EURÓPAI UNIÓ STRUKTURÁLIS ALAPOK
M É L Y A L A P O Z Á S
B M E EO E O G TA T A S 1 1 s e gé g é d l et e t a B M E É p ít í t ő m é r nö n ö k i K a r h a l lg l g a tó t ó i r é s z ér ér e
ő mérnök „Az építész- és az épít ő mérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése” HEFOP/2004/3.3.1/0001.01
1
BUDAPESTI M ŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
ÉPÍTŐMÉRNÖKI KAR GEOTECHNIKAI TANSZÉK Dr. Farkas József – Dr. Müller Miklós
MÉLYALAPOZÁS, FÖLDALATTI M ŰTÁRGYAK el őadások rövidített jegyzete (BSc. képzés)
2
1. TÖRTÉNELMI ÁTTEKINTÉS ....................................................................................... ................................................................................................................... ............................ 4 2. CÖLÖPALAPO CÖLÖPALAPOK...................................................................................................................................... K........................................................................................................................................ 5 2.1. Különleges el őregyártott regyártott talajkiszorító cölöpök.................................................................................. cölöpök.................................................................................. 6 2.1.1. Injektor-cölöp Injektor-cölöp ........................................................................... ............................................................................................................................... .................................................... 6 2.1.2. Gúla Gúla -és kúpos kúpos cölöpök............................................................................................................... cölöpök............................................................................................................. .. 6 2.1.3. Csőcölöpök (2. ábra).......................................................................... ábra) ................................................................................................................... ......................................... 6 2.1.4. MEGA cölöpök..................................................................... cölöpök............................................................................................................................. ........................................................ 7 2.1.5. Kör keresztmetszetű, kúpos vasbeton cölöpök........................................................................... 7 2.1.6. Előregyártott regyártott cölöpök cölöpök talajba talajba juttatása juttatása .................................................................................... ........................................................................................ .... 7 2.2. Helyben Helyben betonozott betonozott talajkiszorító talajkiszorító cölöp ........................................................................... ............................................................................................. .................. 9 2.3. Fúrt („talajhelyettesítéssel” („talajhelyettesítéssel” készülő) cölöpök........................................................ cölöpök................................................................................... ........................... 10 2.3.1. Béléscsövezett, Béléscsövezett, "közönséges" fúrt cölöp (3. ábra).................................................................... ábra).................................................................... 10 2..3..2. Talplemezes Talplemezes fúrt-vert fúrt-vert cölöp (9. (9. ábra) ................................................................................. ...................................................................................... ..... 11 2.3.3. Markolt Markolt cölöp cölöp (10. (10. ábra) ábra) ............................................................................................... ............................................................................................................ ............. 11 2.3.4. Benoto cölöp cölöp (11. ábra)............................................................................................................. ábra)............................................................................................................. 12 2.3.5. SOIL-MEC SOIL-MEC cölöp (12. ábra)....................................................................................................... ábra)....................................................................................................... 13 2.3.6. VUIS cölöp cölöp (13. ábra)................................................................................................................ ábra)................................................................................................................ 13 2.3.7. Dugó cölöp (14. (14. ábra)................................................................................................................ ábra)................................................................................................................ 14 2.3.8. Folyamatos Folyamatos spirállal készített cölöp (15. ábra).......................................................................... ábra).......................................................................... 14 2.3.9. Sima köpeny ű csavart cölöp (Omega, CMC)............................................................................ 15 2.3.10. Csavarmenetes köpeny ű cölöp (Screwsol)............................................................................. 15 2.3.11. Mikrocölöp (gyökércölöp) (gyökércölöp) .................................................................................... ........................................................................................................ .................... 16 2.3.12. „Cölöpözés” jet-grouting jet-grouting eljárással.......................................................................................... eljárással.......................................................................................... 17 2.4. Cölöpcsoportok Cölöpcsoportok ................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................ 18 2.5. A cölöpök várható várható teherbírásának teherbírásának meghatározása meghatározása ......................................................................... 18 2.5.1. Verési Verési képletek.......................................................................................................................... képletek.......................................................................................................................... 19 2.5.2. Statikus képletek .................................................................................. ....................................................................................................................... ..................................... 19 2.5.3. Számítás szondázási szondázási adatokból................................................................................................ adatokból................................................................................................ 21 2.5.4. Statikus próbaterhelés...................................................................... próbaterhelés............................................................................................................... ......................................... 22 2.5.5 Dinamikus próbaterhelés.................................................................. próbaterhelés............................................................................................................ .......................................... 25 2.5.6. A határteher határteher megállapítása megállapítása ............................................................................................. ....................................................................................................... .......... 25 2.5.7. Cölöpcsoport Cölöpcsoport teherbírása.......................................................................................................... teherbírása.......................................................................................................... 25 2.5.8. Cölöpcsoport Cölöpcsoport süllyedése: süllyedése: ..................................................................................... .......................................................................................................... ..................... 26 3. RÉSFALAS RÉSFALAS ALAPOZÁS ALAPOZÁS...................................................................................... ......................................................................................................................... ................................... 26 4. KÚT- ÉS SZEKRÉNYALAPOK....................................................................... SZEKRÉNYALAPOK............................................................................................................... ........................................ 29 4.1. Vibrálással Vibrálással süllyesztett süllyesztett kutak........................................................................................................... 30 4.2. Alulról zárt szekrény................................................................................................. szekrény......................................................................................................................... ........................ 30 4.3. Légnvomásos Légnvomásos (keszonos) szekrényalap szekrényalapozás ozás............................................................................ .................................................................................. ...... 30
3
14 hetes tantárgyprogram
hét 1. 2. 3. 4. 5.
6. 7.
8. 9. 10. 11.
12. 13. 14.
