STOPA GRAWITACYJNA

stopa.stopa_40m_pic_4Fundamenty grawitacyjne najczęściej znajdowały zastosowanie na ograniczonych głębokościach nieprzekraczających około 20m. Jednakże obecnie prowadzone są prace koncepcyjne z zastosowaniem tego typu konstrukcji na głębokościach prawie dwukrotnie większych. Przykładowo elektrownia  wiatrowa Rodsand 2, m. na  Morzu Bałtyckim w Danii (90 szt.) posadowiona została na głębokości nie przekraczającej 12m i były to konstrukcje wsporcze typu żelbetowego. Wyjątkiem jeśli chodzi o głębokości są tutaj m.in. elektrownia wiatrowa Thornton Bank, M. Północne, Belgia i Karehamn, M. Bałtyckie, Szwecja, gdzie głębokości wody miejscami przekraczały  20 m. Również w tym przypadku konstrukcje wsporcze były żelbetowe.

Konstrukcje tego typu wymagają precyzyjnego ustawienia na pozycji oraz przy pomocy trzech holowników morskich. Te holowniki utrzymują konstrukcję w założonych  współrzędnych geograficznych, które zostały wyznaczone jako miejsce jej posadowienia (Rysunek 2A).  System zaworów, który jest zamontowany na konstrukcji pozwala ją zatopić i posadowić na dno dokładnie w wyznaczonym miejscu.

Budowla jest bezpośrednio posadowiona na dnie akwenu morskiego. Jednak wymagającym technologicznie i kosztownym przedsięwzięciem jest wstępne przygotowanie dna (usunięcie gruntu, przygotowanie podsypki do fundamentowania bezpośredniego wraz z dokładną niwelacją powierzchni). Dodatkowo konstrukcja może zostać wyposażona w pionowe ściany na spodzie fundamentu, dzięki którym zwiększa się opór na przesuw oraz zabezpieczają dno w okolicach fundamentu przed rozmyciem. Stalowa ścianka szczelna zostaje wciśnięta w dno morskie pod wpływem ciężaru konstrukcji na głębokość ok. 3 m (Rysunek 2B).

Rysunek 2.  Wybrane etapy instalacji grawitacyjnej konstrukcji wsporczej : (A) pozycjonowanie konstrukcji, (B) posadawianie na dnie, (C) wyrównawcze iniektowanie zaczynem cementowym, (D) balastowanie/dociążanie posadowianej konstrukcji wsporczej

Aseatower 00_01_25 - Copy Bseatower 00_01_44 - Copy
Cseatower 00_02_13 - Copy Dseatower 00_02_40 - Copy

Źródło:  SEATOWER

W przypadku zastosowania ścianek szczelnych (fartuchów) nie wymaga to kosztownej wymiany gruntu, natomiast stosuje się iniekcje cementowe w przestrzeni podfundamentowej (Rysunek 2C). Stateczność konstrukcji grawitacyjnej jest zapewniona dzięki nisko położonemu środkowi ciężkości oraz ciężarowi własnemu konstrukcji. W celu uzyskania wymaganego ciężaru konstrukcja po instalacji zostaje wypełniona kruszywem mineralnym (zabalastowana -jak przestawiono to na Rysunku 2D). Cechą charakterystyczną takiej konstrukcji jest możliwość wystąpienia upłynnienia gruntu pod spodem fundamentu na skutek oddziaływań falowania morskiego lub wiatru, które mają charakter cykliczny. Należy mieć to na uwadze w procesie projektowania oraz eksploatacji konstrukcji.

Do zalet tej konstrukcji należy zaliczyć jej trwałość oraz brak konieczności stosowania konstrukcji przejściowej, jaka ma miejsce w palach wielkośrednicowych. Wadą jest niewątpliwie ciężar i przez to utrudniony transport oraz koszt wykonawstwa, która wzrasta znacznie dla większych głębokości.