Batardourile din palplanşe de lemn sunt de forma unor pereţi verticali continui, confecţionaţi din dulapi cu lăţimea de 15 - 25 cm, grosimea de 5-18 cm şi lungimea limitată la 7 - 9 m.

Pentru a corespunde din punct de vedere al etanşeităţii, palplanşele se îmbină prin prelucrarea laturilor (fig. 6.10), vârful palplanşei se prelucrează prin ascuţire, şi anume simetric pe cele două feţe laterale şi asimetric dinspre muchia prelucrată cu lamb, pentru ca prin batere, componenta orizontală a rezistenţei terenului să permită strângerea palplanşelor una de cealaltă. În timpul baterii, capul palplanşelor se protejează cu o căciulă metalică, vârful palplanşei se protejează cu un sabot metalic.

Operaţia de înfigere (fişa) palplanşelor cuprinde:

nivelarea terenului şi trasarea ecranului;

baterea unor piloţi în colţuri şi în aliniament la distanţe de 3 - 5 m unul de altul, prevăzuţi cu ulucuri de forma celor executate la palplanşe;

montarea unor cleşti între capetele piloţilor la distanţă de 0,4 - 0,5 m deasupra

terenului pentru ghidarea palplanşelor. Deschiderea dintre cleşti este cu 1 - 2 cm mai mare decât grosimea palplanşelor (fig. 6.11);

fişa palplanşelor se realizează pe intervalul dintre doi piloţi, prin batere cu un berbec uşor (circa 200 kgf) sau prin vibrare.

Fig. 6.10. Palplanşe din lemn

După natura terenului ele se înfig câte una sau câte 2 - 3 simultan; înfigerea începe cu palplanşa din capătul indicat de sensul de ascuţire al vârfului şi se execută până la adâncimea de 1,5 - 2 m pe tot pasul dintre doi piloţi; în continuare ele se înfig în trepte de câte 0,5 - 1,0 m.

Batardoul din palplanşe de lemn constă din unul sau două rânduri de palplanşe, cu o umplutură de pământ spre partea opusă presiunii. Batardoul dintr-un singur perete de palplanşe (fig. 6.12) are înălţimea maximă de 5,0 m. Peretele este executat din palplanşe introduse în teren la o adâncime de 2,0 m în terenuri tari şi la 3,0 - 4,0 m în terenuri nisipoase. Pentru stabilitatea peretelui, în funcţie de înălţimea sa, se aşează una sau două rânduri de contrafişe, la distan]e de 2 - 3 m, care reazămă în ţăruşi bătuţi în pământ.

Batardoul format din doi pereţi de palplanşe (fig. 6.13) are înălîimea maximă de 8,0 m. Distanţa dintre pereţi trebuie să fie mai mare decât adâncimea maximă a apei.

Fig. 6.11. Înfigerea palplanşelor din lemn

Fig. 6.12. Batardou cu un singur perete de palplanşe din lemn

Fişa pereţilor este de 3 - 5 m, fiind realizaţi din dulapi de 10 - 18 cm şi piloţi de 25 - 27 cm. Pereţii din palplanşe se rigidizează la partea superioară cu moaze din rigle, aşezate la distanţe de 2 - 3 m; la înălţimea nivelului de lucru al apei se montează buloane de strângere 25 - 40 mm. Spaţiul dintre pereţi se umple cu pământ argilos sau cu pietriş conţinând şi nisip fin. În partea exterioară a peretelui, care preia presiunea apei, se face o umplutură pe o înălţime care depăşeşte cu circa 0,5 m nivelul de lucru al apei.

Fig. 6.13. Batardou cu doi pereţi de palplanşe

din lemn

E. Palplanşele metalice se folosesc la lucrări de izolare a unor incinte de lucru în apele adânci, pentru realizarea unor pereţi etanşi, sau pentru sprijinirea săpăturilor cu adâncime mare.

