Деревянные сваи - Timber pilings

Деревянно-свайный мост со стальными стрингерами, Нью-Джерси

Свайные фундаменты поддерживают многие исторические сооружения, такие как консервные заводы, причалы и береговые постройки. Старые сваи представляют собой серьезные проблемы при реставрации, поскольку они стареют, разрушаются организмами и разлагаются. Замена фундамента полностью возможна, но дорога. Регулярный осмотр и обслуживание деревянных свай может продлить срок службы фундамента.

Историческое использование и очистка воды

Строительство деревянных свай в водной и морской среде имеет долгую историю в Европе, начиная с бронзового и каменного веков в Швейцарии.[1]

Швейцарские озерные жители

Во время сильной засухи в Швейцария В середине девятнадцатого века участки озер, которые ранее были затоплены водой, были обнажены, и были обнаружены древние археологические остатки различных типов деревянных опор, служивших фундаментом как для индивидуальных домов, так и для общественных зданий. Конструкция этих деревянных сборок варьировалась в зависимости от времени оккупации, будь то бронзовый или каменный век, а также геологических условий, в которых находились бревна.[1]

Эти общины назывались швейцарскими жителями озер и располагались в различных пресноводных озерах вокруг Цюриха и других районов Швейцарии. Во время археологических раскопок многие сваи растворились после контакта с воздухом.[1]

Раннее строительство свайных фундаментов в Венеции, Италия

В Венеции некоторые из первых свайных фундаментов строились на деревянных сваях. Ранние венецианские строители использовали строительные методы, которые включали использование непроницаемого камня, поддерживаемого деревянными плотами и деревянными сваями.[2] Деревянные груды не гнили, потому что они были погружены в ил на дне лагуны, что препятствовало проникновению кислорода и вредных микробов.[2]

Историческая обработка и сохранение в морских водах

Методы лечения, применявшиеся до 18 века

Более 2000 лет назад строители древесины знали о морских буревестниках и гниении и защищали древесину с помощью неочищенных экстрактов и различных химикатов.[3] Дальнейшие исследования того, как бороться с деятельностью морских бурильщиков и их упадком, ускорились в 18 веке.

Методы лечения возродились в 18-19 веках

В XVIII и XIX веках исследования по сохранению древесины были возрождены из-за ухудшения состояния деревянных дамб, защищавших Голландию, а также из-за высокого уровня разложения и активности морских бурильщиков на кораблях английского флота.[3]Первые дамбы в Голландии поддерживались деревянными сваями.[4]Креозот полученный в результате переработки угля, был обнаружен в середине 18 века для предотвращения разложения деревянных свай.[3] Развитие Креозот Обработка давлением, проведенная Иоанном Вефилем, также стала важным достижением в строительстве деревянных свай.[3] Исторические здания, поддерживаемые деревянными сваями, можно обрабатывать креозотом или хромированным медным арсенатом.

Используемые породы дерева

Деревянные сваи Douglas-Fir чаще всего используются на тихоокеанском северо-западе, а южная сосна - на восточном побережье. Дуглас-пихта чаще всего используется на западном побережье из-за ее высокой прочности, возобновляемости и низкой стоимости.[5]

Проблемы износа сваи

Морские буровые установки

В водах Западного побережья есть три группы морских бурильщиков, в том числе гриблы, корабельные черви и фолады, и каждая различается по типу причиняемого ущерба.[6]

Gribbles

А Гриббл (Лимнория) - это ракообразный-разрушитель, который зарывается в деревянные поверхности.[6] В отличие от других морских бурильщиков, гриблы легко перемещаются из древесины в лес, используя древесину для еды и укрытия.[6] Гриблз зарывается на небольшую глубину, но все же может уменьшить диаметр сваи на один дюйм в год; куча, зараженная грибком, обычно имеет форму песочных часов на линии прилива.[6]

Корабельные черви

Тередолиты 012416

Корабельные черви (Тередолит) - это двустворчатые двустворчатые моллюски, которые глубоко зарываются в подводную древесину.[7] Хотя сваи, атакованные корабельными червями, могут казаться звуковыми на поверхности, они могут быть полностью пронизаны лабиринтом туннелей.[6] Корабельные черви могут распространяться на новую древесину, только когда они находятся в стадии свободно плавающей личинки.[8] Как только они нападают и проникают в лес, они становятся заключенными в нем.[8] Древние мореплаватели, понимая, что корабельные черви были заточены в лесу их кораблей, плыли далеко вверх по реке и оставались в пресной воде в течение нескольких месяцев, чтобы убить корабельных червей.[8] Опытные дайверы ищут сифоны, выступающие из дерева, или используют звуковые устройства, чтобы оценить степень внутреннего повреждения.[8] Атаки корабельных червей и гриббла также могут быть обнаружены путем погружения необработанных деревянных панелей и проведения деструктивного отбора проб с ежемесячных интервалов.[8]

