22. Pale i fundamenty na palach rodzaje, zastosowania i technologie,.pdf

22.

Pale i fundamenty na palach: rodzaje, zastosowania i technologie.

Rodzaje:

1. Pale przemieszczeniowe PN-EN 12699:2002

A. Pale prefabrykowane

a) Betonowe, stalowe, drewniane

b) Wbijane, wwibrowywane, wciskane, wkręcane

B. Pale formowane w gruncie. Formowane z rurą odzyskiwaną lub

pozostawianą w gruncie

a) Pale Franki

b) Pale BSP

c) Pale Fundex

d) Pale Vibrex

2. Pale wiercone PN-EN 1536:2001

C. Formowane z betonu lub żelbetu w gruncie, w otworze wywierconym lub

wykopanym pod osłoną rury lub bez niej.

a) Pale wielkośrednicowe

b) Pale Wolfsholza

c) Barety

d) Pale CFA

e) Pale Starsol

f) Pale CFP

g) Pale Soilex

h) Pale Tubex

i) Pale Atlas

II.

Zastosowanie(„W celu zaprezentowania szerokiego zakresu możliwości zastosowania

posadowienia na palach przedstawiono róźne rodzaje konstrukcji spełniające różne funkcje

w przekazywaniu obciążeń na podłoże” 1 ):

a) Posadowienie na pojedynczych palach stalowych mola spacerowego w

Międzyzdrojach

b) Posadowienie na palach drewnianych mola spacerowego w Sopocie

c) Posadowienie podpory wiaduktu drogowego na obwodnicy Gdańska

d) Posadowienie podpory wiaduktu drogowego na autostradzie A1

e) Posadowienie mostu im. Jana Pawła II w Gdańsku na palach wierconych

wielkośrednicowych z iniekcją pod podstawą

f) Posadowienie podpory mostu nad Nogatem w miejscowości Kępki na stalowych

palach rurowych , z iniekcją pod podstawą

g) Posadowienie budynku dydaktycznego na palach Atlas na terenie Politechniki

Gdańskiej

h) Posadowienie na palach CFA zespołu budynków mieszkalnych w Gdańsku Wrzeszczu

i) Posadowienie na palach żelbetowych prefabrykowanych i stalowych rurowych

wbijanych pirsu spacerowego w Gdańsku

j) Posadowienie na palach żelbetowych prefabrykowanych budynku piekarni w

Gdańsku

1 K.Gwizdała „Fundamenty Palowe. Technologie i obliczenia.” Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010

k) Posadowienie na palach Vibro – Fundex podpory mostu na trasie autostrady A1

l) Posadowienie na palach żelbetowych prefabrykowanych nasypu drogowego na trasie

autostrady A2

m) Wzmocnienie za pomocą pali wykonanych w technologii iniekcji strumieniowej (jet

grouting) fundamentów Dworku Młyniska w Gdańsku

n) Posadowienie na palach wielkośrednicowych wierconych z iniekcją pod podstawą

fundamentu pylonu hali sportowo – widowiskowej na granicy Gdańska i Sopotu

o) Posadowienie na palach budynków wysokich, zastosowanie fundamentów płytowo –

palowych.

„Fundamenty palowe stosujemy przede wszystkim w następujących przypadkach:

a) gdy w górnych, przypowierzchniowych obszarach podłoża zalegają grunty o małej

nośności i dużej odkształcalności (np. torfy, namuły, gytie, luźne nasypy, stare

odpady komunalne),

b) zachodzi potrzeba przemieszczenia dużych obciążeń skupionych w postaci sił

pionowych, poziomych, momentów, i/lub ich kombinacji (np. podpory mostów,

obiekty budownictwa hydrotechnicznego, morskiego i pełnomorskiego, wysokie

budynki, obiekty typu wieżowego),

c) warunki konstrukcyjne i/lub eksploatacyjne wymagają ograniczenia bezwzględnej

wielkości osiadań lub różnicy osiadań,

d) posadowienie obiektów na terenach starych odpadów komunalnych,

przemysłowych (np. obiekty handlowe, hale produkcyjne, estakady drogowe),

e) zachodzi potrzeba stabilizacji skarp, zboczy, uskoków naziomu, nasypów na podłożu

odkształcalnym,

f) jako obudowa głębokich wykopów, garaży podziemnych, torowisk poniżej

powierzchni terenu,

g) dla potrzeb wzmocnienia istniejących fundamentów w wyniku ich uszkodzenia, lub w

celu przeniesienia zwiększonych obciążeń, lub dla przekazania obciążeń na głębsze

obszary podłoża.” 2

III.