Ea/Gy Témakör 3 ó.ea. Mélyalapok alkalmazási esetei, fajtái. 2 ó.gy. Programismertetés. 1. rajzfeladat (cölöpalapozás) kiadása. 3 ó.ea. Mélyalapok teherbírását befolyásoló tényez ők Teherbírás meghatározása számítással, szondázási eredményekb ől. 3 ó.ea. Teherbírás meghatározása próbaterheléssel (statikus, dinamikus, statnamikus.) Cölöpcsoportok teherbírása. 2 ó.gy. Cölöpalapozás számítása. Konzultáció 3 ó.ea. Speciális cölöpök. Résfalas alapozás. 3 ó.ea. Gyalogos aluljárók létesítésének feltételei, forgalmi méretezés, m űtárgy elhelyezése, kialakítása. 2 ó.gy. Cölöpalapozás rajzfeladat beadása. Gyalogos aluljáró rajzfeladat kiadása. Gyalogos aluljárók fajtái. Közm űkiváltások. 3 ó.ea. Gyalogos aluljárók szerkezete, szigetelése, szilárdságtani méretezése. 3 ó.ea. Földalatti garázsok létesítésének feltételei, parkolási mód, bels ő kialakítás (rampák, födémek, gépezet szell őzés, tájékoztatás stb.) Küls ő szerkezet kiválasztása (résfal, cölöpfal, horgony, kitámasztás) 2 ó.gy. Gyalogos aluljárók szerkezete, terhelésfelvétel, méretezés. 3 ó.ea. Földalatti garázsok építési módjai, szigetelés vagy szivárgó, statikai szilárdsági méretezés, fenékstabilitás (talajtörés, hidraulikus talajtörés) 3 ó.ea. Közműalagutak létestésének indokai, fajtái, bels ő elrendezés, üzemelés, szerkezet, szigetelés, méretezés. 2 ó.gy. Zárthelyi. 3 ó. ea. Csősajtolás, technológia, szerkezet, szigetelés, méretezés, építés, víztelenítés. 3 ó.ea. Földalatti műtárgy építés sziklatalajokban robbantással és gépi fejtő berendezésekkel, lövelltbeton falazattal. 2 ó.gy. Gyalogos aluljáró terv. Konzultáció, szerkezeti, szigetelési, vízelvezetési, világítási részletek. 3 ó.ea. Földalatti műtárgy építés talajokban. Klasszikus alagútépítési módszerek. Lövelltbeton alagútépítési módszerek. 3 ó.ea. Pajzsos alagútépítés gépei és falazatszerkezetei.. 2 ó.gy. Pótzárthelyi. 3 ó.ea. Zárt módszerrel épített földalatti mű tárgyak szigetelése
4
1. TÖRTÉNELMI ÁTTEKINTÉS Ha a terepszint közelében nincs megfelel ő teherbírású talaj, akkor az építmény szerkezeti elemei és a mélyebben fekv ő, kellő teherbírású altalaj közé közvetít ő elemeket kell beépíteni. Ez a mélyalapozás, amelynek története az emberiség őstörténetébe nyúlik vissza. A régészeti ásatások számos ókori mélyalapozású létesítményt tártak fel. Az egyiptomiak, a görögök, de a rómaiak is alkalmaztak kút- és szekrényalapokat. Leonardo da Vinci is tervezett cölöpver ő berendezést. Az indiai Agrában a Tadzs Mahal csodálatos márvány emlékm ű templomát a Jamma folyó kanyarulatának mocsarában gondosan kivitelezett kútalapokra helyezték (1628-1658). Franciaországban a Loire-folyón a XVIII. sz. közepén a hidakat többnyire facölöpökre alapozták. A cölöpök fejét a víz színe alatt vágták el. A mélyalapozás fejl ődésének nagy lendületet adott az ipari forradalom és a közlekedés fejl ődése. A cölöpalapozás fejl ődésében fordulópontot jelentett a g őzver ő feltalálása (1846). Vasbeton cölöpöket 1897 óta alkalmaznak. Hazánkban, az 1950-es években számos szekrényt süllyesztettek a talajba, nem csak alapozási, de önálló ipari célra is (vagonbuktatók, vízkivételi m űvek). A nagyátmér ő jű fúrt cölöpöket és a résfalakat az 1960as évektől használják egyre gyakrabban Magyarországon. A mélyalapozás fajtái: - cölöpalapozás; - résfalas alapozás; - kút- és szekrényalapozás. Az alkalmazás esetei: - a jó teherbíró réteg mélyen, a térszín alatt van; - a magas talajvízállás miatt a síkalapozás problematikus és költséges; - síkalap esetén kimosás, kiüregel ődés veszélye állhat fenn (pl. hidak, folyóparti építmények esetén); - síkalapozás esetén elcsúszási veszély állna fenn; - meg nem engedhet ő süllyedések keletkeznének síkalapozásnál; - gazdaságosabb más megoldásoknál.
2. CÖLÖPALAPOK A készítési technológia szerint megkülönbözetünk: - talajkiszorítással készül ő és - fúrt („talajhelyettesítéssel” készül ő) cölöpöket. A talajkiszorító cölöpöt az altalajban földkiemelés vagy talajeltávolítás nélkül alakítják ki. Akkor előnyös talajkiszorító (vert) cölöpöket alkalmazni, ha a fels ő rétegek lazák, verési ellenállasuk kicsi, és a közbens ő talajrétegek tömörítése számottev ően növeli a teherbírást. Nem szabad vert (el őregyártott) cölöpöt puha, pehelyszerkezet ű agyagban alkalmazni. Fúrt cölöpök alkalmazása el őnyös: - változó talajrétegz ődés esetén; változó cölöphossznál; kötött talajban; - ha a verés okozta rázkódás nem engedhet ő meg; - ha nagy teherbírásra van szükség (mert nagy átmér ő és hossz lehetséges); - ha a csúcsfelület növelésére van szükség.
5
A talajkiszorítással készül ő cölöpök lehetnek: - előregyártottak - helyben betonozottak. A hagyományos el őregyártott (fa, acél és vasbeton) cölöpöket az „Alapozás” c. tárgy ismertette.
2.1. Különleges el őr egyártott talajkiszorító cölöpök
2.1.1. Injektor-cölöp Hossztengelyében acélcs ő van, amelyen keresztül - a leverés után - szilárdítóanyagot sajtolnak a csúcs környezetébe teherbírásnövelés céljából.
2.1.2. Gúla -és kúpos cölöpök Főleg lösztalajokban alkalmazzák, általában L = 2,5 - 5,0 m hosszúsággal (1. ábra). Talajtömörítő hatásúak. Általában vibrálással juttatják a talajba.
1. ábra: Gúla alakú cölöp.
2.1.3. Csőcölöpök (2. ábra) Anyagtakarékosak. Acélból és vasbetonból is készíthet ők.
2. ábra: Üreges cölöpök.
6
2.1.4. MEGA cölöpök 25x25 cm vagy 30x30 cm-es keresztmetszet ű, 60-80cm hosszú darabokból állítják össze, és sajtolással juttatják a talajba. Az el őre gyártott elemek véglapjaikon támaszkodnak egymásra, s egy-egy acéltüske biztosítja a csatlakozásuk központosságát. Legalul egy csúcselem halad. A sajtó alá egy fejelemet helyeznek, felül pedig teherelosztó elem közvetítésével csatlakoznak az épület alapjához (3. ábra). Általában meglév ő épület alapmeger ősítésére használjuk. Ilyen cölöpökkel er ősítették meg pl. a Műcsarnokot, a Magyar Nemzeti Bank debreceni székházának épületét és Egerváron a kastélyt.