Pholads

Фолады, роющие в камнях моллюски, зарываются в необработанную древесину и повреждают ее в более теплых водах вблизи Гавайев и Мексики, а также вдоль пляжей Орегона, продираясь только на поверхность леса.[8] Обеспечение неповрежденной деревянной скорлупы удержит этот бурильщик Pholad в страхе.

Насекомые

Древесина над ватерлинией может быть атакована рядом насекомых, включая термитов, муравьев-плотников и жуков.[9] Один жук, причальный бурильщик (Nacedes melanura), могут поражать необработанные или поврежденные обработанные твердые породы и хвойные деревья с высоким содержанием влаги из-за обширных туннелей и оставления темно-коричневых фекалий, которые еще больше разрушают древесину.[9]

Гниение древесины

Гниение древесины описывает древесину на всех стадиях поражения грибами, от первоначального проникновения гиф в клеточные стенки до полного разрушения древесины.[10] Грибки, обитающие в древесине, чаще всего встречаются на деревянных сваях над поверхностью воды, поскольку недостаток кислорода под водой препятствует их росту.[10]

Методы обнаружения распада

Начальный гниль может развиться в необработанных верхушках кучи в течение 1 года и достигнуть видимой, развитой стадии, называемой гнилью, в течение 2–4 лет и может распространяться на 4 фута или более от внутренних участков гниения кучи пихты Дугласа.[9] Скребок с треугольными лезвиями, острая лопата или тупой зонд полезны при осмотре свай на предмет износа поверхности или нападения морского бурильщика, поскольку они позволяют инспектору оценить глубину разрушения.[9] Поскольку необработанная древесина часто может подвергаться воздействию этих инструментов, на открытые участки следует нанести консервирующий раствор или пасту.[9]

Трещины

Трещины, образовавшиеся после обработки древесины, при правильных условиях очень подвержены воздействию бурильных молотков, насекомых и гниению. Трещины необходимо оценивать во время первоначального осмотра сваи, чтобы определить глубину, местоположение и условия обработки.

Варианты лечения кариеса

Жидкие консерванты

Нанесите жидкий консервант на верхние части свай и бревна, залив их горячим креозотом (от 150 до 200 ° F), пентахлорфенолом в дизельном топливе или нафтенатом меди в уайт-спирите.[11]

Твердые консерванты

Твердый консервант, такой как фтор-хром-мышьяк-фенол (FCAP), можно наносить в сухом виде или в виде пасты, когда тросы сдирают колпачки и подвергают древесину воздействию влаги и разлагающихся организмов.[11]

Варианты лечения нападения бурильщика

Креозот, CCA и ACA

Креозот эффективно предотвращает нападение морских бурильщиков в прибрежных водах к северу от Сан-Франциско и неорганических солей [Хромированный арсенат меди (CCA) или аммиачный медный арсенат (ACA) рекомендуется к югу от Сан-Франциско из-за вероятности нападения древоточцев, которые преимущественно являются расположен в более теплых водах.[12]

Барьеры и полиэтиленовая пленка

Непроницаемые барьеры могут защитить обработанные консервантом деревянные сваи под ватерлинией от нападения морских бурильщиков, препятствуя проникновению бурильщиков в древесину и создавая анаэробные условия, которые убивают устоявшихся бурильщиков за счет ограничения доступного кислорода.[13]

Армирование древесины и бетона

Сильно поврежденную конструкцию сваи можно укрепить, вырезав поврежденный участок и заменив его обработанной консервантом древесиной.[14] Обертывание свай пластиковыми ограждениями может обеспечить защиту от морских бурильщиков в течение 25 и более лет.[14] Армирования сваи бетоном может хватить путем заполнения пустоты крупным камнем и раствором.[14] Если повреждение более серьезное, к свае прикрепляются формы из металла, дерева, бетона, тканого нейлона или волокна, пропитанного смолой, на глубину до 2 футов ниже уровня грязи.[14]

Требуемое обслуживание и осмотр

Интервал проверки

Чтобы эффективно сохранить и поддерживать в рабочем состоянии сваи из древесины, требуется регулярный осмотр для выявления ухудшающихся конструкций, прежде чем потребуется их замена.[5] Проверки свай следует проводить каждые пять лет.[5]

Осмотрите сваи, снятые с эксплуатации.

