PL204118B1 - Sposób wykonywania słupopala - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania słupopala, formowanego poniżej poziomu terenu, służącego jako podpora pod konstrukcje inżynierskie, jak tunele, wiadukty, mosty a także ogólnobudowlane.

Najczęściej słupowe podpory ustroju nośnego konstrukcji inżynierskich, składające się z fundamentu głębokiego w postaci pala o dowolnym kształcie i słupa opartego na tym fundamencie, zakończonego oczepem, wykonywane są w ten sposób, że najpierw w gruncie formowany jest fundament palowy, następnie z poziomu terenu wykonuje się słup oparty na fundamencie.

Ten znany sposób wykonania podpór palowych nie może być zastosowany w przypadku konieczności formowania słupowych podpór w gruncie, tj. wtedy, gdy podpory te należy wykonać pod powierzchnią terenu. Taka sytuacja występuje np. w przypadku wykonywania tunelu pod nasypem kolejowym z ułożonym torowiskiem kolejowym. W związku z koniecznością utrzymania ruchu kolejowego na części torowisk wykop należy wykonać pod istniejącą już płytą z torowiskiem, a więc pale i oparte na nich słupy powinny być wykonane jednocześ nie w nasypie. Wykonanie słupów w otworze o głębokoś ci okoł o kilku metrów, nastrę cza wiele trudnoś ci.

Zagadnienie to rozwiązywane jest dotychczas w ten sposób, że podpory wykonywane są znanymi sposobami jako jednolity pal o takim samym przekroju poprzecznym na całej długości i po wykonaniu wykopu, górna, odsłonięta część pala, spełnia rolę słupa. Najczęściej odsłonięta powierzchnia pala wymaga dodatkowych zabiegów wykończeniowych, aby spełniała wymagania estetyczne konstrukcji. Słupopal wykonany tym sposobem ma na całej długości jednakowe zbrojenie i beton, co ogranicza jego stosowanie w przypadku braku miejsca do umieszczenia takiej podpory. Inny znany sposób wykonania słupopala polega na zastosowaniu słupa prefabrykowanego, który wstawia się w świeżą mieszankę betonową pala, po jego uformowaniu w dolnym odcinku otworu. Podczas wykonywania takiego słupopala trudność nastręcza osiowe ustawie słupa w otworze i jego utwierdzenie w ś wież ej mieszance betonowej na głębokości kilku metrów wewną trz rury obsadowej, w której formuje się pal, zwłaszcza, że rura ta ma być usunięta po wykonaniu podpory.

Sposób według wynalazku polega na wykonaniu słupopala, mającego część palową i słupową o różnych parametrach technicznych i różnym przekroju, w jednym ciągu technologicznym betonowania.

Zgodnie z wynalazkiem słupopal wykonuje się w otworze wykonanym w gruncie, zabezpieczonym przed osunięciem ścian znanymi metodami, np. za pomocą rury obsadowej lub zawiesiny bentonitowej. W tak przygotowany otwór wprowadza się zbrojenie pala, a następnie rurę wlewową do podawania mieszanki betonowej i betonuje się część palową. W górnej części otworu osadza się szalunek części słupowej o przekroju poprzecznym mieszczącym się wewnątrz obrysu przekroju poprzecznego części palowej i stabilizuje jego położenie. Następnie przez rurę, której koniec znajduje się w pobliż u górnej powierzchni mieszanki betonowej, wprowadza się mieszankę betonową , korzystnie samopoziomującą i samozagęszczającą się do formowania słupa i wypełnia się nią szalunek. W trakcie betonowania rurę wlewową unosi się do góry. Zbrojenie części słupowej wprowadza się po zakończeniu betonowania tej części i wyjęciu rury.

W innym wykonaniu zbrojenie części słupowej wkł ada się w szalunek przed zabetonowaniem i stabilizuje jego położenie. Wtedy rurę wlewową wyciąga się z otworu i ponownie opuszcza po zainstalowaniu zbrojenia słupa, kontynuując betonowanie mieszanką betonową odpowiednią dla słupa.

Położenie szalunku względem części palowej wyznacza się na podstawie pomiarów geodezyjnych i stabilizuje się przez założenie elementów dystansowych a następnie wypełnienie przestrzeni pomiędzy ścianą otworu a zewnętrzną powierzchnią szalunku materiałem stabilizującym płynnym lub sypkim, korzystnie piaskiem, który wsypuje się z góry, centralnie, po zakryciu otworu szalunku stożkowym kołpakiem.