Technologie:

A. Pale prefabrykowane

Parametry:

pale pełne o przekroju 25x25 – 40x40 (co 5 cm),

pale w postaci rur z dnem zamkniętym lub otwartym, średnica do 80cm, długość do

36m,

korzystne jest wykorzystanie betonu o b. dużej wytrzymałości i wysokowartościowej

stali żebrowanej,

w ostatnich latach powrót do praktyki-nowe technologie.

Zalety:

szybkość wykonania (200-350 mb/dzień/palownica),

znaczna długość (do 40m – pale łączone),

łatwość dostosowania aktualnej długości do warunków gruntowych,

2 http://www.pg.gda.pl/~tbrzo/pliki/Proj_fund_na_palach.pdf K.Gwizdała

wysokiej klasy beton – dobra sprężystość, duża skuteczność wbijania, trwałość i

odporność na zarysowania, odpowiednia szczelność, mrozoodporność, odporność na

agresywne działanie wody, gruntu, gazów (np. składowiska),

czysty plac budowy (bez wydobywania i wywożenia gruntów),

duże zakresy pochylenia pali,

bieżąca kontrola - pomiar wpędu i weryfikacja zagłębienia w podłoże nośne oraz

kontrola za pomocą wzorów i badań dynamicznych (PDA),

kontynuacja robót i obciążenie pali bezpośrednio po ich wbiciu,

dobra praca na wyciąganie,

klarowna kontrola nadzoru-długość pala, beton, wpęd, profil,

niezależność od warunków atmosferycznych,

wykorzystanie młotów z osłoną dźwiękoszczelną – tereny zabudowane.

Wady:

drgania podłoża przenoszone na sąsiednie obiekty

B. a) Pale Franki

Formowane w gruncie w rurach pogrążanych udarowo

średnica 35, 40 i 50 cm, długość średnio do 12m (18m)

Wykonanie:

w rurze wilgotna mieszanka betonowa zagęszczana młotem w kształcie cygara o

masie 2,5-5 t i średnicy mniejszej o 15 cm od rury

mieszanka betonowa zagęszcza się i klinuje tworząc korek, który wbija rurę w grunt

na wymaganej głębokości wybija się korek betonowy poniżej – poszerzona podstawa

pala

do rury wkłada się kosz zbrojeniowy i formuje trzon pala dosypując mieszankę

betonową, ubijając ją podciąga się rurę do góry, młot ubija mieszankę wewnątrz

zbrojenia

Zalety:

duża nośność

dobre w gruntach niespoistych, zagęszczenie przy wykonawstwie

Wady:

hałas i drgania w czasie wykonawstwa szkodliwe dla sąsiednich obiektów,

duży nakład robocizny

obecnie rzadko stosowane

b) Pale BSP

Odmiana pali Franki. Formowane w gruncie z użyciem traconych rur osłonowych,

zamkniętych od dołu przyspawaną blachą, pogrążanych udarowo

średnice rur wg tabeli:

Średnica

rury w mm

Minimalna grubość

rury w mm

Masa młota t

Udźwig pala kN

254

3.3

0.75

150 – 200

305

3.3

1.2 – 1.8

300 – 400

356

3.3

2.0 – 2.7

400 – 550

406

3.7

2.5 – 3.5

500 – 650

457

4.0

3.0 – 4.0

650 – 750

508

4.5

4.0 – 4.5

800 - 1000

Wykonanie:

w rurze wilgotna mieszanka betonowa zagęszczana młotem w kształcie cygara o

masie 0,75 - 54,5 t i średnicy mniejszej o 15 cm od rury

mieszanka betonowa zagęszcza się i klinuje tworząc korek, który wbija rurę w grunt

rurę wypełnia się mieszanką betonową

Zalety:

stosowane w miejscach niedostępnych dla ciężkich maszyn

stosowane w szczególnych warunkach wykonawstwa np. na torowiskach kolejowych

Wady:

hałas i drgania w czasie wykonawstwa szkodliwe dla sąsiednich obiektów,

duży nakład robocizny

prymitywna technologia przydatna przy małej liczbie pali

c) Pale Fundex

Formowane w gruncie przy użyciu rury obsadowej pogrążanej i równocześnie

pokręcanej, zamkniętej od dołu traconą końcówką o średnicy 52 - 65cm.

Najczęstsze średnice trzonu: 457mm i 508mm, długość do 25m, nachylenie 5:1.

Do pogrążania rury siłą nacisku 200kN i moment obrotowy 120-500kNm.

Wykonanie:

rurą z końcówką wkręca się lub wbija w grunt,

na wymaganej głębokości do rury wstawia się zbrojenie i wypełnia mieszankę

betonową,

przy wyciąganiu rury, nad pozostawioną końcówką (butem) formuje się powiększona

podstawa i trzon.

