Keller Polska Sp. z o.o.

Geotechnika bez ryzyka




Keller Polska Sp. z o.o. - Keller EMEA Division

Mikropale, kotwy i gwoździe

Wykonanie mikropali wierconych (np. system TITAN, SAS, GONAR) polega na wwierceniu w podłoże stalowej żerdzi, która z reguły jednocześnie spełnia rolę rury iniekcyjnej oraz docelowego zbrojenia gwoździa/mikropala.

1. Wiercenie

Cały proces wykonywania elementu odbywa się na ogół w jednym etapie technologicznym przy użyciu standardowych urządzeń wiertniczych. Żerdź wykorzystywana jest jednocześnie jako przewód wiertniczy i iniekcyjny. Równocześnie z początkiem wiercenia rozpoczyna się iniekcja wstępna - wewnętrznym otworem żerdzi pod ciśnieniem rzędu 5-10 bar tłoczona jest płuczka z zaczynu cementowego (stosunek W/C=0,7-0,8). Zaczyn cementowy migrując w strukturę gruntu, stabilizuje ściany otworu, eliminując potrzebę stosowania rur osłonowych, a żerdź wraz z łącznikami (mufami) pozostaje w otworze, pełniąc funkcję zbrojenia mikropala.

2. Iniekcja

Po dowierceniu się do żądanej głębokości wykonuje się iniekcję końcową, tłoczony jest wówczas zaczyn cementowy o stosunku W/C=0,4-0,5. Iniekt wtłaczany jest poprzez otwory w koronce wiertniczej, tzn. iniekcja wykonywana jest od dołu, co daje pewność dokładnego wypełnienia otworu wraz ze wszelkimi szczelinami, spękaniami czy kawernami.

  proces wykonania mikropali wierconych   

 

Zalety zastosowania mikropali wierconych:

  • prostota wykonania (jednoczesne wiercenie i iniekcja, z wykorzystaniem żerdzi wiertniczej jako zbrojenie, bez konieczności użycia rur osłonowych);
  • nieregularny, postrzępiony kształt buławy iniekcyjnej tworzy doskonałe połączenie z gruntem, co przekłada się na wysokie nośności mikropala, a przemieszczenia niezbędne do aktywacji tarcia na pobocznicy wynoszą zaledwie kilka milimetrów;
  • możliwość wykonania pali pod dowolnym kątem pozwala efektywnie przenosić nie tylko obciążenia wciskające ale także wyciągające;
  • duża wydajność systemu oraz możliwość użycia lekkiego sprzętu pozwala na zastosowanie technologii w terenach trudno dostępnych i na ograniczonej przestrzeni.
mikropale 1 kotwy koronki wiertnicze

 

Mikropale MESI

Wykonanie mikropali systemu MESI, chronionych patentem Kellera, polega na pogrążeniu w podłoże techniką wiertniczo-udarową stalowej rury zakończonej poszerzoną stożkową koronką a następnie iniekcji zaczynem cementowym. Mikropale systemu MESI wykonuje się z wysokiej jakości rur stalowych, które w strefie przekazywania obciążeń wyposażone są w dysze iniekcyjne. Rejestracja oporu pogrążania pozwala na dostosowanie długości mikropala do aktualnych warunków gruntowych. Po pogrążeniu rury w podłoże gruntowe następuje faza iniekcji, którą można wykonywać wielokrotnie dzięki specjalnej konstrukcji dysz iniekcyjnych. Pozwala to na uzyskanie wysokich nośności mikropala przez zmobilizowanie tarcia na pobocznicy w obrębie gruntów nośnych. Dzięki wielokrotnej iniekcji grunt wokół mikropala ulega dodatkowemu zagęszczeniu, co dodatkowo zwiększa jego nośność.

