PL130816B2 - Method of driving cast-in-situ piles to a depth exceeding effective length of pile-driver guide - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 1986 05 30 Twórcywynalazku: Czeslaw Reganowicz, Janusz Jung, Stefan Puppel, Henryk Pajak Uprawniony zpatentu tymczasowego: Przedsiebiorstwo Hydrotechnicznego Budownictwa Morskiego „Energopol 4" Gdansk (Polska) Sposób wykonywania pali formowanych w gruncie na glebokosc przekraczajaca robocza dlugosc prowadnicy kafara Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy sposobu wykonywania pali formowanych w gruncie na glebokosc przekraczajaca robocza dlugosc prowadnicy kafara. W szczególnosci wynalazek dotyczy techniki palowania w ramach prowadzenia robót inzynieryjno-morskich.Stan techniki. Znany i szeroko stosowany jest sposób wykonywania pali, formowanych w gruncie, typu „Wibrex". W tym sposobie ustawia sie na placu kafar z wyposazeniem do palowania, to jest palownice typu „Fundex*\ Montuje sie, za pomoca uchwytów, mlot spalinowy typu „Del- mag" na prowadnicy tej palownicy. Za pomoca dwóch innych uchwytów zawiesza sie na tejze prowadnicy rure obsadowa zpodbabnikiem. Rura jest krótsza od prowadnicy o dlugosc molta oraz o okolo 1,5 m, to jest o odcinek rury niezbedny do zamocowania odpowiednimi szczekami wibratora (stosowanego w operacji wyciagnia rury zgruntu). Rure naprowadza sie na but, tojest na stozek lub plyte, usytuowany na gruncie w miejscu wykonywania pala. Nastepnie wbija sie mlotem rure wraz z butem do okolo 1,5 m powyzej rzednej terenu. Na pozostawione o dlugosci okolo 1,5 m zakonczenie wbitej rury montuje sie wibrator. Z kolei do wnetrza rury wklada sie zbrojenie i wypelnia rure betonem. Uruchamia sie wibrator, wyciagajac rure zgruntu za pomoca wyciagarki, stanowiacej jeden z elementów wyposazenia palownicy.W praktyce inzynieryjno-morskiej stosowano rury dlugosci do 19 m przy palach prostych i dlugosci do 18 m przy palach nachylonych do 5:1. Wykonywano odpowiednio pale o dlugosoci do 17,5 m przy stosowaniu palownic z krótka wieza, a o dlugosci do 22,5 m przy stosowaniu palownic z dluga wieza.Zaletami opisanego znanego nowoczesnego sposobu wykonywania pali formowanych w gruncie sa: duza szybkosc wykonastwa, mozliwosc wykonywania pali nachylonych, mozliwosc korzystania z pracy mlota spalinowego typu „Delmag" oraz mozliwosc okreslania nosnosci pali, po pomierzeniu wpedu. Uzyskuje sie dobra jakosc betonu, poddanemu wibracji.Znany sposób wykazuje jednak istotny brak. Mozliwe jest wykonywanie pali tylko nie przekraczajacych roboczej dlugosci prowadnicy, a wiec pali kilkunastometrowych.2 130816 W praktyce budownictwa, zwlaszcza zas budownictwa hydrotechnicznego inyzynieryjno- morskiego, stosunkowo czesto zdarza sie potrzeba stosowania pali dluzszych. Tymczasem przed¬ siebiorstwa specjalistyczne dysponuja sprzetem takze specjalistycznym, lecz typowym, którym nie mozna wykonywac pali dluzszych.Istnieja oczywiscie urzadzenia o odpowiednio ogromnych wymiarach glównych, umozliwia¬ jace tego rodzaju palowanie, ale w praktyce warunki gruntowe i terenowe nie pozwalaja na ich uzycie. Sa to urzadzenia niezwykle drogie, bardzo ciezkie, trudne w transporcie, a wystepuja w niewielkich ilosciach. Dlatego tez pale o wiekszej dlugosci niz 22,5 rn wykonuje sie jako tak zwane pale rurowe. Sa to pale wykonywane przy uzyciu rur o srednicy 0 720 mm, które to rury pozosta¬ wia sie w gruncie. Koszty tego rodzaju palowania sa bardzo wysokie, a palowanie wymaga skomplikowanego, ciezkiego i kosztownego sprzetu.Znany jest sposób wykonywania pali formowanych w gruncie, dluzszych niz normalna dlugosc jednej rury. Wówczas stosuje sie kilka rur, w ukladzie teleskopowym, wpuszczanych jedna w druga. Najpierw pograza sie najwieksza rure, nastepnie kolejno, coraz grubsze. Po osiagnieciu wymaganej glebokosci, odpowiadajacej zadanej dlugosci pala, przeprowadza sie formowanie pala.Po zakonczeniu betonowania rury kolejno sa wyciagane z gruntu. Stosowanie tego rodzaju teleskopowego zaglebiania rur jest mozliwe tylko w niektórych lekkich i luznych gruntach. Jest to zabieg technicznie bardzo trudny, a wyniki sa zawodne. Uklad jest bardzo wiotki, a szczelnosc polaczen niezadawalajaca. Sposób ten nie nadaje sie do robót budownictwa hydrotechnicznego.Znane jest tez stosowanie przedluzania pojedynczej rury za pomoca krócców, tej samej srednicy co rura glówna, laczonych kielichowo. W polaczeniu umieszcza sie po dwie gumowe uszczelki pierscieniowe. I ten sposób wykazuje istotne wady techniczne. Uklad kielichowy nie zapewnia dostatecznej sztywnosci, a uszczelki nie zapewniaja wystraczajacej szczelnosci. W prak¬ tyce wystepuja i skrzywienia i nieszczelnosci na polaczeniu kielichowym. W budownictwie hydro¬ technicznym woda wdziera sie do wnetrza rur. Formowanie pala nie jest mozliwe. Palowanie trzeba powtarzac.Istotna role w niszczeniu polaczen dlugich i wysmuklych ukladów, a wiec przedluzanych rur, ma zjawisko wyboczenia. Wystepuje ono zawsze przy znacznych naprezeniach sciskajacych i odpowiedniej smuklosci.Istota wynalazku. Sposób wykonywania pali formowanych w gruncie na glebokosc przekra¬ czajaca robocza dlugosc prowadnicy kafara polega na wbijaniu najpierw rury o wiekszej