Zalety:

rozpychanie gruntu na boki w czasie głębienia – poprawa nośności na pobocznicy

brak wynoszenia gruntu na powierzchnią

stalowa podstawa daje duży opór przy małych osiadaniach

d) Pale Vibrex

Formowane w gruncie jak pale Fundex. Dodatkowo do wykonania pala stosuje się

specjalny wibrator w celu poszerzenia podstawy.

Wykonanie:

rur z końcówką wbija się lub wwibrowuje w grunt,

na wymaganej głębokości do rury wstawia się zbrojenie i wypełnia mieszanką

betonową,

rur podciąga się na wysokość 1,5-3,0 m, uzupełnia betonem i zamyka od góry,

rur wbija się do poprzedniej głębokości – rozepchnięcie betonu i gruntu – powstaje

poszerzona podstawa,

operację można powtarzać kilkakrotnie dobijając coraz płycej – poszerzony trzon na

określonej długości

Zalety:

bardzo dobra nośność przy bardzo małym osiadaniu,

brak wynoszenia gruntu na powierzchni

Wady:

przy wbijaniu występują lekkie drgania podłoża

2. C. a) Pale wielkośrednicowe

Formowane w otworach rurowanych lub w zawiesinie bentonitowej. Rury grubościenne

o średnicy 0,6 – 1,8 m, długość do 28m, pochylenie 7:1. Wiercenie – świdry kubłowe lub

spiralne, kruszenie – dłuta, czasem wybieraki dłutowe lub chwytaki. Rury – zapewnienie

stateczności ścian otworu i niedopuszczenie do rozluźnienia gruntu. W rurze wymagane

jest cały czas nadciśnienie wody min o 3m względem gruntu (w innym przypadku

zassanie gruntu przez świder).

Wykonanie:

zagłębianie odcinka rury z jednoczesnym wydobywaniem z niej gruntu na żądaną

głębokość

wstawia zbrojenie w kształcie kosza i rozpoczyna się betonowanie

betonowanie metodą kontraktor, mieszanka o konsystencji ciekłej, z kruszywa

naturalnego

w miarę postępu betonowania podciąga się do góry rurę obsadową i demontuje

można stosować naprężenie podstawy – zwiększenie nośności

Zalety:

zastosowanie w każdych warunkach gruntowych

przenoszenie dużych obciążeń

Wady:

potrzebne są urządzenia o dużej mocy

b) Pale Wolfholza

Wciskane w grunt rury obsadowej z jednoczesnym wybieraniem urobku. Średnica pali:

ø36m, ø40cm i ø50cm, długość do 17m. Wiercenie wykonywane ręcznie (trójnóg) lub

maszynowo (wiertnica).

Wykonanie:

rurę obsadową wciska się w grunt jednocześnie wybierając urobek

na wymaganej głębokości do rury wstawia się kosz zbrojeniowy i zamyka szczelną

głowicą

przez głowicę tłoczy się powietrze, by wypchnąć z rury wodę

podanie mieszanki betonowej przez głowic i rurę obsadową

Zalety:

wykonywane w miejscach trudno dostępnych dla maszyn

mała uciążliwość dla otoczenia

Wady:

praktycznie nie wykonywane

c) Barety

Włączone do pali wg podziału PN-EN 1536;2001. Powszechnie stosowana w miejsce pali

wielkośrednicowych. Początkowo stosowane w metodzie stropowej jako fundamenty

słupów tymczasowych. Chwytaki: długość 2,5 – 2,8 m, szerokość 0,6 lub 0,8 m

Wykonanie:

jak pojedyncze sekcje ścian szczelinowych

Zalety:

wykorzystanie sprzętu i zaplecza do głębienia ścian szczelinowych,

w przypadku mostów i wiaduktów prostokątny kształt stwarza korzystne warunki do

przenoszenia obciążeń poziomych (w jednym kierunku znaczna sztywność przekroju,

w drugim duża pow. przekazu sił na grunt),

łatwiejsze i szybsze w budowie niż rurowane pale wielkośrednicowe

Wady:

potrzebna wytwórnia zawiesiny,

brudne wykonawstwo

d) Pale CFA

CFA-Continous Flight Auger, nazywane dawniej FSC, większość wykonywanych w kraju

pali o średnicach do 0,8m. Średnice: 0,4-1,2m (głównie 0,6 i 0,8m), głębokość do 30m. Na

podstawie doświadczeń krajowych można przyjmować nośności graniczne: 900kN - φ

50cm, 1400kN - φ 60cm, 2000kN - φ 70cm, 2400kN - φ 80cm.

Wykonanie:

wkręcenie ciągłego świdra ślimakowego na żądaną głębokość – częściowe

rozpychanie gruntu

podciąganie świdra bez obracania z równoczesnym wtłaczaniem mieszanki

betonowej przez rurę rdzeniową

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: