에 저장 건물을 세우기를 원했습니다. 평균 지하 12피트(3.66m) 아래에 있는 터널은 광산 안팎으로 장비, 사람, 자재를 운반하는 벨트라인과 트럭에 사용되었습니다. 설계 과정에서 구조 계산을 통해 기존 터널이 새 저장 건물의 무게를 지탱할 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다.

ACH Foam Technologies의 Geofoam 전문가인 Terry Meier는 “채굴 상황은 여러 가지 이유로 특히 중요합니다.”라고 말했습니다.

Meier는 설계 엔지니어링 회사와 협력하여 프로젝트에 가장 적합한 솔루션을 파악했습니다. 마이크로파일 및 경사 빔 구조 시스템을 살펴본 후 팀은 터널 위의 새 건물을 위한 플랫폼으로 발포 폴리스티렌(EPS) Geofoam 기반을 구축하는 것이 가장 빠르고 쉬운 솔루션이라고 결정했습니다(그림 2).

Meier는 “우리는 터널과 건물 사이에 구조적 장벽을 만들었습니다.”라고 말했습니다. 장벽은 2개 층으로 깊이 8피트(2.44m), 길이 80피트(24.38m)에 설치된 28,000입방피트(792.87m3)의 EPS Geofoam으로 구성되었습니다. 깊이 6피트(1.83m), 길이 50피트(15.24m) 구간을 터널 바로 위에 쌓은 후 저장 건물을 효과적으로 지지하기 위해 6인치(15cm) 콘크리트 하중 분산 슬래브를 쌓았습니다. 아래 터널에 대한 구조적 영향을 제거합니다.

유타 주 솔트레이크시티 외곽의 Little Cottonwood Canyon 산에서 진행된 프로젝트는 완전히 다른 도전 과제를 제시했습니다. 구조적 붕괴의 위협과 마찬가지로, 낙석의 위험은 터널이 깎아지른 듯한 암벽이나 가파른 절벽으로 들어가는 광산 작업에서 잘 알려져 있습니다. 단단한 화강암 산 안에 지어진 금고인 Little Cottonwood Canyon 현장의 경우, 금고 입구 자체가 위에서 떨어지는 암석에 취약했습니다.

“금고의 입구는 큰 바위 표면 바닥에 위치해 있습니다.”라고 Meier는 말했습니다. "몇 인치 너비의 암석이라도 굴러떨어져 건물 입구에 부딪히면 구조적 손상이 발생할 수 있습니다."

Meier는 건설회사와 협력하여 Geofoam으로 만든 입구 위에 보호 장벽을 구축했습니다. 그들은 함께 낙석 가능성이 가장 높은 지역에서 최대 4.57m 두께의 조밀한 보호층을 개발했습니다. 지오그리드 재료를 각 Geofoam 층 사이에 배치하고 6인치(15cm) 자갈 층과 12인치(30cm) 토양 층으로 덮었습니다. 이 Geofoam 쿠션은 건물의 20인치(51cm) 두께의 철근 콘크리트 지붕과 함께 작동하여 60m 거리에서 떨어지는 직경 36인치(91cm)만큼 큰 바위의 충격으로부터 입구를 보호합니다. 피트(18.29m)입니다(그림 3).

“우리의 역할은 엔지니어와 건축업자가 EPS Geofoam의 특성을 이해하고 특정 문제를 해결하도록 돕는 것입니다.”라고 Meier가 말했습니다.

낙석으로부터 돌출부를 보호하는 것과 구조적 붕괴로부터 터널을 보호하는 것은 매우 다른 두 가지 광산 엔지니어링 과제입니다. 기술 지침은 엔지니어가 특정 구조적 요구 사항을 충족하는 등급을 선택하고 Geofoam 블록이 폐기물을 제거하도록 효율적으로 구성되도록 하는 데 도움이 됩니다.