Palplanşele metalice se execută din oţeluri care au elasticitate şi rezistenţe mecanice mari, fiind totodată şi rezistente la coroziune. Profilurile de laminare sunt foarte diferite, urmărindu-se mărirea rezistenţei la încovoiere, precum şi satisfacerea cerinţelor tehnologice şi funcţionale. Palplanşele metalice pot avea lăţimea de 22 - 42 cm, înălţimea profilului de 3,5 - 44 cm, lungimea de 2,5 - 35 m şi grosimea peretelui de 4 - 23 mm. În mod frecvent se folosesc (fig. 6.14)

Fig. 6.14. Palplanşe metalice

profilele I (Lackwanna sau Senelle), profilul S sau Z (Rombas), sau profilul U (Larsen). Pentru realizarea unor unghiuri mai mari de 20° la ecranele din palplanşe metalice,sunt necesare palplanşe de formă specială, livrate de industrie sau executate pe şantier.

Pentru înfigerea palplanşelor metalice se folosesc sonete cu berbeci sau vibratoare. În timpul înfigerii ele sunt ghidate la două nivele. Astfel, o pereche de cleşti trebuie să fie localizată cât mai jos posibil, fie la nivelul terenului, fie imediat deasupra nivelului minim al apei. În ape cu curenţi puternici este necesar să se fixeze cleşti şi la nivelul fundului albiei. Pentru executarea lucrărilor în apă, sonetele pot fi montate pe pontoane a căror stabilitate se asigură fie prin ancorare, fie prin coloane de papionaj.

F. Batardourile din palplanşe metalice

pot fi dintr-un perete simplu, din pereţi dubli sau batardouri celulare. Batardourile simple sunt alcătuite dintr-un singur perete din palplanşe metalice, de tipul unei diafragme de etanşare, şi un corp realizat din umplutură de pământ, balast sau anrocamente.

Batardourile cu pereţi dubli din palplanşe se folosesc în cazul unor cursuri de apă cu adâncimi de până la 12 m (fig. 6.15). Ele sunt alcătuite din două rânduri de pereţi, solidarizaţi cu ajutorul unor tiranţi din oţel, montaţi la distanţe de 2 - 3 m. Spaţiul dintre pereţi se umple cu agregate sau pământ. În

Fig. 6.15. Batardou cu pereţi dubli din palplanşe metalice

scopul măririi siguranţei în exploatare, la baza peretelui dinspre incintă se execută o umplutură prevăzută cu un sistem de drenaj. Acest tip de batardouri se execută mai rar.

Batardourile celulare din palplanşe metalice se folosesc pentru izolarea unor incinte de lucru situate în albiile râurilor, în scopul executării unor construcţii hidrotehnice, putând însă constitui şi construcţii definitive ca: ziduri de sprijin, cheiuri portuare etc. În general se folosesc pentru adâncimi ale apei de 15 - 20 m şi viteze de scurgere de 4 - 5 m/s.

Batardourile celulare sunt formate din compartimente realizate din palplanşe metalice şi umplute cu nisip sau balast, prin sedimentare cu ajutorul hidromecanizării. Ele sunt de două tipuri: batardouri cilindrice şi batardouri-segment (fig. 6.16).

Batardourile celulare cilindrice sunt mai frecvent utilizate, fiind mai sigure, întrucât cedarea unei celule nu antrenează distrugerea celorlalte. Deasemenea, la acest batardou, umplerea celulelor se face astfel, ca diferen]a de nivel a umpluturii între două celule vecine să nu depăşească 2,0 m. Asemenea batardouri s-au utilizat la execuţia SHEN Porţile de Fier I.

Batardourile celulare sunt construcţii autoportante în cazul terenurilor stâncoase. Pe terenurile de fundare nisipoase se execută încastrarea palplanşelor în teren, pentru asigurarea stabilităţii. La Porţile de Fier I,

Fig. 6.16. Batardouri celulare din palplanşe metalice

palplanşele au fost încastrate pe o adâncime de 0,4 m în roca de bază constituită din marne calcaroase.

Montarea palplanşelor pentru realizarea celulelor se poate executa de pe o platformă plutitoare autoridicătoare (fig. 6.17), sau de pe o estacadă special construită. Platforma plutitoare în formă de U este prevăzută cu 4 piloni metalici, o macara pentru deplasarea palplanşelor şi celorlalte utilaje, precum şi echipamentul de lucru.

G. Etanşările cu palplanşe din beton armat se folosesc în cazul lucrărilor definitive, unde ecranele din palplanşe au de preluat sarcini mari şi sunt expuse apelor agresive.

În general palplanşele din beton se armează puternic cu armătură longitudinală şi etrieri, şi sunt prevăzute cu lamb şi uluc pentru realizarea îmbinărilor (fig. 6.18).

