* U.P. PRL I Opublikowano^dnia 30 pazdziernika 1961 r. owaao_dnia 30 pai WAM %.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45242 KI. 8?=er2 Warszawskie Przedsiebiorstwo Wodno-Inzynieryjne *) &4 C w Warszawie 5/4o Warszawa, Polska Sposób wykonywania przyczólków li filarów mostowych draz podobnych konstrukcji podporowych o duzym udzwigu Patent trwa od dnia 8 marca 1960 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób wyko¬ nywania przyczólków, filarów mostowych i tym podobnych konstrukcji podporowych o duzym udzwigu przy zastosowaniu pali wielkosredni¬ cowych o srednicach 800—1500 mm i nosnosci 200—600 ton.Konstrukcje budowlane przenosza ciezar wlasny, uzytkowy itp. na grunt albo bezpo¬ srednio za pomoca law, plyt lub stóp, albo, gdy na osiagalnej przez wykopy glebokosci nie ma dostatecznie mocnego gruntu, za pomoca fundamentów szttfcznych jak: pale, studnie, kesony itp.Pale znane dotychczas i stosowane maja udzwig od 30 do 90 ton, przy czym wiekszosc z nich nie przekracza nosnosci 50—60 ton.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Jan Kryster i mgr inz. Jerzy Klisinski.Fundamentowanie na studniach jest juz od dluzszego czasu rzadko wykonywane ze wzgle¬ du na ich duzy koszt i trudnosci techniczne przy ich zapuszczaniu, kesony zas sa najciez¬ szymi konstrukcjami tego typu i stosowane sa glównie przy bardzo duzych obciazeniach mostowych w specjalnych warunkach hydro¬ geologicznych. Poza tym wymagaja one duze¬ go wyposazenia sprzetowego i sa bardzo dro¬ gie.W budownictwie mostowym wykonywanie metoda tradycyjna filarów i przyczólków skla¬ dalo sie z trzech zasadniczych etapów: wbija¬ nia lub wiercenia pali, ulozenia plyty fun¬ damentowej oraz budowy trzona filara lub przyczólka. Po zalozeniu pali nastepowalo wy¬ konanie plyty fundamentowej, do wykonania której nalezalo przeprowadzic nastepujace ro¬ boty wstepne.. \ , - .Przede wszystkim nalezalo wbic szczelna scianke drewniana lub stalowa na okreslona glebokosc wraz z rozparciem, wypompowac wode, wykopac grunt, wreszcie wykonac ze- lazo-betonowa plyte fundamentowa wraz z des¬ kowaniem, utrzymujac w ruchu pompy wodne przez caly czas trwania robót. Po wykonaniu plyty fundamentowej nastepowalo ustawienie odpowiedniego deskowania, wreszcie betono¬ wanie' trzona filara lub przyczólka mostowego.Jak wynika z powyzszego, tradycyjny spo¬ sób budowy filarów i przyczólków byl dlugo¬ trwaly oraz drogi, zarówno ze wzgledu na robocizne jak tez duze zuzycie materialu, przede wszystkim drewna i zelbetu.Sposób wykonywania przyczólków i filarów mostowych wedlug wynalazku calkowicie eli¬ minuje ukladanie plyty fundamentowej oraz budowe trzonu i zwiazanych z tym robót wstepnych, zas liczba pali potrzebnych do osia¬ gniecia wymaganej nosnosci mostu maleje z kilkunastu sztuk do paru lub co najwyzej kilku slupów palowych o srednicy 800 — 1500 mm. Udzwig pala oblicza sie wedlug wzo¬ ru U = Sa • a A + ^Sb • bi • Bx, w którym pierwszy skladnik oznacza dopusz¬ czalny opór w ostrzu pala, przy czym a ozna¬ cza odpowiedni normatywny dopuszczalny opór jednostkowy, A — powierzchnie przekroju stopy pala, Sa — wspólczynnik bezpieczenstwa.Drugi skladnik wzoru oznacza calkowity do¬ puszczalny opór tarcia wzdluz pobocznicy, przy czym bx oznacza dopuszczalny opór jednostko¬ wy, B± — powierzchnie pobocznicy pala, Sb — wspólczynnik bezpieczenstwa. ¦i Z powyzszego wzoru wynika, ze pal wielko- srednicowy, posiadajacy dzieki duzej srednicy duza powierzchnie boczna i duza powierzchnie stopy pala, przy zastosowaniu odpowiedniego sposobu wiercenia, majac moznosc oparcia swej stopy na formacjach o duzym dopuszczal¬ nym nacisku, moze osiagnac bardzo duzy udzwig, dochodzacy do kilkuset ton, czego za¬ den inny pal stosowany obecnie osiagnac nie moze. Poza tym dzieki duzej srednicy pal stosunkowo latwo przenosi sily poziome oraz wszelkie obciazenia mimosrodowe.Sposób wykonywania przyczólków lub fila¬ rów mostowych wedlug wynalazku polega na odwierceniu do gruntu nosnego i zabetonowa¬ niu