PL189102B1 - Sposób wykonania podstawy zwiększającej nośność wiązki mikropali lub pali - Google Patents

Abstract

Sposób wykonania podstawy zwiekszajacej nosnosc wiazki mikropali lub pali, polegajacy na wykonaniu w usta- lonym miejscu mikropali lub pali z osio- wymi otworami znanymi sposobami, znamienny tym ze mikropale lub pale (2) z osiowymi otworami (13) o srednicy nie mniejszej jak 20 mm wykonuje sie w ilosci co najmniej 3 sztuk w syme- trycznym rozstawie na powierzchni nie mniejszej jak 0,5 m2 na glebokosc do warstwy nosnej piasków grubych i zwiru, a nastepnie przez otwory (13) w wymie- nionych palach (2) prowadzi sie iniekcje do tej warstwy srodka twardniejacego, korzystnie zaczynu cementowego pod cisnieniem 1 Mpa do 15 Mpa, tworzac podstawe (14). Fig . 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania podstawy zwiększającej nośność wiązki mikropali przeznaczonej do poprawy nośności gruntów i istniejących fundamentów posadowionych na gruntach o małej nośności oraz na gruntach pęczniejących, jak również pali pod nowo budowane obiekty.

Często istnieje konieczność zwiększenia nośności gruntów i istniejących fundamentów w już wykonanych obiektach budowlanych, które z uwagi na błędną ocenę podłoża przed ich wybudowaniem ulegają pęknięciom z uwagi na nierównomierne osiadanie i brak stabilizacji nawet po kilku latach eksploatacji.

Jednym ze sposobów stosowanych w takich sytuacjach jest sposób wykonywania mikropali fundamentowych opisany w polskim opisie patentowym nr 171627, który może być stosowany zwłaszcza w istniejących budynkach z pomieszczeniami o małej wysokości. Mikropale według tego sposobu wykonywane są jako wbijane - uzyskujące nośność głównie dzięki oporowi na docisk do gruntu dolnego końca oraz jako iniekcyjne - wiercone, w których iniekcja zaczynu cementowego zwiększa opory gruntu na pobocznicy mikropala. Sposób ten polega na kolejnym wprowadzaniu do gruntu na wymaganą głębokość rurowych segmentów nośnych osiowanych względem siebie w tulej owych łącznikach i łączonych ze sobą poprzez klejenie lub spawanie. Do wnętrza utworzonej w ten sposób kolumny rurowej wprowadza się przestawny iniektor ze strefą tłoczenia wydzieloną między dwoma rozpieranymi obwodowo uszczelkami, którym dokonuje się iniekcji w grunt zaczynu cementowego przez zabudowane w ściankach segmentów rurowe zawory zwrotne. Po wyjęciu przestawnego iniektora wnętrze rurowej kolumny wypełnia się grawitacyjnie zaczynem cementowym.

Podobny sposób jest przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 149430, zgodnie z którym poprzez iniekcje, w otoczeniu rury osłonowej, substancji twardniejącej zwiększa się nośność poprzez zwiększenie oporów na pobocznicy mikropala.

Wymienione sposoby wykonywania mikropali o zwiększonych oporach na pobocznicy poprawiają skuteczność zabiegów stabilizujących wykonanych już obiektów budowlanych, jednak zależy ona w znacznym stopniu od rodzaju gruntów, w których są stosowane. Przy ich wykonawstwie w gruntach o małej nośności, jak na przykład namuły organiczne, wprowadzenie do otoczenia wykonanych mikropali dodatkowej wody może znacznie pogorszyć parametry wytrzymałościowe podłoża, obniżając tym samym skuteczność zabiegu wprowadzania wymienionych mikropali.

Poza opisanymi sposobami zwiększenia nośności mikropali poprzez uformowanie gruntu wokół ich powierzchni na obwodzie, stosowany jest także sposób zwiększenia nośności pala przez zagęszczenie gruntu od strony jego czoła. Sposób ten opisano w polskim opisie patentowym nr 162017, a polega on na tym, że po zagłębieniu w podłoże gruntowe rury osłonowej i usunięciu z niej gruntu, wykonuje się w dolnej części korek betonowy. Po

189 102 stwardnieniu korka wbija się udarowo lub wibracyjnie tak wykonany pal na wymaganą głębokość, w wyniku czego następuje zagęszczenie gruntu pod jego stopą, zwiększając jednocześnie nośność podłoża.

Skuteczność tych sposobów jest zależna od wielkości średnicy pali, jak również od podłoża gruntowego, w którym są wykonywane.

Problemem do rozwiązania w dalszym ciągu pozostaje znalezienie sposobu zwiększenia nośności pali stabilizujących, poprzez wykonanie wiążącej je podstawy, już wykonanych obiektów budowlanych na bardzo słabym, niejednorodnym podłożu gruntowym, a także podłożu składającym się z gruntów pęczniejących, jak również zwiększenie nośności takich podłoży przed wykonaniem budowy.