3. ábra: MEGA cölöp
2.1.5. Kör keresztmetszetű, kúpos vasbeton cölöpök A cső pörgetéses technológiával készül, és a pörgetés befejezése után h őérleléssel szilárdítják. A pörgetés során alakul ki a cs ő hengeres és kúpos keresztmetszete és a bels ő üreg. Meghatározott vasalással és betontakarással gyárthatók 5,0 – 18,5 m-ig terjed ő hosszban. Átmér ő: 33-50 cm. Min. falvastagság: 8-12 cm.
2.1.6. Előregyártott cölöpök talajba juttatása A cölöpöket ütésekkel, vibrálással, öblítéssel, sajtolással, csavarással, vagy e módszerek kombinációjával hajtják az altalajba. A verésnel és vibrásnál problémát okozhat a zaj- és dinamikus hatás, ezért beépített környezetben csak ritkán alkalmazhatók. Cölöpverés A cölöpöt ütésekkel kényszerítik a talajba. Hátránya, hogy zajjal és dinamikus hatásokkal jár együtt, és ezért beépített területen nem mindenhol engedhet ő meg. Verés közben a cölöp fejét ver ősapkával kell védeni (4. ábra).
7
4. ábra: Ver ősapka
A legegyszer űbb verési eszköz a mechanikus, gépi csörl ővel működtetett ejtőkos (tömege a cölöp tömegének 80-150%-a). Az ejtési magasság: 0,6-1,8 m. A kost általában villanymotor emeli. El őnyös a kis ejtési magasságú, nagyobb tömeg ű kosok alkalmazása (kíméli a cölöpöt). Ez az ejt őrendszer egyre inkább kiszorul a gyakorlatból, s helyette s űrített levegő vagy gőz által működtetett, szapora ütés ű ver őkalapácsokat (100-330 ütés/perc) alkalmaznak. Legelterjedtebbek a diesel-ver ők, amelyek valójában diesel hengerek, mozgó dugattyúval (a vei őküs szerepéi tölii be). A lees ő dugattyú az égésteret komprimálja, a cölöpfejre ütve behatolását okoz. A komprimált üzemanyag elrobban és a dugattyút visszalöki. Ez ismétl ődik (40-110 ütés/perc). A korszer ű hidromotoros ver ők hidraulikával m űködnek. Vibrálás (5. ábra). A cölöpfejre emeit (3-15 tonnás) vibrátorok excenterein, villamos motor hoz létre forgást. A berendezés rezgésbe hozza a cölöpöt, és a környez ő talajt. A szemcsék "lebeg ő" állapotba kerülnek, a súrlódási ellenállás lecsökken. Ez a lejuttatási mód terjed világszerte, s hazákban is egyre inkább dominál. Els ősorban szemcsés talajokban hatékony.
5. ábra: Vibrálás
A vibrációs kalapácsok a verés és a vibrálás el őnyeit egyesítik. Vibrálás kevésbé roncsolja cölöpöt, mint a verés. Öblítés Hazánkban elvétve alkalmazott módszer, amely finom homokban a leghatékonyabb; agyagban viszont hatástalan. Nagynyomású vízsugarat vezetnek a cölöp csúcsához, s ez ott a talajt fellazítja. Használhatnak a cölöpt ől független acélcsövet, de az öbüt őcső beépíthető a vb. cölöpbe is. Az öblítést a tervezett cölöpcsúcs sík felett 50-100 cm-rel abba kell hagyni, s a további lehajtást veréssel, vagy vibrálással kell végezni. Sajtolás MEGA cölöpöknél.
8
Csavarás Csavartárcsás cölöpöknél (6.ábra).
6. ábra: Csavartányéros cölöp
2.2. Helyben betonozott talajkiszorító cölöp Ilyen cölöp a hazánkban évtizedeken keresztül, els ősorban nagyterhelés ű épületek, hidak alapozásánál használt Franki cölöp (7. ábra), amely visszanyert köpenycsöves, vert cölöp. A leggyakrabban 46-52 cm átmér ő jű, 30 mm falvastagságú, 13 m hosszú béléscsövet (amely toldható) úgy verik a talajba, hogy abba 1 m magasan száraz betont töltenek, s azt egy c.ca 3 t-ás ejt őkossal döngölik, s a beton magával húzza a csövet. A béléscsövet a teherbíró talajrétegbe verik. A kívánt talpmélység elérése után a csövet rögzítik ver őállványhoz, és er őteljes döngöléssel kiverik bel őle a betont. Ha már csak 30-40 cm beton marad a cs őben, fokozatosan új betonadagokat juttatnak belé, s döngöléssel "hagymát" alakítanak ki a talpnál; majd újabb betonadagolás és döngöléssel való tömörítés mellett a béléscsövet visszahúzzák. Előny: - nem víz alatt készül; a beton jól tömörített; - nagy talpellenállás, - az érdes oldalfelület mentén jelent ős köpenymenti ellenállás. Hossz: max. 16-18 m. Átmér ő:törzs: kb. 60 cm talp: 80-100 cm. Teherbírás: 1000-3000 kN. Beton: C8-C12. Vasalás: 6-8 db 16 mm és ϕ 6-8 mm kengyel. C.ca 20 m-es körzeten belül káros dinamikus hatás lehet! Agresszív talajviz vagy konszolidáció gyorsítás esetén kavics anyagú cölöpöt készületünk.
9
7. ábra: A Franki cölöp készítése
2.3. Fúrt („talajhelyettesítéssel” készül ő ) cölöpök E cölöpök készítésénél a talajt kiemelik (fúrással, markolással), és a kialakuló üreget (vas)betonnal töltik ki. Az átmér ő a nagyobb terheknek megfelel ően növelhet ő, a cölöphossz változtatható - a helyi viszonyoktól függ ően – kivitelezés közben is; s kemény rétegbe is „beállítható” a cölöp. Készülhetnek: - köpenycs ővel: visszanyert, elvesző; - köpenycs ő nélkül: szárazon, zaggyal, folyamatos spirállal, csavartcölöpös technológiával.
2.3.1. Béléscsövezett, "közönséges" fúrt cölöp (3. ábra). Hagyományos f űróeszközzel 20-60 cm átmér ő jű lyukat fúrnak a teherbíró rétegig (max. 14-18 m). A furatba szükség szerint acélbetéteket helyeznek (min.5 db 14 mm hosszvas és min. ( 5mm kengyel), majd talajvíz esetén a vízalatti betonozás szabályai szerint (300-350 kg/m 3 cementadagolás) bebetonozzák (miel őbb) a furatot. A betont nem szabad a csőbe önteni, hanem betonozó tölcsért vagy a betonszivattyút kell használni.