Один из лучших способов выяснить причину ухудшения, а также на какой стадии находится разрушение, - это осмотреть сваю, которая была снята с эксплуатации.[5] Потеря одной сваи, используемой для осмотра, может спасти оставшиеся деревянные сваи и элементы от замены. Чтобы диагностировать проблемы, разрежьте бревна на короткие секции и продольно разделите каждую секцию, чтобы увидеть, насколько глубоко проник консервант.[5] Повторное использование любых обработанных деревянных свай, поставляемых из сторонних источников, не рекомендуется. Незнание применявшейся обработки, использования в прошлом или нанесения дизельного топлива на поверхность, использовавшуюся для создания видимости недавней повторной обработки, может сократить срок службы сваи. Следует избегать некоторых недобросовестных поставщиков использованных деревянных свай, потому что некоторые подрядчики наносили дизельное топливо снаружи свай, чтобы вывести на поверхность внедренный креозот.

Смотрите также

Глубокий фундамент

Рекомендации

  1. ^ а б c Келлер, Фердинанд; Ли, Джон Эдвард (1866). Озерные жилища Швейцарии и других частей Европы. Лондон: Лондон: Longmans, Green, and Co., стр.1 –8, 12–16.
  2. ^ а б Прециусо, Сесилия. "Венеция и ее лагуны". Венеция Будущее. Получено 5 декабря, 2017.
  3. ^ а б c d Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 5.
  4. ^ "История дамбы". Голландские дамбы. Получено 5 декабря, 2017.
  5. ^ а б c d е Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 4.
  6. ^ а б c d е Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 12.
  7. ^ Хасиотис, Стивен. «КУ« Технология изучения следов жизни ». KU Ichnology. IBGS Research Group. Получено 5 декабря, 2017.
  8. ^ а б c d е ж Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 15.
  9. ^ а б c d е Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 19.
  10. ^ а б Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 17.
  11. ^ а б Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 32.
  12. ^ Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 34.
  13. ^ Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 35.
  14. ^ а б c d Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 36.
  • Келлер, Фердинанд; Ли, Джон Эдвард (1 декабря 2017 г.). Озёрные жилища Швейцарии. Лондон: Лондон: Лонгманс, Грин и Ко, стр. 1–8, 12–16.
  • Моррелл, Джеффри, Дж .; Helsing, Guy G .; Грэм, Роберт Д. (октябрь 1984 г.). «Руководство по уходу за морской древесиной: Руководство по правильному использованию пихты Дугласа в морских условиях». Лаборатория лесных исследований, Колледж лесного хозяйства и программа морских грантов (48): 4.
  • >Прециусо, Сесилия. "Венеция и ее лагуны". Венеция Будущее. Получено 5 декабря, 2017.
  • >Мюллер-Бек, Hansjürgen (декабрь 1961 г.). «Доисторические швейцарские озерные жители». Scientific American. 205 (6): 138–149. JSTOR  24937169.
  • "История дамбы". Голландские дамбы. Получено 5 декабря, 2017.<

дальнейшее чтение

  • Сингх, Рам Д. (2013). «Оценка морских опор на деревянных сваях». Международная конференция по истории успеха в геотехнической инженерии. (3).
  • Тезак, Скотт; Низкий, Дэвид; Ридер, Адам (февраль 2009 г.). FEMA P-762, Руководство для местных должностных лиц по прибрежному строительству. Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям. С. 6-1–6-24.
  • Рейнольдс, Т. Н. (2003). «Деревянные сваи и фундаменты». BRE Дайджест. 479: 1–10.
  • Коллин, Джеймс Г. (2002). Руководство по проектированию и строительству деревянных свай. Американский институт консервантов древесины. С. 1–145.
  • Кроссман, Мэтт; Симм, Джонатан (2004). Руководство по использованию древесины в речном и прибрежном строительстве. Лондон: Томас Телфорд Паблишинг. С. 1–348. ISBN  0 7277 3283 8.