Sposób wykonania podstawy zwiększającej nośność wiązki mikropali lub pali według wynalazku polega na tym, że w znany sposób w ustalonym miejscu wykonuje się w podłożu co najmniej trzy mikropale lub pale na głębokość do warstwy nośnej piasków grubych i żwiru w symetrycznym rozstawie na powierzchni nie mniejszej jak 0,5 m² z osiowymi otworami o średnicy co najmniej 20 mm, przez które prowadzi się iniekcje do wymienionej warstwy nośnej środka twardniejącego, korzystnie zaczynu cementowego, podciśnieniem 1 Mpa - 15 Mpa, tworząc podstawę.

Sposób według wynalazku, zwłaszcza przy zwiększaniu nośności istniejących fundamentów posadowionych na gruntach o małej nośności oraz na gruntach pęczniejących nie wymaga stosowania specjalistycznego sprzętu, jest tani, a najważniejszą zaletą jest jego znacznie większa skuteczność od dotychczas znanych i stosowanych. Przeniesienie obciążenia od obiektu budowlanego do strefy gruntu o zwiększonej nośności poprzez wiązkę mikropali powiązanych w dolnej strefie bryłą o dużej powierzchni rzutu pionowego, utworzoną ze stwardniałej substancji wprowadzonej do strefy nośnej poprzez iniekcje pozwala na rozłożenie obciążenia na znaczną powierzchnię, a tym samym zmniejszenie obciążenia jednostkowego w kilkukrotnie większym stopniu od dotychczas stosowanych sposobów zwiększania nośności podłoża. Wobec możliwości stosowania sposobu według wynalazku bez konieczności użycia ciężkiego sprzętu do robót ziemnych, celowym jest również stosowanie go przy zwiększaniu nośności gruntu przez palowanie pod nowo budowane obiekty.

Zastosowanie sposobu według wynalazku przy wzmacnianiu podłoża pod nowo wznoszone budowle palami wielkośrednicowymi jest kilkakrotnie skuteczniejsze od dotychczasowych metod wykonywania tej operacji. Dzięki zwiększeniu nośności pali wielkośrednicowych o wymiarach poprzecznych około 40 cm poprzez wykonanie łączącej je podstawy w strefie nośnej, można istotnie zmniejszyć ich ilość.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wstępną fazę wykonania mikropala w obiekcie budowlanym, fig. 2 wykonany w istniejącym budynku zespół mikropali oraz wiążącąje podstawę w widoku z boku, natomiast fig. 3 widok z góry tej podstawy od strony przekroju A-A.

W celu wykonania podstawy zwiększającej nośność mikropali w istniejącym budynku 1 należy najpierw wykonać cztery mikropale 2 z prefabrykowanych segmentów 3 poprzez wstępne wykonanie otworu w gruncie do warstwy nośnej, stosując segmentową rurę 4 wciskaną za pomocą siłownika 5 związanego ze ścianą budynku 1 poprzez kątownik 6 i śruby 7. Rura 4 w celu zmniejszenia oporu przy wciskaniu posiada przymocowany na dolnym końcu stożek 8. Jest ona wciskana do gruntu poprzez otwór 9 wykonany w ławie fundamentowej 10, dodając w miarę zagłębiania kolejne segmenty, łączone z już wciśniętymi za pomocą tulejowych łączników 12. Po osiągnięciu zamierzonej głębokości rura 4 jest wyciągana z wykonanego otworu za pomocą siłownika 5 i przez demontaż kolejnych jej segmentów. Wykorzystując wymieniony już siłownik 5 wprowadza się do wykonanego otworu prefabrykowane elementy mikropala 2 z osiowymi otworami 13 średnicy 40 mm na całą przygotowaną głębokość.

Opisane czynności powtarza się dla każdego z wykonywanych mikropali 2, zmieniając odpowiednio położenie siłownika 5. Po wykonaniu czterech zaprojektowanych mikropali, poprzez iniekcje - wykorzystując otwory 13 - wprowadza się do podłoża zaczyn cementowy tworząc podstawę 14. Po zakończeniu iniekcji do otworu 13 wprowadza się pręt zbrojeniowy 15, który jest wprowadzany do podstawy 14 na głębokość około 80,0 cm stanowi

189 102 kotwę zabezpieczającą przed wyciąganiem mikropali 2 na skutek pęcznienia gruntu. W przypadku zbyt małej wytrzymałości ławy fundamentowej 10 obciążenie budynku 1 na wykonaną podstawę 14 przenoszone jest poprzez oczep 16, zamocowany do ściany budynku 1 śrubami 17.

189 102

Α“Α

Fig. 2

Fig. 3

189 102

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wykonania podstawy zwiększającej nośność wiązki mikropali lub pali, polegający na wykonaniu w ustalonym miejscu mikropali lub pali z osiowymi otworami znanymi sposobami, znamienny tym że mikropale lub pale (2) z osiowymi otworami (13) o średnicy nie mniejszej jak 20 mm wykonuje się w ilości co najmniej 3 sztuk w symetrycznym rozstawie na powierzchni nie mniejszej jak 0,5 m² na głębokość do warstwy nośnej piasków grubych i żwiru, a następnie przez otwory (13) w wymienionych palach (2) prowadzi się iniekcje do tej warstwy środka twardniejącego, korzystnie zaczynu cementowego pod ciśnieniem 1 Mpa do 15 Mpa, tworząc podstawę (14).