10
8. ábra: Béléscsövezett fúrt cölöp
Folyamatos betonozás közben a béléscsövet kihúzzák. A béléscs ő alja állandóan min. 50 cm-rel a betonszint alatt maradjon. Betontömörítés nehezen oldható meg. Állékony, kötött talajban (függ őleges cölöpöknél) béléscs ő nélkül is lehet fürni, de ekkor is tanácsos a fiiró vezetése céljából felül 2-3m hosszú "iránycsövet" (béléscsövet) alkalmazni.
2..3..2. Talplemezes fúrt-vert cölöp (9. ábra) A talajvízszintig spirálfüróval lyukat fúrnak, majd ebbe egy - a lyuknál - kisebb átmér ő jű béléscsövet állítanak, amelynek alját peremes, c.ca a fürt lyukkal azonos átmér ő jű acél talplemezzel zárják le. A talplemezes'béléscsövet ezután a teherbíró rétegig leverik vagy vibrálják, majd a vasalás elhelyezése után - a béléscs ő felhúzása mellett bebetonozzák. A talplemez a cölöp alján marad a betonozáskor. Átmér ő: 30-60 cm. Hossz: 6-12 m.
9. ábra: Talplemezes fúrt-vert cölöp
2.3.3. Markolt cölöp (10. ábra) Poclain, Yumbo stb. markolóval a- talajvízszint felett béléscs ő nélkül; víz alatt
11
béléscsöves vagy zagyos megtámasztással - készített lyuk bebetonozásával építik. Átmér ő: 70-150 cm Hossz: 4-10 m. A betonozás a fórt cölöpéhez hasonló.
10. ábra: Markolt cölöp
2.3.4. Benoto cölöp (11. ábra). A francia gyártmányú gép a f űrókoronával ellátott, kett ős falú f űrócsővel, annak ideoda forgatásával és a gépsúly ráterhelésével 88 cm átmér ő jű lyukat készít ejtőmarkolóval. A tervezett mélység elérése után a lyukat a béléscs ő fokozatos felhúzása közben bebetonozzák. A betont a béléscs ő mozgatásával tömörítik. A legalább C10 min őségű beton beépítése betonozó tölcsérrel vagy betonszivattyúval történik. A cölöp f els ő végébe (min. 3-4 m hosszú) ϕ 20 mm-es hosszbetét és ϕ 8 mm-es kengyel alkotta vasalás kerül. A berendezéssel max, 40 m hosszú cölöp készíthet ő, amelynek a teherbírása több ezer kN lehet. A BENOTO cölöpökb ől vízzáró "függönyfal" is készíthet ő, ha azokat szorosan egymás mellé (egy kissé egymásba "harapva") fürják.
11. ábra: Benoto cölöp készítése
12
2.3.5. SOIL-MEC cölöp (12. ábra) Olasz gyártmányú. Tehergépkocsi alvázra, illetve lánctalpas kotróra szerelt füróberendezés 83 cm, 120 cm és 150 cm átmér ő jű dobfüróval dolgozik. (Bontóéllel ellátott, lenyitható, fenéklemezes acél henger.) Rudazat forgatásával marja a fiirat alját, a talaj pedig az acélhengerben gy űlik össze. A fiirat fels ő végében egy 3-4 m-es hosszúságú béléscs ő (iránycső) van helyezve. A talajvíz megjelenésekor a furatot bentonitos zaggyal töltik fel és a fúrást zagy alatt végzik. Víz alatti kavicsban, folyós homokban béléscsövezésre van szükség, amelyet vibrokalapáccsal hajtanak le.
12. ábra: Soil Mec cölöp készítése
A furatot ( ϕ = 83 cm, 120 cm, 150 cm) betonozó tölcsérrel, a vízalatti betonozás szabályai szerint töltik ki betonnal (min. C10). A maximális cölöphossz: 45 m; a teherbírás 1000-15000 kN.
2.3.6. VUIS cölöp (13. ábra) Szlovák szabadalom. A 10 m hosszú, 37 cm átmér ő jű acél béléscsövet vibrátorral hajtják le a talajba. Egy bizonyos mélység elérése után a vezérgépdaru kiemeli a csövet és a beszorult földmagot s űrített levegővel "kilövik", majd a csövet a teherbíró talajig (max. 10 m) vibrálják, kihúzzák, a talajmagot ismét kilövik. A cs ő végére egy el őregyártott betoncsúcsot helyeznek és a béléscs ő ismételt lyukbahelyezése után vibráció és s űrített levegő alkalmazása mellett, a cs ő fokozatos kiemelésével párhuzamosan a lyukat bebetonozzák (max. 5 atm.nyomás). Kb. fél óra múlva ϕ 14 mm-es h = 80 -100 cm hosszú fejvasalást vibrálnak be a felépítményhez való csatlakozás miatt. Középmagas lakóépületeknél jön els ősorban szóba a használata.
13. ábra: VUIS cölöp készítése
13
Teherbírása: 400-600 kN. 15 m-es körzetben rezgésvizsgálatra van szükség.
2.3.7. Dugó cölöp (14. ábra) Egy Poclain markoló gémjére szerelt hidromotor a talajba forgatja a lapos menet ű spiráltárcsát A dugóhúzóhoz hasonlóan a talajba hatoló fürószerszám egy henger mentén elnyírja, elválasztja a harántolt talajt a környezetét ől. A szükséges mélység elérése után a fürószáron keresztül a betonszivattyú képlékeny betont nyom a fiirótárcsa csúcsához, s a nagy nyomás (20-30 bar) a fürót a felette lév ő talajdugóval együtt kiemeli a földb ől. A friss betonban elhelyezik a csatlakozáshoz szükséges acélbetéteket. Hossz: max. 6 m Átmér ő: 60-100 cm.
14. ábra: Dugó cölöp
2.3.8. Folyamatos spirállal készített cölöp A CFA (Continuous Flight Auger) technológiával készül ő cölöp fúrása - betonozása egy munkaütemben történik a 15. ábrán látható módon.
15. ábra: Folyamatos sprilállal készített cölöp
A folyamatos spirálú csigás füróberendezést lehajtják a talajba. Az üreges fürószáron keresztül juttatják le betonszivattyúval a betont. A cölöp betonozását nem el őzheti meg a spirál visszaforgatása, illetve húzása. A betonnak nyomás alatt kell a furattalpat elérnie (min.35 bar nyomással), annak érdekében, hogy a felfelé mozgó spirál alatt ne történhessen fellazulás, beomlás; vagyis a talpellenállásra és az alsó rész köpenymenti ellenállására is számítani lehessen. A vasszerelést a betonozás után közvetlenül vibrálják a cölöpbe (tömörit is).
14
Betonminőség: Betonacél: Határteher:
C20-16K. B 60.50, B 38.24. 400-2500 kN.
2.3.9. Sima köpenyű csavart cölöp (Omega, CMC) A talajkiszorítást és a fúrást kombinálja, amikor nincs talajkiemelés, tömörödik a cölöpöt környez ő talaj, kedvez őbb lesz a teherbírás; s az átmér ő és a hossz is változtatható. A kivitelezés egy befúrási és egy visszacsavarási eljáráson alapul (16. ábra). A fúrófej egy folyamatosan növekv ő átmér ő jű cső, amelyre egy folyamatos csavarmenet ű vágóél van felhegesztve.
16. ábra: Omega cölöp készítése
Átmér ő: Hossz: Teherbírás:
31-61 cm. max. 32 m. max. 2000 kN.
A vasalást általában a betonozás után helyezik el.
2.3.10. Csavarmenetes köpenyű cölöp (Screwsol) A talajkiszorító cölöpöt földkiemelés nélkül alakítják ki úgy, hogy a fúrószár alján néhány menetb ől álló spirál elhelyezve, amelyet csavarás és függ őleges nyomás együttes hatásával hajtanak le. A szükséges mélység elérése után a fúrószár felhúzása mellett, az abban lejuttatott folyós betonnal nyomás alatt betonozzák a cölöpöt. A kibetonozott menet (17. ábra) az óramutató járásával megegyez ő forgatású visszacsavaráskor képz ődik.
15
17. ábra: Screwsol cölöp
Átmér ő: Hossz:
33/50 cm és 53/70 cm. max. 20,5 m.
2.3.11. Mikrocölöp (gyökércölöp) A 8-25 cm átmér ő jű, 4-20 m hosszú cölöpök fúrással vagy egy csúccsal ellátott acélcső leverésével készülnek. Acélbetétük általában egyetlen, a cölöptengelyben rögzített 16-20 mm átmér ő jű betonacél. A lyukat cementhabarccsal injektálják (lm homok + 600 kg cement). Leggyakrabban régi épületek meger ősítésére, ritkábban új épületek alapozására szolgál. Tetszés szerinti hajlásszög alatt fürhatók a cölöpök - gyökérszer űen. A csövet visszanyerik. (18. ábra). A füróberendezés kicsi és szétszedhet ő. Zárt helyiségben ( pince, alagsor) is felállítható. A hazánkban alkalmazott szelepes rendszer ű mikrocölöp 15-18 cm es furatátmér ővel készül. Az ágyazóhabarccsal kitöltött furat közepére 89 vagy 114 mm-es, mandzsettás (szelepes) acélcs ő kerül. A habarcs körülveszi az acélcsövet, biztosba a korrózióvédelmét és képezi a cölöp küls ő, rücskös köpenyét. Az ágyazóhabarcsot 2-3 napos korában a mandzsettás szakaszon injektáló habarccsal felszakítják és kialakítják az 1-4 m hosszú injektált talprészt. Az ágyazóhabarcs és a cs ő közötti együttdolgozás javítása érdekében 150 cm-enként felhegesztett 10 mm-es köracélból kialakított spirálgy űr űk szolgálnak.
18. ábra: Mikrocölöpös épületmeger ősítés
16
Speciális mikrocölöp az un. táguló vég ű injektált cölöp. (19. ábra).
19. ábra: Táguló vég ű injektált cölöp
2.3.12. „Cölöpözés” jet-grouting eljárással Ez a technológia nagy kinetikus energiájú folyadéksugarat alkalmaz a talaj felaprítása és a kötőanyaggal való összekeverésére. A kivitelezés 100-200 mm átmér ő jű fúrólyuk öblítőfolyadékos mélyítésével kezd ődik a megkívánt mélységig. Ezután a fúrórudazat alján található fúvókákon (düzniken) keresztül nagy nyomással (400-500 bar) horizontális irányban köt őanyagot (cementlé) juttatnak a talajba. A fúrórudazat lassú visszahúzása forgatással történik, így ezáltal hengeres „szilárdított talajoszlop” (jet cölöp) keletkezik. E módszerrel a foghíjbeépítéseknél gyakran igényelt csatlakozó épületek védelme, illetve alapmeger ősítése, de a munkagödör határolása is megoldható (20. ábra).
17. ábra: Alapmeger ősítés jet-grouting eljárással
A Budapesten el őforduló talajféleségekben biztosítható jet cölöpök - egyfázisú eljárás esetén - 60-100 cm-es átmér ővel készíthetők.
17
2.4. Cölöpcsoportok A legtöbb esetben nem néhány cölöp támasztja alá az építményt, hanem több (sok) cölöpből álló csoport. A csoport tagjainak fejét összefogó és együttdolgozásukat biztosító szerkezeti elemeket nevezzük cölöprácsnak (21. ábra) vagy fejlemeznek (fejtömbnek).
21. ábra: Cölöprács
Anyaga lehet: fa, acél, beton és vasbeton. A rács helyett gyakran lemezzel fogják össze a cölöpöket. A cölöpök fejét összetartó monolit tömb lehet a terepszint alá épített (mélyen fekv ő), vagy a vízben, illetve leveg őben szabadon álló (magasan fekv ő). Példát a 22. ábra mutat be.
22. ábra: Mélyen (a) és magasan (b) fekv ő fejelem
2.5. A cölöpök várható teherbírásának meghatározása A teherbírás meghatározható: számítással: - verési képlettel; - statikus képlettel; - szondázási eredményekb ől; próbaterheléssel: - statikus; - dinamikus úton.
18
2.5.1. Verési képletek Csak előregyártott vert cölöpöknél alkalmazható. Csak szemcsés talajokban - az egyes cölöpök teherbírásának becslésszer ű összehasonlítására használjuk. (Kötött talajban pórusvíznyomás miatt hamis az eredmény.) Alapjuk: a cölöp leverésére fordított munka és a behatolási munka egyenl ősége. A verési diagram megadja az egyes rétegek dinamikus verési ellenállását (23. ábra). Az egyes cölöpök várható teherbírásának összehasonlítására alkalmas. Csak verés után alkalmazható (el őtervezésnél nem).
18. ábra: Cölöpverési diagram
A teherbírás becslésére javasolt verési képlet többségében a - cölöp tömege; - a ver őkos tömege; - a kos ejtési magassága; - a cölöp mért behatolása szerepel.
