What is the proper vinyl sheet pile driving method for different soil types?

“Pitch and drive” method is the most practical way of pile driving in loose soils especially when using short piles. Also called “set and drive”, this method installs piles one by one. However, with only one interlock in control, sheet piles have high tendencies of rotating from the axis and leaning forward or backward. Panel driving is recommended for the dense deposit of sands and compact cohesive soils such as heavy clay or in presence of obstructions. In this method, a number of piles are interlocked together before driving. The panel of piles is supported by guide frames and driven gradually in sequence, sometimes in a staggered manner. The method can achieve installations of longer piles in more difficult ground conditions with better results in sheet pile alignment and verticality. In cases of difficult ground conditions such as hard strata and the presence of obstructions, driving assistance is employed along with a proper selection of driving method and equipment. Jetting and drilling help by loosening or eliminating obstructions by creating pressure right under the tip of the sheet pile being driven. Long and slender PVC sheet piles require steel mandrels as supports when driven in such conditions. Mandrel, which shape is similar to sheet pile profiles, increases the rigidity of Plastic Sheet Pile and supports the weight of the driving equipment such as a vibro-hammer.

What is the proper machine to drive piles in different conditions?

Impact driving is suitable for all soil types but appears to create the highest degree of stress to sheet piles. It is more appropriate to cohesive soils and soft soils such as silts and peats, loose medium to coarse sand, and gravels free of rock inclusions. Drop hammers such as the hydraulic hammer are the common types of impact-driving machinery. Driving using vibratory hammers is ideal for non-cohesive or granular soils such as soft soils and round-grained sand or gravel. It has also shown satisfactory performance in sandy, silty, or softer clay soils. It is less effective in angular-grained materials and soils with a firm consistency. With the introduction of vibration, however, the sub-soil can be further compacted, increasing penetration resistance and ultimately-refusal. If this is the case, driving aids like jetting and drilling might be necessary.

What are the pvc sheet pile selection criteria for soil condition of different hardness?

General rule of the thumb: “the harder the soil, the stronger and stiffer sheet pile section should be used”. Driveability of a pile section is a consequence of its cross-sectional properties (thickness, depth, and width), designed shape, length, grade, and the applied load. Hardness of soil strata characterized by SPT or CPT values is used to predict soil resistance which is essential in the calculation of driving force to be applied. Knowing the range of force from the selected driving machine, corresponding sheet pile sections can be picked according to their yield strength and elastic modulus.

How should I choose a sheet pile section for soils with, say, SPT Value, N=30? Can I still consider using vinyl or shift to steel?

Every sheet pile material has a design purpose, strengths, and areas of improvement. The availability of different materials denotes the need for a special material for a specific application. Plastic or synthetic sheet piles for example are known for being light and corrosion-resistant; Steel sheet piles are recognized for their extraordinary strength and versatility; and so on.

Qu'est-ce Qu'un Système de Caisson de Tranchée Conforme à l'OSHA ?

Le bouclier ou parfois appelé "boîte de tranchée" ou "bouclier de tranchée" empêche les travailleurs d'être piégés à l'intérieur d'une tranchée ou d'une excavation en cas d'effondrement. Ils protègent également les travailleurs de tout matériau se détachant des faces d'excavation et de l'effondrement possible des structures adjacentes. Shield est recommandé par l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) en tant que Système de Protection de Tranchée et d'Excavation en plus des Solutions de Pente/Banc et d'Étaiement. Les boîtes de tranchée, du point de vue de l'OSHA, sont caractérisées comme suit.

CONCEPTION & FABRICATION

Selon la OSHA Standard 1926.650, les écrans peuvent être préfabriqués ou fabriqués conformément à 1926.652(c)(3) ou (c)(4).

(C) (3)-Conceptions utilisant d'autres données tabulées. Les données tabulées sont des tableaux et des graphiques approuvés par un ingénieur professionnel agréé et utilisés pour concevoir et construire un système de protection.

