Vattenbilning möjliggör kontrollerad borttagning av betong i Port of Liverpools breddningsprojekt

Specialisten brittiska Corecut Ltd introducerar teknik för vattenbilning på Liverpools hamnprojekt Seaforth Passage.
S
torbritanniens första robotenhet AQUA CUTTER Evolution 710V från Aqua Cutter Systems AB i Sverige, som är specialiserade på vattenbilning, sattes snabbt i arbete i Liverpools hamnprojekt Seaworth Passage Widening Project för Peel Ports, där man introducerade vattenbilningstekniker för att påskynda byggnadsarbetet, eliminera behovet av komplicerade byggnadsställningar och underlätta betongborttagning i en svår marin miljö.

När den skotska entreprenören Corecut Ltd tog emot Storbritanniens första robotstyrda vattenbilningsenhet Aqua Cutter 710V Evolution – och den ⁵⁰:e Aqua Cutter 710V som levererats globalt av specialisttillverkaren Aquajet Systems AB – kom den att spela en avgörande roll i det förberedande arbetet med att bredda infarten till Gladstone Lock och den intilliggande kajinfrastrukturen i Liverpools hamn, som drivs av Peel Ports.

Den ökande storleken på nästa generations lastfartyg i hamnen innebär att det har uppstått ett behov av att utöka området vid Liverpools Seaforth Passage och dockor, som har varit oförändrat sedan det byggdes 1971.

Att navigera några av dessa fartyg längs den 40 meter breda Seaforth Passage har för närvarande liknats vid att “styra en cocktailpinne genom ett sugrör” och den extra bredden kommer att avsevärt förbättra vändtiderna inom tidvattenfönstren.

Farrans Construction, med huvudkontor i Belfast, fick kontraktet på 9 miljoner euro för att utföra arbetet som kommer att bredda passagen med 20 meter till totalt 60 meter när det är slutfört. Det kommer också att byggas ett nytt stängsel runt Gladstone Locks hamninlopp samt en ny kajmur och den befintliga muren kommer att rivas.

Breddningsarbetena krävde inledningsvis omdragning av el- och vattenledningar mellan kajområdena på ömse sidor om Seaforth Passage.

Det är här som Corecuts förmåga att erbjuda både vajersågning och vattenbilning som underleverantör visade sig vara ovärderlig.

“Som en del av breddningsarbetet måste vi riva den befintliga servicekulverten och bygga en ny över passagen”, förklarade Farrans sektionsingenjör Ryan Dillon.

Ny servicekulvert

Totalt är den nya kulverten under konstruktion 120 meter lång. Den består av stigarledningarna på vardera sidan som är 20 m långa, en 70 m lång rak sektion under havsbotten och ytterligare en 10 m lång sektion i nittio graders vinkel runt den östra hamnsidans horisontella stödben.

Den är tillverkad av stålrör med en diameter på 1.020 mm och kommer att innehålla en 315 mm HDPE-vattenledning, sex 33 kV-kablar, tre 11 kV-kablar och diverse portkommunikationer, allt förinstallerat.

Och helt otroligt nog kommer hela U-Tube-strukturen att sänkas på plats av en enda – om än stor – pråm.

Innan detta kan göras måste dock mottagarna på båda sidor om passagen skäras ut och tas bort på ett kontrollerat sätt för att skydda den befintliga strukturens integritet och säkerställa att den kan återställas efter installationen av det nya U-röret.

“Pneumatisk eller mekanisk brytning var inte ett alternativ på grund av de vibrationer som det skulle ha orsakat”, förklarar Ewan Crocker, Operations Director på Corecut. “Borrning eller lansering för hand skulle också ha krävt uppförande av komplicerade och dyra byggnadsställningar och användning av mankorgar.

“Och på grund av djupet på de berörda sektionerna och det begränsade arbetsområdet – med plattdjup på över en meter – var golv- och väggsågning samt stygnborrning också uteslutet.

“Vi föreslog därför en kombination av vajersågning och vattenbilning med hjälp av Aqua Cutter Evolution 710V med dess förlängningsarmar som ett säkert, kostnadseffektivt och tidsbesparande alternativ.”

Corecut

Corecut, med huvudkontor i Broxburn, East Lothian i Skottland, har byggt upp ett gott rykte inom diamantborrning, betongsågning och kontrollerad rivning, med ett välutbildat team i hela Storbritannien bestående av över 50 CSCS-kvalificerade operatörer som framgångsrikt har genomfört tusentals uppdrag med hjälp av avancerad utrustning.