2.5.2. Statikus képletek Előnyük verési képletekkel szemben az, hogy a szükséges adatok már a tervezés fázisában beszerezhet ők, és bármilyen cölöp és talajféleségre értelmezhet ők. A gyakorlatban ismert és elterjedt képletek alapján kapott eredmények között azonban jelent ős különbségek vannak általában, amelyek a levezetések során tett feltételezésekb ől és elhanyagolásokból következnek. A képletek alapja az, hogy a cölöpök a terheket részben a köpenyfelületükön, részben pedig a talpon adják át az altalajnak. (24. ábra).
19
24. ábra: Cölöpteherbírás számítása
Ennek megfelel ően a teherbírás két részb ől áll: - talp (csúcs) ellenállásából és - köpenymenti ellenállásból: F t = F cs + F k A képlet els ő tagja a cölöptalp támaszkodó felületét ől, valamint a talpsíknál lév ő talaj teherbírásától függ: F cs = Acs ⋅ σ cs ,
ahol a talaj tör őfeszültsége: σ cs = f (l , γ , φ , c). A tapasztalatok szennt szemcsés talajokban: Kötött talajokban:
σ cs = 1000 − 5000kN / m 2 ,
σ cs = 350 − 1500kN / m 2 .
A teherbírási képlet második tagja a köpenyfelület méreteit ől, az arra ható földnyomástól, a köpeny és a talaj közötti tapadó- és súrlódó feszültségek nagyságától függ: F k = U ⋅ l ⋅ [a + σ z ⋅ K ⋅ tg ϕ ] = U ⋅ l ⋅ τ k ,
ahol: U - a cölöp kerülete; a - a cölöp és talaj közötti tapadás (adhézió): a = 0,3 - 0,6c; K - földnyomás tényező; δ - a talaj és cölöp közötti súrlódási tényez ő: δ = 0,5 − 0,8 (σ = h ⋅ l ); δ z - geosztatikus nyomás z ∑ i i τ k
- a fajlagos köpenymenti ellenállás.
A teherbírásban fontos szerepe van a cölöp felülete mentén ható vízszintes feszültségeknek: σ x = σ z ⋅ K , és az adhéziónak (a). Ezek döntően a cölöpkészítés módjától, technológiájától függnek. Ha a cölöpkészitéskor a környező földtömeg nem szenvedne alakváltozást, akkor a köpenyre a nyugalmi nyomás működne:
20
K = K 0 = 1 − sin ϕ ,
ez azonban sem fúrt, sem vert cölöpöknél nem fordul el ő. Fúrt cölöpöknél: a köpenymenti talajban lazulás következik be: K a < K < K 0 .
De a boltozati hatás miatt a feszültségek a mélységgel nem lineárisan változnak (25. ábra).
25. ábra: Vízszintes feszültségek mélységbeli változása fúrt cölöpöknél
Meg kell jegyezni, hogy a cölöpkészítést követ ően, idővel a nyugalmi állapot felé tendálnak a vízszintes feszültségek. Talajkiszorító cölöpöknél: a köpenymenti talajban tömörödés következik be.: K 0 < K < K p K = a ⋅ K 0 a ≈ 2 − 6.
A fajlagos köpenymenti ellenállás értéke szemcsés talajokban: τ k = 35 − 120kN / m 2 , kötött talajokban: τ k = 15 − 100kN / m 2 .
2.5.3. Számítás szondázási adatokból A korszer ű számítási módszerek a statikus szondázások (CPT) eredményeit használják fel a cölöpteherbírás meghatározására. Ez tulajdonképpen egy kicsinyített modellű próbaterhelés, ahol a csúcsellenállását és a köpenymenti ellenállást külön-külön mérik. A cölöptalpnál mért qc szonda ellenállásból: σ cs = q c ⋅ α cs ,
ahol: az α cs tényező a vizsgálati eredmények szerint 0,07 - 0,4 között változik. A fajlagos köpenymeneti ellenállás pedig a statikus szondázás (CPT) eredményeib ől: τ k = q c ⋅ α k , ahol:
21
qc - a szondaellenállás a cölöp köpenye mentén; α k
- a cölöpkészítés módjától, a köpenymenti talaj fellazulásának mértékét ől függő csökkentő tényező. A külföldi eredmények szerint: α k =
1 1 . − 30 125
A statikus szondánál egyszer űbb és olcsóbb a dinamikus szondázás (SPT), ahol 75 cm esési magassággal verik be a szabványos nehéz ver őszondát, és mérik a 30 cm behatoláshoz szükséges ütésszámot (N). A fajlagos talpellenállás csúcsértéke: σ cs = K cs ⋅ N cs ,
ahol: Kcs - a talpellenállási tényező, Ncs - az N értéke a cölöp talpánál. A Kcs tényező értéke általában 20-70 -között változik - a kivitelezési körülményekt ől és a cölöp alatti talajtól függ ően. A fajlagos köpenymenti ellenállás értéke: τ k = K k ⋅ N k ,
ahol: Kk - a köpenymenti ellenállás tényez ő je; Nk - az N átlagos értéke a cölöpköpeny mentén. A Kk tényező értéke általában 1,2 – 2,5 között változik,
2.5.4. Statikus próbaterhelés Segítségével a ténylegesen kivitelezett cölöp teherbírását határozhatjuk meg a munkahelyen. Jelenleg ez a teherbírás meghatározásának a legpontosabb, legelfogadottabb módja. A kapott eredményekb ől jól megítélhet ő a cölöp terhelés alatti viselkedése, teherbírása, süllyedése. Próbaterhelni kell, ha: - másként nem határozható meg megnyugtató módon a terhelés; - szükség van a cölöp süllyedési jellemz őire; - új technológiával készített cölöpöknél; - a teherbírás tekintetében kétség merül fel. A próbaterhelést az építési helyszínen kell végezni. A próbaterhelés két fó eleme: - a hidraulikus sajtó és; - az ezt felülr ől bizosító ellentartás. Az utóbbi jelent problémát, mivel a nagy teherbírású cölöpök próbaterheléséhez szükséges több ezer kN ellentartás létrehozása jelent ős műszaki feladat. Az ellentartás megoldható: - terhel őszekrénnyel (26.a. ábra); - lehorgonyzó cölöpökkei (26.b. ábra).
22
26. ábra: Az ellentartó megoldása
A terhelést lépcs őzetesen kell növelni. A következő lépcsőre csak akkor szabad áttérni, ha a süllyedés sebessége legfeljebb 0,02 mm/5 perc (ki kell várni a konszolidációt). A tör őer ő az a terhelés (F t) amelynél az er ő növelése nélkül is folyamatos a süllyedés (27. ábra).