(C) (4)-Conception par un Registered Professional Engineer (RPE). Les conceptions doivent être sous forme écrite et doivent inclure : Un plan indiquant les tailles, les types et les configurations des matériaux à utiliser dans le système de protection ; et l'identité du RPE approuvant la conception.

MATÉRIAUX ET ÉQUIPEMENT

En vertu de la norme OSHA 1926.652(d), les matériaux et équipements utilisés doivent être exempts de dommages ou de défauts qui pourraient nuire à leur bon fonctionnement. Ils doivent être utilisés et entretenus conformément aux recommandations du fabricant et de manière à éviter l'exposition des employés aux dangers. Lorsqu'ils sont endommagés, une personne compétente doit examiner le matériel ou l'équipement et évaluer son aptitude à une utilisation continue. Si la personne compétente ne peut pas garantir sa capacité à supporter les charges prévues ou s'il est autrement dangereux d'utiliser ce matériel ou cet équipement doit être retiré du service. Il sera évalué et approuvé par un ingénieur professionnel agréé avant d'être remis en service.

LIMITES D'APPLICATION

Les tranchées de 5 pieds (1,52 m) de profondeur ou plus nécessitent un écran, à moins que l'excavation ne soit entièrement réalisée dans de la roche stable. Si moins de 5 pieds de profondeur, une personne compétente peut déterminer qu'une protection n'est pas requise.(OSHA 1926.652(a)(1)(I & ii))
Les tranchées de 20 pieds (6,1 mètres) de profondeur ou plus nécessitent que le bouclier soit conçu par un RPE ou soit basé sur des données tabulées préparées et/ou approuvées par un RPE conformément à 1926.652(c).
Une boîte de tranchée peut être combinée avec d'autres systèmes de protection, tels que des pentes et des bancs. Dans ce scénario, la boîte de tranchée doit s'étendre à 18 pouces au-dessus de la partie verticale des murs d'excavation. Si le haut de la boîte de tranchée est au niveau du sol, la boîte de tranchée n'a pas à s'étendre au-dessus du niveau du sol.

Crédit Photo: OSHA Technical Manual Section V: Chapter 2

INSTALLATION ET RÉCUPÉRATION

Les conditions prévues dans OSHA 1926.652(g) sont résumées ci-dessous :

Les systèmes de blindage ne doivent pas être soumis à des charges supérieures à celles pour lesquelles le système a été conçu.
Les écrans doivent être installés de manière à restreindre les mouvements latéraux ou autres mouvements dangereux de l'écran en cas d'application de charges latérales soudaines. L'espace entre les côtés de l'excavation et le caisson de tranchée doit être minimisé ou remblayé en toutes circonstances.
Les employés doivent être protégés contre le risque d'effondrement lorsqu'ils entrent ou sortent des zones protégées par des écrans. Un escalier, une échelle, une rampe ou tout autre moyen d'évacuation sécuritaire doit être situé dans des tranchées d'une profondeur de 4 pieds (1,22 m) ou plus de manière à ne nécessiter pas plus de 25 pieds (7,62 m) de déplacement latéral pour les employés.
Les employés ne doivent pas être autorisés dans les écrans lorsque les écrans sont installés, retirés ou déplacés verticalement.
La distance maximale entre le bas du bouclier et le fond de la tranchée doit être de 2 pieds (0,61 m). L'excavation de pas plus de 2 pieds sous le fond d'un bouclier est autorisée, seulement si le bouclier est conçu pour résister aux forces calculées pour toute la profondeur de la tranchée. Aussi seulement s'il n'y a aucune indication de perte de terre par derrière ou sous le bas du bouclier.

Pour faciliter un empilement correct dans les excavations profondes, une conception ou un système doit être utilisé pour empêcher les boîtes d'être égarées ou mal utilisées dans l'excavation lorsque des boîtes de différentes valeurs sont utilisées. Les boîtes peuvent être conçues de manière à ce qu'elles ne s'emboîtent que d'une seule manière correcte, ou en utilisant un système de marquage qui identifie facilement la profondeur maximale que chaque boîte individuelle peut être placée.

Crédit Photo: OSHA Technical Manual Section V: Chapter 2

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