1. Pogrążanie rury iniekcyjnej

Mikropale MESI wykonywane są specjalnie do tego celu przystosowanymi maszynami. Maszyny te wyposażone są w specjalistyczne głowice umożliwiające pogrążanie mikropala techniką wiertniczo - udarową nawet w pobliżu istniejących obiektów. Mikropale MESI można wykonywać praktycznie pod dowolnym kątem. Dzięki ciągłej obserwacji oporu pogrążania, projektowana długość każdego mikropala jest weryfikowana w terenie i dostosowywana do rzeczywistych warunków gruntowych. Dzięki stosowaniu końcówek o średnicy większej niż średnica rur iniekcyjnych uzyskuje się ciągłą otulinę zaczynem cementowym o grubości kilku centymetrów.

2. Iniekcja wielostopniowa

Najważniejszą zaletą mikropali systemu MESI jest możliwość wykonania wielokrotnej iniekcji scalającej trzon mikropala z podłożem. Iniekcja ta poprzez tarcie na pobocznicy pozwala w sposób optymalny przekazać zarówno obciążenia wciskające, jak i wyciągające, z trzonu mikropala na otaczające go podłoże gruntowe. Rozstaw dysz iniekcyjnych w strefie przekazywania obciążeń jest zależny od warunków gruntowych oraz obciążeń.

  proces wykonania mikropali mesi   

 

Zalety zastosowania systemu MESI:

  • Możliwość dostosowania strefy iniekcyjnej do rzeczywistych obciążeń i warunków gruntowych.
  • Możliwość uzyskania bardzo wysokich nośności wynikających z wykonywania wielostopniowej iniekcji (pomimo niewielkiej średnicy mikropala).
  • Możliwość wykonania pali pod dowolnym kątem.
  • Wysoka nośność zarówno na wciskanie jak i na wyciąganie, możliwość przenoszenia momentów zginających.
  • Duża wydajność systemu.
  • Ze względu na niewielkie rozmiary maszyny możliwość wykonania w dowolnych warunkach terenowych oraz wewnątrz budynków.
mesi 1 odkopywanie gowic mesi gowice mesi

  

 

Kotwy gruntowe

Kotwy gruntowe  kotwy są elementami przenoszącymi siły rozciągające na nośną warstwę gruntu. Kotew gruntowa składa się z głowicy, swobodnego odcinka cięgna oraz buławy. Buława jest  częścią kotwy zlokalizowaną w gruncie nośnym i zespoloną z nim stwardniałą zawiesiną cementową.

Kotwy znajdują zastosowanie przy:

  • wykonywaniu głębokich wykopów,
  • konstrukcjach odciągów masztów i pylonów,
  • stabilizacji skarp i zboczy w budownictwie infrastrukturalnym.

 

Podział kotew:
a) z uwagi na trwałość wyróżnia się:

  • kotwy tymczasowe (eksploatacja do 2 lat),
  • kotwy trwałe (eksploatacja dłuższa niż 2 lata),

b) z uwagi na rodzaj materiału wyróżnia się:

  • kotwy linowe,
  • kotwy prętowe (stalowe lub z tworzyw sztucznych),

c) ze względu na ilość buław wyróżnia się:

  • kotwy tradycyjne jednobuławowe,
  • kotwy wielobuławowe (SBMA),

d) z uwagi na możliwość demontażu po zakończeniu eksploatacji wyróżnia się:

  • kotwy nie demontowane,
  • kotwy z demontowanymi linami (WGL).

 

Metody wykonywania:

Kotwy gruntowe wiercone są z zastosowaniem medium umożliwiającego odprowadzenie poza otwór wiertniczy powstałego podczas procesu wiercenia urobku. Rolę taką może spełniać między innymi podawane pod dużym ciśnieniem powietrze, zaczyn cementowy lub woda.

W zależności od poziomu wody gruntowej oraz rodzaju zalegającego w podłożu gruntu, kotwy mogą być wykonywane z zastosowaniem rur obsadowych lub bez ich użycia. Wiercenie bez rur osłonowych pomimo iż znacznie przyspiesza proces wiercenia, możliwe jest jedynie w jednorodnych i bardzo spoistych gruntach, które umożliwiają stabilne utrzymywanie otworu na całej długości odwiertu po usunięciu świdra wiertniczego.