W jeszcze innym wykonaniu szalunek części sł upowej wraz ze zbrojeniem, umieszczonym w szalunku, mocuje się do zbrojenia części palowej i wprowadza się w otwór w gruncie wykonany znanymi sposobami, a po ustabilizowaniu położenia szalunku wprowadza się do otworu rurę wlewową, przez którą betonuje się w pierwszej fazie część palową. Następnie, po uniesieniu rury w pobliże górnej powierzchni mieszanki, prowadzi się drugą fazę betonowania mieszanką betonową o parametrach wymaganych dla części słupowej, równocześnie unosząc rurę wlewową, aż do wypełnienia szalunku mieszanką betonową.

PL 204 118 B1

Szalunek z części słupowej usuwa się po wykonaniu wykopu i odsłonięciu tej części słupopala. Szalunek ten wykonuje się z materiału sztywnego, łatwego do usunięcia, jak styropian, rura SPIRO, papier.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia szalunek części słupowej z rury SPIRO, fig. 2 przedstawia wykonanie części palowej, fig. 3 przedstawia ustawienie szalunku części słupowej, fig. 4 przedstawia wykonanie części słupowej.

Słupopal monolityczny, o części słupowej osadzonej w obrysie części palowej, wykonuje się z poziomu głowicy słupa, pod poziomem terenu, w jednym ciągu technologicznym betonowania przy zastosowania betonu klasy B25 do formowania części palowej 1 i B45 do formowania części słupowej 2, przy czym mieszanka do części słupowej powinna być samozagęszczającą i samopoziomującą się. Otwór w gruncie formuje się metodą wiercenia w osłonie z rur obsadowych 3 z utrzymaniem odpowiedniego nadciśnienia wody w rurze obsadowej 3. Po ustawieniu palownicy do wiercenia otworu wyznacza się położenie pierwszego odcinka rury obsadowej 3 i rozpoczyna się wiercenie przy jednoczesnym wypełnianiu rury 3 wodą w celu stworzenia odpowiedniego nadciśnienia hydrostatycznego w stosunku do poziomu wody gruntowej. Do tak wykonanego otworu wprowadza się zbrojenie 4 części palowej 1 i rurę wlewową 5 do podawania mieszanki betonowej 6, po czym rozpoczyna się betonowanie części palowej 1. W czasie betonowania sukcesywnie demontuje się odcinki rury obsadowej 4 i rury wlewowej 5 w taki sposób, aby zawsze ich końce znajdowały się poniżej poziomu mieszanki betonowej 6. Gdy poziom mieszanki betonowej 6 znajduje się w pobliżu wierzchu 7 części palowej 1 ostatnią porcję mieszanki podaje się z betonu klasy tej samej, co do części słupowej, tj. klasy B45. Betonowanie przerywa się i częściowo usuwa się wodę z rury obsadowej 3 a także usuwa się zanieczyszczoną mieszankę betonową, np. wybierakiem kubłowym a następnie wstawia się do tej rury szalunek 8, zgodnie z wyznaczonym wcześniej położeniem. Szalunek 8 części słupowej 2, wykonuje się z rury SPIRO wzmocnionej opaskami 9, ewentualnie z innego sztywnego materiału, który jest łatwy do usunięcia, jak styropian, papier. Na szalunek 8 zakłada się dystansery 10, których wymiary i położenie ustala się na podstawie wykonanych pomiarów geodezyjnych, wyznaczających teoretyczną oś części słupowej 2 względem usytuowania rury obsadowej 3. Szalunek 8 jest dodatkowo ustabilizowany piaskiem 11, który wsypuje się w przestrzeń pomiędzy rurą obsadową 3 a powierzchnią boczną szalunku 8, po zakryciu górnego otworu szalunku 8 kołpakiem 12. Obsypka piaskowa 11 spełnia także rolę zabezpieczenia przed przedostawaniem się mieszanki betonowej 6 poza szalunek 8. Szalunek 8 podwiesza się na zawiesiu 13 do górnej krawędzi rury obsadowej 3, znajdującej się ponad poziomem terenu i ponownie rozpoczyna się podawanie przez rurę wlewową 5 samopoziomującej i samozagęszczającej się B45 mieszanki betonowej 16. Betonowanie części słupowej 2 powinno rozpocząć się przed rozpoczęciem procesu wiązania mieszanki betonowej 6, wypełniającej część palową 1 i prowadzić powoli, aż do całkowitego wypełnienia samopoziomującą i samozagęszczającą się mieszanką betonową 16 szalunku 8. Po wyciągnięciu rury wlewowej 5 opuszcza się w świeżą mieszankę betonową 16 zbrojenie 14 części słupowej 2, które podwiesza na uchwytach 15, w celu stabilizacji położenia. Następnego dnia po zabetonowaniu usuwa się ostatni odcinek rury obsadowej 3 i w dowolnym czasie, po zrobieniu wykopu i odsłonięciu części słupowej 2, można usunąć szalunek 8, odsłaniając powierzchnię części słupowej 2 o wymaganym, estetycznym wyglądzie.