27. ábra: Terhelés-süllyedés diagram
Ha nem terhelünk a tör őteherig (Ft), hanem csak a 28. ábrán látható T pontig rajzolható meg a görbe, akkor grafikus interpolációval következtethetünk a tör őteherre.
23
28. ábra: Tör őteher meghatározása grafikus interplációval
A II. görbe az állandó mérték ű (pl. As=5mm) süllyedésnövekményekhez tartozó Δ F i er őnövekményeket ábrázolja. A II. görbe és F tengely metszéspontja adja a tör őer őt (Ft). Nagy átmér ő jű (D >60 cm) cölöpöknél használják a VUIS-féle próbaterhelést, amelynél terhelőhíd nélkül mód van a köpenymenti - és a talpellenállás elkülönítésére. (29. ábra).
29. ábra: A VUIS-féle próbaterhelés elrendezése
A cölöptalpra egy elválasztó acéltárcsa kerül, amelyre támaszkodik a béléscs ő. Azt körbebetonozzák, igy készül a köpenyelem. A béléscs őbe kerül a nyomó rudazat, amelynek a végére helyezik a hidraulikus sajtót - felette a horgonyzó vasszereléshez kapcsolt terhel ő fej van. A sajtó működésével a nyomórudazat a cölöptalra nyomást gyakorol, miközben a terhel őfej és horgonyzó vasszerelés közvetítésével húzza felfelé a köpenyelemet. A köpenymenti ellenállás és a talpellenállás igy külön van választva. Mérik a talp benyomódását és köpenyelem kihúzódását (30. ábra).
24
30. ábra: VUIS próbaterhelés eredménye
2.5.5 Dinamikus próbaterhelés A mérési módszer a megütött prizmatikus rúdban terjed ő lökéshullámok elméletén alapul. A megütött (pl. ver őkossal) állandó anyagmin őségű cölöpben a lökéshullámok longitudinálisán futnak végig. A lefelé men ő lökéshullámot a köpenysurlódási er ő csökkenti. A lökéshullám a cölöp talpáról nyomóhullámként ver ődik vissza. A cölöpfejbe bemen ő és reflektált hullámer őket mér őbélyegekkel mérjük. A gyorsulást piezokristály méri. A statikus er őket a dinamikus er őkből kapjuk - statikus próbaterhelések alapján kimunkált - dinamikus csillapítást szorzók alkalmazásával.
2.5.6. A határteher megállapítása A cölöpre biztonsággal áthárítható teher fels ő határa: F H = α ⋅ F t =α 1⋅α 2 ⋅ α 3 ≤ 0,7
ahol: - α 1 a tör őteher meghatározási módjától függ ő csökkent ő tényez ő (0,4-0,9); - α 2 az építmény jelent őségétől függő csökkent ő tényez ő (0,5-0,9); - α 3 a terület talajviszonyaitól függ ő csökkent ő tényez ő (0,9-1,0). Határtehernek valójában azt az er őt kell tekinteni, amely mellett a cölöp elmozdulása az építmény süllyedéstürésének megfelel ő értékű! Húzott cölöpök határterhét a nyomott cölöp köpenymenti ellenállásából számíthatjuk. Ha a V függ őleges er őhöz H vízszintes er ő is társul, akkor: H ≤ 0,2 ⋅ V esetben elegend ő a függőleges cölöp. Az ennél nagyobb vízszintes er őket ferde cölöpökkel vagy horgonyokkal lehet felvenni.
2.5.7. Cölöpcsoport teherbírása A cölöpcsoport teherbírása a cölöpök készítési módjától (vert vagy fürt), a tengelytávolságoktól, a cölöpök köpenye mentén és talpa alatt lév ő talajoktól függ nagymértékben. Mint a tervezési elveknél említettük, az álló cölöpöket (n darab) tartalmazó csoportnál az egyes cölöpök teherbírása összegz ődik: F H cs = n ⋅ F H 1 , míg lebegő cölöpöknél ez nem áll fenn: F H cs = β ⋅
∑ F 1
H
β a fúrt cölöpöknél kisebb 1-nél, míg zárt alakzatban - szemcsés talajba - vert cölöpöknél: β = 1,1.
25
2.5.8. Cölöpcsoport süllyedése: Az egyedi cölöp süllyedésének (sj) meghatározására számos összefüggés ismert, de valamennyi er ősen tapasztalati jelleg ű, és csak er ősen közelítő értéket ad. Pl. Klosinski szerint: p ⋅ D s1 = k ⋅ , E s
ahol: k – tényez ő, a hazai talajok esetén átlagosan 0,33; p – a cölöp talpsíkjának ébred ő feszültség; D – a cölöp átmér ő je; Es – az altalaj összenyomódási modulusa. A cölöpcsoport süllyedése (s cs) a nagy teherátadási felület következtében többszöröse lehet az egyedi cölöp süllyedésének. Skempton szerint: 2
⎡ B ⎤ ⋅ + 4 9 ⎢ ⎥ s cs = s1 ⋅ ⎢ D ⎥ , B ⎢ + 12 ⎥ ⎢⎣ D ⎥⎦ ahol: B – a csoport szélessége; s1 – a próbaterheléssel meghatározott egyedi cölöpsüllyedés; D – a cölöp átmér ő je.
3. RÉSFALAS ALAPOZÁS A korszer ű építési gyakorlat az 1960-as évekt ől használja a függ őleges falú árokban, annak kibetonozása útján épül ő résfalakat. Az alaptestek az építmény teherhordó szerkezetének kontúrjával megegyez ő vonalazású résfal, vagy hosszabb - rövidebb réspillérek (a cölöpökhöz hasonlóan). Alkalmazása annál indokoltabb, minél nehezebbek a beépítési körülmények (rossz talaj- és talajvízviszonyok). Gyakorlatilag bármily talajban kivitelezhetek. Foghíjtelek beépítéseknél általában el őtérbe kerülnek. A réseléses technológia a tixotróp tulajdonságú bentonitos zagy (résiszap) függ őleges falat megtámasztó, talajvizet kizáró hatásán alapul. Vagyis a talajba mélyített függ őleges falú réseket bentonitos zaggyal töltik meg. Réselés menete: - résvezet ő gerenda készítése; - réselés zaggyal való megtámasztás; - vasszerelés elhelyezése; - betonozás. Rések szélessége általában 40-120 cm. Egyszerre elkészített réspillér hossza: max. 8-10 m. Résmélység: 6-30 m, de készítettek már 120-150 m mélységű réspilléreket is.
A résvezető gerenda feladata: - védi a rés peremét (pl. a résel őgép hatása ellen); - megtámasztja a laza, fels ő talajt; - megakadályozza a zagyszívárgást a fels ő, laza (feltöltött) talajban; - biztosítja a réselőszerszám vezetését; - kitűzési alapbázis;
26
-
vezeti a zagyot (ki-és bejuttatásnál).