srednicy, zakonczonej u spodu butem. Nastepnie wprowdza sie do wnetrza tej rury kolejno rure, o mniejszej srednicy i w zasadzie o takiej samej dlugosci jak pierwsza rura, z kolei górne zakonczenie drugiej rury laczy sie zamkiem z dolnym zakonczeniem trzeciej rury, o takiej samej srednicy jak rura druga i o takiej samej dlugosci. Tworzy sie zespól, stanowiacy wlasciwa rure obsadowa pograzana dalej wraz z butem na zadana glebokosc. Przeprowadza sie w sposób konwencjonalny zbrojenie, betonowanie, wibrowanie i wyjmowanie rur.Sposób jest prosty. Mimo podwojenia glebokosci wbijania rur w grunt zostaja zachowane warunki i parametry techniczne takie same jak podczas pograzania rur na konwencjonalna glebokosc, to jest na glebokosc dwukrotnie mniejsza niz uzyskiwana sposobem wedlug wynalazku.Sila tarcia pobocznie rur pozostaje taka sama. Pierwsza rura, stanowiaca rure oslonowa i prowa¬ dzaca pograzane z kolei rury, jest pograzana na glebokosc konwencjonalna. Druga rura jest opuszczona swobodnie we wnetrzu pierwszej (oslonowej) rury praktycznie bez tarcia. Dopiero dalsze jej pograzanie ma miejsce w gruncie, ale tez tylko na konwencjonalna glebokosc, liczac od dolnego zakonczenia pierwszej (oslonowej) rury. Trzecia rura jest pograzana wewnatrz pierwszej rury (oslonowej) i sila tracia obu tych rur jest tak mala iz moznaja pominac. Podobnie rzecz sie ma podczas operacji wyciagania rur. Oczywiscie proces zbrojenia i betonowania jest konwencjonalny, podobnie jak operacja wibrowania. Istotnym jest, iz sposób zabezpieczenia przeciwwyboczenio- wego zestawu drugiej i trzeciej rury, polaczonych usztywniajacym zamkiem, jest gwarantowany przez pierwsza rure, która oslania wzajemne polaczenie drugiej oraz trzeciej rury podczas operacji pograzenia zestawu. Zestaw jest wiec nie tylko dobrze wzmocniony zamkiem, chroniacym, oslania¬ jacym i prowadzacym wspólosiowo zestaw w oslonej pierwszej rurze, ale jst on zabezpieczony pewnie przez ta pierwsza rure.130816 3 Glównym skutkiem techniczno uzytkowym sposobu wedlug wynalazkujest mozliwosc wyko¬ nywania pali formowanych w gruncie o dlugosci znacznie przekraczajacej dlugosc robocza pro¬ wadnicy kafara w trudnych warunkach budownictwa inzynieryjno-morskiego.Objasnienie figur. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwsza rure wraz z butem pograzona w gruncie, fig. 2 — druga rure. o mniejszej srednicy, wprowadzona do pierwszej rury i usytuowana swym dolnym zakonczeniem na bucie, fig. 3 — trzecia rure, takiej samej srednicy i dlugosci jak rura druga, ustawiona i polaczona zdruga rura za pomoca zamka, fig. 4 — zestaw drugiej i trzeciej rury, polaczonych zamkiem, zakonczony butem, w trakcie pograzania, fig. 5 — operacje zbrojenia, to jest kosz zbrojeniowy ustawiony w zestawie rur, fig. 6 — betonowanie, zageszczanie i usuwanie rur, fig. 7 — usuwanie rur, a fig. 8 — zakonczenie operacji wykonywania pala.Przyklad wykonania wynalazku. Wykonywanie pali formowanych w gruncie na glebokosc przekraczajaca robocza glebokosc prowadnicy kafara, wedlug wynalazku, jest realizowane przez dwa kafary. Pierwszym kafarem wbija sie pierwsza rure 1 o wiekszej srednicy, zakonczona u spodu butem 2 (fig. 1). Po zakonczeniu tej operacji do wnetrza rury 1 wprowadza sie wspólosiowo, przy uzyciu drugiego kafara, rure 3 o mniejszej srednicy (fig. 2). Opiera sie ona dolnym zakonczeniem o but 2. Z kolei górne zakonczenie drugiej rury 3 nasadza sie przedluzajaca ja taka sama trzecia rure 4. Obie rury 3 i 4 laczy sie zamkiem 5 (fig. 3). Takutworzony zestaw rur 3 i 4 zaglebia sie tymze drugim kafarem wraz z butem 2 do zadanej glebokosci (fig. 4). Nastepnie do zestawu rur 3 i 4 wprowadza sie zbrojenie 6 (fig. 5), po czym prowadzi sie betonowanie (fig. 6). Z kolei kontynuuje sie betonowanie i zageszczanie masy betonowej wibratorem. Po czym usuwa sie rury 3 i 4 oraz oslonowa rure 1 (fig. 7 i 8).W przykladowym wykonaniu realizuje sie 8 operacji jednostkowych. Pierwsza z nich jest wbijanie rury 1 o srednicy 609 mm i dlugosci 18,5 m na glebokosc 17 m. Druga operacja jest wstawianie do wnetrza rury 1 rury 2 o srednicy 457 mm i dlugosci 19,5 m. Trzecia operacja jest zamocowanie na górnym zakonczeniu rury 2 zamka 5 i zalozenie nan przedluzajacej rury 4 o srednicy takze 457 mm i dlugosoci 18,5m. Zestaw rur 3 i 4 ma laczna dlugosc 38 m. Kolejna operacja jest wbicie tego zestawu rur 3 i 4 wraz z butem 2 na glebokosc 35,5 m. Nastepna operacja jest wstawienie do zestawu rur 3 i 4, stanowiacego tzw. rure obsadowa, dwuczesciowego zbrojenia 6. Górna jego czesc jest przyspawana do dolnej czesci zbrojenia. Kolejna operacje stanowi betono¬ wanie pala w rurach 3 i 4 do rzednej 16m, to jest Im powyzej rzednej konca rury 1, przy równoczesnym podciaganiu rur 3 i 4 do góry, odpieciu zamka 5, spinajacego je, oraz odlozeniu na bok rury 4, tzw. przedluzki. Nastepna operacja jest wyciaganie dolnej czesci tzw. przedluzki obsadowej, rury 3 i odlozenie jej na bok. Ostatnia, ósma operacja jest dokonczenie betonowania w rurze 1 i wyciagniecie tej rury 1 z gruntu.Wynalazek sluzy do wykonywania robót palowych przez przedsiebiorstwa hydrotechniczne budownictwa wodnego i morskiego. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenie patentowe