Zbrojenie 14 części słupowej 2 może być także wstawione do szalunku 8 przed zabetonowaniem tej części.

W innym wariancie wykonania szalunek 8 z umieszczonym w nim zbrojeniem 14 łączy się ze zbrojeniem 4 części palowej 1 i tak wykonaną konstrukcję opuszcza się do wykonanego otworu w gruncie. Stabilizację położenia szalunku 8 wykonuje się na podstawie pomiarów geodezyjnych, przez zamocowanie do tego szalunku dystanserów 10 i dodatkowo, po zabetonowaniu przez rurę wlewową 3 części palowej 1, obsypanie szalunku 8 materiałem sypkim 11, w sposób wyżej opisany.

Wynalazek powinien znaleźć zastosowanie przy budowie fundamentowych podpór słupowo-palowych, zagłębionych w gruncie w trakcie wykonywania, zwłaszcza tam, gdzie wymagane jest wykonanie płyty opartej na słupach przed wykonaniem wykopu pod tą płytą.

Claims (12)

1. Sposób wykonania słupopala z betonu zbrojonego, mającego część słupową osadzoną w części palowej, formowanego w otworze wykonanym w gruncie z zabezpieczeniem stateczności

PL 204 118 B1 ścian, do którego wlewa się mieszankę betonową przez rurę wpuszczoną do otworu, znamienny tym, że w górnej części otworu osadza się szalunek (8) części słupowej (2) i stabilizuje się jego położenie a następnie kontynuuje się betonowanie przez rurę wlewową (5), znajdującą się w szalunku (8) aż do jego wypełnienia, po czym szalunek ten zdejmuje się z części słupowej (2) po usunięciu gruntu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usytuowanie szalunku (8) stabilizuje się materiałem sypkim (11), korzystnie piaskiem, którym wypełnia się przestrzeń pomiędzy ścianami otworu w gruncie a powierzchnią boczną szalunku (8).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się szalunek (8) jednorazowego użycia, wykonany z materiału sztywnego, korzystnie z rury spiralnie zwijanej.

4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że betonowanie części słupowej (2) rozpoczyna się w okresie urabialności mieszanki betonowej (6), wypełniającej część palową (1).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do betonowania części słupowej (2) stosuje się mieszankę (16) o wyższej klasie niż do części palowej (1), korzystnie samopoziomującą i samozagęszczającą się.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zbrojenie (14) części słupowej (2) umieszcza się w szalunku (8) po zakończeniu betonowania i wyjęciu rury wlewowej (5).

7. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że zbrojenie (14) części słupowej (2) umieszcza się w szalunku (8) przed rozpoczęciem betonowania tej części.

8. Sposób wykonania słupopala z betonu zbrojonego, mającego część słupową osadzoną w części palowej i monolitycznie z nią połączoną, formowanego w otworze wykonanym w gruncie z zabezpieczeniem stateczności ścian, do którego wlewa się mieszankę betonową przez rurę wlewową wpuszczoną do otworu, znamienny tym, że w górnej części otworu osadza się szalunek (8) i zbrojenie (14) części słupowej (2) i stabilizuje się jego położenie, a następnie betonuje się część palową (1) i część słupową (2), stosując do każdej części inną mieszankę betonową, po czym szalunek (8) zdejmuje się z części słupowej (2) po usunięciu gruntu.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że szalunek (8) z umieszczonym wewnątrz zbrojeniem (14) części słupowej (2) mocuje się do zbrojenia (4) części palowej (1) i wstawia się do otworu w gruncie stabilizując jego położenie.

10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że usytuowanie szalunku (8) stabilizuje się materiałem sypkim (11), korzystnie piaskiem, którym wypełnia się przestrzeń pomiędzy ścianami otworu w gruncie a powierzchnią boczną szalunku (8).

11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się szalunek (8) jednorazowego użycia, wykonany z materiału sztywnego, korzystnie z rury spiralnie zwijanej.

12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że do betonowania części słupowej (2) stosuje się mieszankę (16) o wyższej klasie niż do części palowej (1), korzystnie samopoziomującą i samozagęszczającą się.