Datorită masei mari, palplanşele din beton armat sunt puţin deviate în timpul înfigerii, ceea ce face să se renunţe uneori la joantele de îmbinare, obţinându-se o etanşare

Fig. 6.17. Platformă plutitoare autoridicătoare pentru realiyarea batardourilor celulare

Fig. 6.18. Palplanşe din beton armat

satsfăcătoare după înfigere, prin umplerea cu mastic bituminos a unor canale prevăzute pe suprafeţele de contact. Vârful palplanşelor din beton armat este ascuţit asimetric pentru a genera împingerea spre palplanşa vecină în timpul baterii.

Procesul de înfigere în teren a acestor palplanşe se execută prin batere cu ajutorul berbecilor. Pentru a se evita deteriorarea betonului în timpul baterii, capul palplanşelor se protejează cu o pernă metalică.

Din cauza volumului şi greutăţii mari, palplanşele din beton armat impun condiţii speciale pentru transportul şi punerea lor în operă, necesitând utilaje de mare capacitate.

6.3. Scoaterea palplanşelor

Avantajul major al folosirii palplanşelor, în cazul utilizării lor la lucrări provizorii, constă în posibilitatea de refolosire. Pentru aceasta este necesară îndeplinirea a două condiţii:

pe de o parte, nu pot fi scoase decât cu condiţia ca această operaţie să nu prezinte riscuri pentru stabilitatea lucrărilor învecinate;

pe de altă parte, nu pot fi scoase decât în condiţii economice avantajoase, sau altfel spus, cu condiţia ca la scoatere palplanşele sa nu fie deformate sau rupte, fiind posibilă refolosirea lor.

Posibilitatea de scoatere şi recuperare depinde în mare măsură de modul în care palplanşele s-au pus în operă: astfel, palplanşele dintr-un rând, care au fost bătute cu uşurinţă, sunt mult mai uşor de extras ca acelea dintr-un rând care au ajuns dificil la cotă şi care pot fi răsucite, deviate şi chiar

înfăşurate, sau materialul din zona capului palplanşei fiind obosit, apare deseori ruperea din cauza consumului exagerat de energie la batere.

În cazul în care palplanşele au o perioadă îndelungată de serviciu în anumite lucrări (de exemplu batardouri), durată ce depăşeşte de regulă 3 ani, în soluri pulverulente cu matrice argiloase şi care ulterior au devenit puternic compactate şi saturate cu apă, posibilitatea de scoatere se diminuează întrucât, în timp, coeziunea moleculară a format în jurul rândului de palplanşe o zonă de mare densitate, aderentă la palplanşe (prismă de coeziune). Din această cauză, la extragere această prismă aderentă la palplanşă este antrenată odată cu palplanşa, necesitând forţe suplimentare de smulgere şi uneori tehnici speciale de distrugere a coeziunii.

Procedee utilizate: în cazul palplanşelor scurte (4 - 5 m), introduse uşor într-un sol

moale sau de consistenţă redusă, este posibil a utiliza direct forţa de tracţiune a unei macarale, dar în majoritatea cazurilor, vom avea nevoie să recurgem la forţe suplimentare de tracţiune şi de maşini special adaptate pentru scoatere, numite extractoare.

Principalele tehnici care sunt folosite sunt: batere, vibrare şi procedeul combinat sub jet de apă (lansajul).

Aceste tehnici, care sunt aplicate în mod curent, sunt asemănătoare cu cele de înfigere numai în ceea ce priveşte scopul principal, iar deosebirile constau în modul de lucru al utilajelor.

A. Procedeul prin batere este identic cu procedeul de la introducerea palplanşelor, doar că baterea se efectuează în sensul de extragere a palplanşelor, bineînţeles cu anumite modificări ale utilajelor, modificări care pot fi constructive, sau în unele cazuri

făcute pe şantier. Pentru realizarea acestui procedeu se folosesc următoarele tipuri de extractoare:

Extractoare cu aer comprimat - sunt ciocane vibratoare, aceleaşi care sunt folosite la înfigere, şi care sunt montate răsturnat şi echipate special (fig. 6.19). Printre constructorii care preferă acest sistem sunt cei de la firmele PAJOT şi TIFINE. Alte firme, ca de exemplu DEMAG, au

construit extractoare care funcţionează conform aceluiaşi principiu, dar din concepţie s-a prevăzut ca aceste utilaje să fie folosite numai pentru extragerea palplanşelor (fig. 6.20).