W większości przypadków dla umożliwienia wprowadzenia kotwy do otworu stosuje się podczas wiercenia obsadowe rury pomocnicze stabilizujące otwór w czasie iniekcji wstępnej oraz w czasie montażu kotwy.

Prawidłowa kolejność montażu kotwi powinna obejmować wykonanie otworu, wypełnienie otworu zaczynem cementowym, wprowadzenie kotwi do otworu i iniekcję doprężającą na długości buławy.

Minimalny okres „dojrzewania” kotwy powinien wynosić 7 – 14 dni, w zależności od materiału użytego dla iniekcji. Po tym okresie przeprowadza się badania odbiorcze (najczęściej przy obciążeniu równym 1,25 siły obliczeniowej) i blokuje się kotew przy naciągu ok. 0,8 – 0,9 siły obliczeniowej.

  Etapy kotwy  

 

Zalety kotew gruntowych:

  • zapewniają stateczność obudów głębokich wykopów i stanowią doskonałą alternatywę dla metody podstropowej / obudowy z rozparciem,
  • umożliwiają przekazania działającej siły na grunt poza klinem odłamu, nawet w odległości 100m od głowicy kotwy,
  • pozwalają weryfikować siłę naciągu w czasie eksploatacji.

 

kotwy 1 kotwy 2

 

kotwy 3 kotwy 4 kotwy 5

Gwoździowanie

Gwoździowanie jest ekonomiczną technologią, która poprawia stateczność zboczy poprzez podwyższenie brakującej kohezji oraz wytrzymałości na rozciąganie i ścinanie gruntów. Poprawę tych parametrów uzyskuje się poprzez uzbrojenie gruntu prętami (gwoździami), wytwarza się blok z tworzywa zespolonego - gruntu i elementów zbrojenia, który przy zastosowaniu odpowiedniej ilości gwoździ na 1 m2 skarpy zachowuje się jak konstrukcja masywna.

Gwoździowanie znajduje zastosowanie w:

  • stabilizacji zboczy,
  • stabilizacji ścian wykopów w gruntach spoistych i niespoistych,
  • wzmacnianiu podłoża,
  • obudowach tuneli.

 

Metoda ta służy do formowania in situ ścian oporowych umożliwiających zastąpienie łagodnych skarp lub zboczy stromą lub pionową ścianą. Do wykonywania gwoździ gruntowych stosuję się elementy identyczne jak dla mikropali (np. TITAN, GONAR, SAS). Ściany z gruntu gwoździowanego wymagają zabezpieczenia powłoką pokrywającą powierzchnię gruntu, spełniającą funkcję stabilizacyjną, estetyczną oraz ochronę przed zjawiskami erozyjnymi.

 

  schemat wykonywania gwozdziowania   

 

Stosuje się powłoki wiotkie (z siatki metalowej, geosyntetyków, mat komórkowych), podatne (z siatki lub rusztu stalowego), sztywne - żelbetowe (beton natryskowy, prefabrykaty) grubość powłoki betonowej wynosi od 10 cm dla ścian tymczasowych do 20 cm dla trwałych. Głowicę gwoździa łączy się z osłoną ściany za pomocą nakrętki śrubowej i płyty głowicowej.

Zalety gwoździowania:

  • łatwość dostosowania się do lokalnych warunków gruntowych i geometrii skarpy,
  • stosowanie małych, lekkich urządzeń wiercących pracujących cicho i bez wibracji (brak uciążliwości dla otoczenia),
  • gwoździowanie jest szczególnie przydatne dla stabilizacji stromych skarp, na których przygotowanie platformy roboczej dla ciężkich wiertnic wiązałoby się ze znacznym nakładem sił i środków,
  • umożliwia zintegrowanie z projektowanym obiektem obiektów już istniejących jak np. starych murów, drzew itp.,
  • umożliwia połączenie statycznie niezbędnego zabezpieczenia skarpy z jednoczesnym jej zazielenieniem przyjaznym dla środowiska.

 

gdynia korczaka 1 lublin idea

Nasze oddziały

Ożarów Maz.
Gdynia
Kraków
Poznań
Wrocław
Szczecin

Społeczności

  • Linkedin
  • YouTube
  • Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.