dwóch lub trzech pali wielkosrednicowych oraz wyprowadzeniu ich do odpowiedniej wy¬ sokosci ponad poziom wody, polaczeniu ich belkami, na których uklada sie konstrukcje mostowa. Odwiert, czylii wykonanie otworu w gruncie dla pala wielkosrednicowego prowadzi sie bez zarurowania lub w rurach metoda wiert- niczo-ssaca, przy uzyciu specjalnych maszyn typu^ Salzgittor PS-150 lub S-300. Glebokosc wiercen uzyskiwana za pomoca podanych wyzej maszyn jest znacznie wyzsza niz wymagaja tego na ogól roboty fundamentowe. Wiercenie za¬ sadniczo wymaga tylko krótkiego odcinka rury, prowadzacej odwiert osiowo i zabezpieczajacej powierzchniowa warstwe gruntu przed osypy¬ waniem, przy czym rura kondukcyjna musi wystawac co najmniej na 3 m powyzej pozio¬ mu wód gruntowych i co najmniej do tej wy¬ sokosci musi byc wypelniona woda. Warunek ten ma na celu wytworzenie w rurze nad¬ cisnienia 0,3 atm. zabezpieczajacego utrzyma¬ nie scianek otworu niezarurowanego w stanie nienaruszonym. W przypadku wykonywania odwiertu w dnie rzeki, poziom wody w rurze kondukcyjnej musi byc o 3 m wyzszy od po¬ ziomu wody w rzece w czasie wykonywania robót. Po uzbrojeniu otworu samo betonowa¬ nie musi byc zatem prowadzone metoda pod¬ wodna.Sposób wykonywania filarów mostowych i tym podobnych konstrukcji podporowych we¬ dlug wynalazku jest przedstawiony na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia filar w rzu¬ cie bocznym, zas fig. 2 — ten sam filar w rzu¬ cie wzdluz mostu. Pale wielkosrednicowe za¬ konczone stopa 2 wyprowadza sie ponad grunt lub poziom wody w rzece na odpowiednia wy¬ sokosc, tworzac slupy 1.Przy robotach mostowych przez rzeke czesc pala na dlugosci przechodzenia przez wode i czesc nadwodna sa wykonane w oslonie ruro¬ wej 3. Rura ta moze byc stalowa lub prefabry¬ kowana o takiej wytrzymalosci na sily piono¬ we i poziome, jakie wynikaja z warunków miejscowych, np. w czasie lodochodu. Wyko¬ nane w powyzszy sposób slupy 1, które sta¬ nowia bezposrednie przedluzenie pali zelbeto¬ wych wielkosrednicowych, sa laczone po dwa lub trzy belka poprzeczna — oczepem 4, two¬ rzac slupowe podpory mostowe.Róznice rozwiazania technicznego budowy podpór mostowych wykonanych sposobem tra¬ dycyjnym i w sposób wedlug wynalazku ilus¬ truje ponizej podany przyklad. — 2 —Srednie obciazenie poszczególnych przyczól¬ ków i filarów przy zwyklych mostach drogo¬ wych nie przekracza 600—700 ton. Przyjmujac przecietna nosnosc pala na 40 ton, liczba pali potrzebna na filar czy przyczólek wykonany sposobem tradycyjnym wyniesie 16—18 sztuk przy sredniej dlugosci pala 10 m.Przy wykonywaniu podpory o tym , samym lacznym udzwigu 700 ton przez zastosowanie sposobu wedlug wynalazku podane przyklado¬ wo powyzej 16—18 sztuk pali o lacznej dlu¬ gosci 180 m mozna zastapic zaledwie trzema palami wielkosrednicowymi (0 1000 mm) o lacznej dlugosci zaledwie 30 m. Niezaleznie od tego eliminuje sie calkowicie wykonanie plyty fundamentowej oraz trzona . podpory.Wynikajace stad róznice w ilosci betonu dla podpór: a) tradycyjny filar: pale 180 mb X 0,1 m3/mb —18,0 m3 plyta fundamentowa 2,0 X 8,5 X 1,20 — 20,4 m3 trzon (wys. 7,0 m) 0,8 X 7,5 X 7,00 — 42,0 m3 Razem: 81,4 m3 b) przy wykonaniu wedlug wynalazku: 3 sztuki pali po 10 m o 0 1000 mm = 1,02 = 3X3,HX X1Q —23,7m3 4 A wiec przy wykonaniu podpór w sposób we¬ dlug wynalazku potrzeba o 70% mniej zelbetu niz przy metodzie tradycyjnej. Poza tym wy¬ stepuje równiez duza róznica w materiale drzewnym deskowania i konstrukcji pomoc¬ niczych.Sposób wykonywania podpór wedlug wyna¬ lazku poza wykonywaniem przyczólków i fila¬ rów mostowych moze znalezc szerokie zastoso¬ wanie w budownictwie portowym przy budo¬ wie fundamentów i konstrukcji nosnych na¬ brzezy, w budownictwie przemyslowym przy wykonywaniu slupów nosnych o duzym udzwi¬ gu oraz w budownictwie mieszkaniowym wy¬ sokosciowym.Budowa podpór sposobem wedlug wynalazku calkowicie eliminuje kesony do budowy mos¬ tów drogowych, a jest to najdrozszy sposób fundamentowania mostów. PL