Fig. 6.19. Ciocan vibrator echipat pentru

extragere

Aceste extractoare sunt în general constituite dintr-un piston fix, solidarizat cu un dispozitiv de prindere, pe care culisează un cilindru. Ridicarea cilindrului se realizează prin introducerea aerului comprimat, îar căderea este liberă. În cursa sa ascendentă cilindrul loveşte pistonul, transmiţând palplanşei energia de recul. Partea superioară a extractorului este echipată cu o suspensie cu arcuri, iar partea inferioară cu un dispozitiv de prindere a palplanşei.

Aceste utilaje funcţionează cu aer comprimat, au o cadenţă de batere cuprinsă între 160 - 350 lovituri/minut, greutăţi între 100 - 4300 kgf şi permit obţinerea unor energii de lovire peste 1000 kgm.

Fig. 6.20. Extractor special cu aer comprimat

Pentru a obţine un randament ridicat de scoatere, trebuie exercitată o forţă de tracţiune cel puţin egală cu de 3 ori greutatea extractorului; acest raport poate ajunge la 5 în cazul extractoarelor de greutăţi mici. Greutatea maşinilor utilizate trebuie să fie în general puţin superioară greutăţii palplanşelor de extras.

Extractoare Diesel - există destul de multe extractoare de acest tip, ele sunt constituite dintr-o tijă de extragere care ghidează o masă de lovire, acţionată prin intermediul bielelor de două pistoane

Fig. 6.21. Extractor Diesel

înclinate. Când masa de lovire coboară, cele două pistoane comprimă aerul conţinut în cilindri, iar combustibilul injectat este aprins. Gazele de combustie trimit în sus masa de lovire, prin intermediul pistoanelor şi bielelor şi care, lovind un tampon, transmite energia de şoc la palplanşe prin intermediul tijei de extragere (fig. 6.21).

Extractoarele Diesel sunt suspendate în cârligul macaralei cu ajutorul unei suspensii cu resort. Aeste utilaje pot atinge greutăţi de 2400 kgf (fără accesorii), dezvoltă energii de batere de 500 kgm, necesitând o forţă de tracţiune la cârligul macaralei cuprinsă între 10 şi 20 tf. Cadenţa de lovire este cuprinsă între 100 şi 130 lovituri/minut şi se pot utiliza la extragerea palplanşelor cu greutăţi cuprinse între 2000 şi 2500 kgf.

B. Procedeul prin vibrare - folosit pentru introducerea palplanşelor în sol, poate fi

integral utilizat în scopul extragerii, exercitându-se o forţă suplimentară de extragere cu ajutorul macaralei. Acest procedeu este utilizat mai cu seamă atunci când la punerea în operă a palplanşelor a fost folosită tehnica vibroînfigerii. Palplanşele înfipte prin vibrare pot fi întotdeauna scoase cu acelaşi procedeu, cu excepţia terenurilor care după înfigere au fost foarte bine compactate, sau a terenurilor care prezintă fenomene de tixotropie.

Tracţiunea utilă la cârligul macaralei poate fi de 2 (pentru extractoare grele) la 4 ori greutatea vibratorului şi a palplanşei. Este indispensabil de a interpune un grup amortizor între vibrator şi cârligul macaralei, pentru a opri transmiterea vibraţiilor la cablul macaralei, grup format din arcuri elicoidale sau tampoane de cauciuc.

C. Procedeul combinat, sub jet de apă, foloseşte vibroexportatoare. Această tehnică este o combinare a uneia din procedeele descrise mai sus, cu procedeul de lansare folosit la introducerea palplanşelor în teren, cu diferenţa că jetul de apă decompactează şi afânează terenul pentru a micşora frecarea între palplanşă şi teren, sau de a rupe coeziunea dintre teren şi palplanşă. Procedeul combinat foloseşte acelaşi echipament ca la lansare, adică pompă, racorduri flexibile şi lance, dar scoaterea se face în două etape: decompactarea cu jet de apă în lungul rândului de palplanşe înfipte, şi extragerea cu unul din procedeele descrise anterior.