Det familjeägda företaget grundades av Ewans far Alistair 1976 och drivs nu av Ewan och hans bror Finlay, som är Managing Director.

De fattade beslutet att investera i en AQUA CUTTER 710V Evolution Aqua Cutter i slutet av förra året och gjorde beställningen via den brittiska återförsäljaren Aquapower Ltd.

“Vi insåg snabbt potentialen för vattenbilning. Det är en naturlig förlängning av vårt servicepaket och kompletterar helt våra borrnings- och betongsågningsaktiviteter”, bekräftar Ewan och tillägger: “Det ger verkligen utdelning för oss när vi säkrar kontrakt som det här, där vi har lyckats slå ut en betydande konkurrens.”

Corecut var det enda företaget som erbjöd diamantkapning och vattenbilning utan att lägga ut det på entreprenad till en tredje part, vilket var en viktig anledning till att de beställde Aqua Cutter.

Företaget kunde vinna kontraktet mot de traditionellt handlanserade företagen, som skulle ha krävt att man uppförde komplicerade och dyra byggnadsställningar över vattnet.

Corecut föreslog att man skulle använda vattenbilning med AQUA CUTTER och dess förlängningsarm som gör det möjligt att nå 3,5 m över bryggans sida – vilket sparar både kostnader och tid i projektet.

Evolution

710V Evolution-roboten är den mest mångsidiga maskinen för vattenbilning på marknaden, med flexibiliteten att arbeta horisontellt, vertikalt och över huvudhöjd. Den unika 3D-positioneringen av det främre vattenbilningshuvudet ger operatören full frihet att effektivt nå alla områden utan begränsningar.

Med hjälp av vajersågning kunde Corecut inledningsvis flytta stora betongsektioner från båda mottagarna över områden som var 3,5 meter breda och 2,5 meter långa samt upp till 3,5 meter djupa.

Totalt avlägsnades sedan cirka 260 ton betong i cirka 14 lyft på mellan fem och 34 ton – och allt medan den livligt trafikerade fartygspassagen fungerade som vanligt runt arbetet.

Därefter togs Aqua Cutter 710V in för att avlägsna upp till 500 mm betong från båda gavlarna för att exponera armeringen. Totalt kunde Corecut avlägsna mer än 26 m³ betong på ett säkert och effektivt sätt från båda mottagarna.

En viktig fördel med vattenbilningen är att den avlägsnar betongen utan att skada armeringen, vilket gör att man snabbt kan återbetona med tydliga armeringar när U-tube-strukturen är på plats.

Det är allmänt erkänt att vattenbilning mer än fördubblar livslängden på reparationer eller beläggningar jämfört med betongborttagning med hjälp av tryckluftshammare.

AQUA CUTTER arbetar normalt vid ett tryck på mellan 1.000 bar och 2.500 bar, men Corecut körde den framgångsrikt vid 900 bar för att utföra detta arbete.

Corecuts robot arbetade på distans och till stor del från toppen av dockväggarna och skar i ett trapetsformat mönster för att avlägsna betongen, och på vissa ställen arbetade vattenbilningshuvudet – som inte innehåller några sensorer – under vattenlinjen.

“Vattenbilning med robot var den säkraste och mest kontrollerade lösningen för det här jobbet, och användningen av förlängningsarmen och den lilla skyddskåpan gjorde det möjligt att komma åt annars oåtkomliga delar utan att det behövdes några ytterligare tillfälliga arbeten”, säger Ryan Dillon på Farrans.

“Det gjorde det också möjligt att på ett exakt och säkert sätt avlägsna plattan som var permanent nedsänkt under dockans vattennivå. Det dagliga utbytet var mycket imponerande.”

“AQUA CUTTER kan ta sig fram där annan utrustning inte kan”, tillägger Ewan Crocker. “Det är en naturlig förlängning av vårt servicepaket och ett fullständigt komplement till borrning och betongsågning.”

Chris ……., förare på Aqua Cutter och med erfarenhet av konkurrerande maskiner, framhöll att en viktig egenskap hos Evolution 710V-maskinen är att varje larvband kan röra sig oberoende av varandra.

“Vi kan bredda eller minska bredden på båda larvbanden för att öka robotens stabilitet samtidigt som vi kan arbeta i det mycket kompakta arbetsutrymme som krävs för det här jobbet”, bekräftar han.

När allt förberedande arbete har slutförts vid Seaforth Dock kommer en ny kaj att installeras och den befintliga muren att rivas. Det övergripande projektet förväntas vara slutfört omkring december 2014.