Réselés Készülhet folyamatos fal, de pillérszer ű kialakítás is. A folyamatos résfalat is rövidebb szakaszokban építik (31. ábra).
31. ábra: Folyamatos résfal készítése
Földkiemelés Történhet: - markolóval, - folyadékszállítású berendezéssel (pl.frézer). Bentonitos zagy A réselt fal készítésének sajátos "alapanyaga" a bentonitos résiszap, amely vízb ő! és abban diszpergált bentonitból áll. A betonit igen finom szemcséj ű kolloid agyagféleség, amely dönt ő mértékben montmorillonitbó! áll. A réselésnél használt zagy s űr űsége: 3 ρ Z = 1.03 − 1.13 g / cm Feladata: - a talajvizbeáramlás megakadályozása; - a rés oldalfalainál ható víznyomás és földnyomás ellensúlyozása. Résállékonyság A boltozati hatásnak nagy szerepe van az állékonyságban. A zagynyomásnak (σ r ) a víznyomással (σ v ) és a földnyomással (σ x ) kell min. egyensúlyt tartani (32. ábra).
32. ábra: A rés falára ható feszültségek
27
A résiszap nyomása: σ r = ( z − t ) ⋅ γ b , ahol
γ b
a bentonitos zagy térfogatsúlya.
A víznyomás: σ v = ( z − hv ) ⋅ γ v .
A földnyomás nem lineárisan n ő a mélységgel (Rankine), hanem a silóelmélet alapján számítható Schneebeli szerint: sin 2ϕ − ⋅ z ⎞ ⎛ L ⋅ γ c σ x = ⋅ K a ⋅ ⎜⎜1 − e L ⎟⎟ − ⋅ (1 − K a ), tg ϕ sin 2ϕ ⎝ ⎠ ahol: L – réshossz; γ - talaj térfogatsúlya; - belső súrlódási szög; c – kohézió; Ka - tg 2 (45 − ) (Rankine).
2
Vasszerelés A réselt falakba általában acélbetéteket is elhelyeznek. A rácsszer űen összeszerelt és átlós betétekkel kell ően merevített "acélkosarakat" (33. ábra) rendszerint egy összefügg ő darabban, daruval elmelik be a résbe. A fövasbetétek minimális takarása: 7 cm, a függőleges vasak minimális átmér ő je: = 16mm , a kengyelezés min. ϕ = 10mm . Minimális vaskeresztmetszet: Av ≥ 0,006 ⋅ Ab .
33. ábra: A vasszerelés elhelyezése
28
Betonozás Betontölcsérrel történik, miközben a zagy kiszorul a résb ől. Betonozást a réselés befejezése után mielőbb, de legkés őbb 4-5 óra múlva meg kell kezdeni. Betonozás el őtt aljtisztitását kell végezni. Folyamatos betonozásra van szükség. A betonmin őséget a fal elkészülte után általában radioaktív izotópos vagy szeizmikus vizsgálattal ellen őrzik. Résalapok teherbírása A cölöpökhöz hasonló teherátadás: k őpenymenti ellenállás és talpellenállás.Teherbírást csökkenti a földkiemelés befejezése és a betonozás megkezdése között eltelt id őben a zagyból a fenékre leüleped ő, laza talajszemcse és bentonitréteg, illetve a rés falán megtapadó kocsonyás zagylepény. A falsurlódás esetenként 25-30%-kal csökkenhet a "száraz" eljárással készített pillérhez viszonyítva. A teherbírás meghatározható: - cölöpökre vonatkozó statikus képletekkel; - statikus próbaterheléssel; - dinamikus próbaterheléssel; - korábbi próbaterhelések adatainak statisztikai feldolgozása alapján.
4. KÚT- ÉS SZEKRÉNYALAPOK Klasszikus, de a gyakorlati életb ől egyre inkább kiszoruló mélyalapozási formák. Egy köpenyfalat süllyesztenek le a saját súlyának hatására a tehervisel ő rétegig, miközben a talajt a belsejéb ől kiemelik. Kútalap: Nagyátmér ő jű, rövid cölöphöz hasonlító, alul-felül nyitott körfal, amelynek belsejéb ől fokozatosan kiemelik a földet, s az a saját súlya alatt besüllyed az így kialakított üregbe. Alkalmazási köre hasonló a cölöpökéhez. Ha a teherbíró réteg 4-8 m mélységben van a térszín alatt (pl. k őzet), akkor versenyképes lehet a cölöppel. Szekrényalap: Lényege azonos a kútalapéval, de míg a kutak pontonként támasztják alá az építményt, és a cölöprácshoz hasonló szerkezet fogja össze őket, addig a szekrény alaprajza azonos az építmény (pl. hídpillér) alaprajzával, igy sokkal nagyobb. Benne merevít ő rekeszfalak vannak. Jól kotorható talajban 40-50 m mélységig levihet ők. Roskadási tölcsér alakulhat ki a környezetükben. Süllyesztés A kézi földkiemelés ma már csak kis kutak és alárendelt jelent őségű építkezés esetében fordul el ő. Agépi földkiemelés módját - alul-felül nyitott kutaknál és szekrényeknél - a 34. ábra szemlélteti.
29
34. ábra: Földkiemelés a kútsüllyesztés során
A gépi földkiemelés történhet: - vizalatti kotrással és - hidromechanizaciós eljárással (zagyszivattyúval). Vízalatti kotrásnál a bels ő vízszint ne legyen alacsonyabban a küls ő talajvízszintnél (vízbetöltés kell).
4.1. Vibrálással süllyesztett kutak A vékony (10-15 cm) falú vasbeton kút 80-500 cm átmér ő jű elemeit (6-12 m hosszúak) vibrálással hajtják le - egymásba jól kapcsolódó csatlakozással. Nagy mélységig süllyeszthető és agyagtakarékos.
4.2. Alulról zárt szekrény Nagyobb mélység ű él ővízben (partfal, hídpillér) alkalmazzák. A szerkényeket a parton gyártják és a vízre bocsátva az építés helyszínére úsztatják. (35. ábra).
35. ábra: Úsztatott szekrények
Különösen akkor lehet gazdaságos, ha sok azonos méret ű szekrényre van szükség (pl. partfal építésénél), és ezért állványzata, zsaluzata ismételten felhasználható. A szekrényeknek alul - a falakkal monolitikusán egybeépített - talplemeze van.
4.3. Légnyomásos (keszonos) szekrényalapozás Elvi elrendezését a 36. ábra szemlélteti.
30