2. Sposób wykonywania pali formowanych w gruncie na glebokosc przekraczajaca robocza dlugosc prowadnicy kafra, w którym w grunt wbija sie rury zakonczone butem, sytuuje wewnatrz zbrojenie, zabetonowuje je zageszczajac mase betonowa i usuwa rury z gruntu, znamienny tym, ze najpierw wbija sie oslonowa pierwsza rure (1) o wiekszej srednicy, zakonczona u spodu butem (2), nastepnie wprowadza sie wspólosiowo do wnetrza tej rury (1) druga rure (3) o mniejszej srednicy i o dlugosci w zasadzie takiej samej jak dlugosc rury pierwszej (1), ustawiajac ja na bucie (2), do górnego zakonczenia drugiej rury (3) przytwierdza sie wspólosiowo za pomoca zamka (5) trzecia rure (4) o takiej samej mniejszej srednicy i takiej samej dlugosci jak rura druga (

3. ), tworzac zespól rur (3 i

4. ) zakonczony butem (2), z kolei pograza sie ten zespól na zadana glebokosc, nastepnie wprowadza sie do jego wnetrza zbrojenie (6) i betonowa zaprawe (7), wibruje sie i usuwa rury (3 i 4 orazl) kolejno z gruntu.130816 I J*. J_ J_ , .„ , t i JL I i i / _L Fig.1. . Fig.2. 0 •# 1_ » Fig.3 Fig. 4130816 _4_ ! I-iii m P P Fio.

5. Fig.

6. a Fig. 7 Fig.-8. PL