3.3 Pažení propustná

3.3.4. Mikrozápory, mikropiloty

Funkce: mikrozápory - dočasná, mikropiloty - trvalá
Použití: pozemní stavby (pažení stavebních jam, podchycení stávajících základů)

Popis:
Jedná se o maloprofilové ocelové trubky o Ø do 100 (výjimečně 200) mm, osazené do vrtu Ø do 200 (výjimečně 300) mm, viz obrázky 3.3.4.A, 3.3.4.B. Vrt bude vyplněn cementovou zálivkou. Profil ocelové trubky a osová vzdálenost vrtu bývají ověřeny statickým výpočtem. Z konstrukčního hlediska platí, že vzdálenost vrtů by měla dosahovat maximálně 3 x Ø vrtu.

Mikrozápory - mikropiloty
Pokud se tyto konstrukce použijí k podchycení stávajících konstrukcí, mívají velmi často injektovanou spodní část a nazývají se mikropiloty.
Upozornění: někdy se ještě používá výraz MIKROPILOTA i pro mikrozáporu.

Na obrázcích obr. 3.3.4.H, 3.3.4.I jsou výkresy některých realizovaných staveb podchycení stávajících konstrukcí pomocí mikropilot.

Postup provádění:
Postup provádění mikropilot - viz obr. 3.3.4.N (Provádění mikrozápor končí vložením výztužného záporového prvku.)

Postup provádění mikrozápor: (obvykle)

Postup provádění mikropilot: (obvykle)

Zálivka i injekční směs mají mít vodní součinitel 0,4.

Stroje, nástroje:

Základní faktory pro volbu:

• rozměry pracovního prostoru
• možnosti dopravy stroje na místo provádění, kde mohou hrát důležitou roli jak rozměry, tak např. váha stroje
• směr a sklon vrtu
• vzdálenost osy vrtu od nejbližšího svislého objektu
• druh zeminy, horniny

Základní požadavky na stroje a nástroje:

• ! aby jimi bylo možno stavbu realizovat
• realizace v minimálním čase
• realizace s minimálními náklady
• minimální škodlivý vliv na stávající přilehlé a sousední objekty a IS
• minimální škodlivý vliv na životní prostředí

Použitá mechanizace - "lehká" - viz TEXT T2

Problematika je velmi podrobně popsána např. ve vynikající knize Ing. Jaroslava Verfela, DrSc. - Injektování hornin a výstavba podzemních stěn (Bratislava 1992), - odkud jsou přejaty některé následující údaje - v předpokládaném rozsahu tohoto kurzu.

Podle způsobu provádění se vrtné práce pro mikropiloty a mikrozápory rozdělují nejčastěji na:

V tabulce Tab. 3.3.4 je uvedeno použití jednotlivých metod s ohledem na horniny, ve kterých se mikrozápory a mikropiloty provádějí, příklady používaných strojů a nástrojů, používaný výplach.

Tab. 3.3.4

Pozn: z hlediska únosnosti kořene mikropilot je lépe nepoužívat v soudržných zeminách a skalních horninách vodní výplach

! Upozornění:
Z výše uvedených údajů je patrné, že v tvrdých skalních horninách, kde se obvykle použije rotačně příklepové vrtání, bývá obvykle průměr vrtu menší než 200 mm - tomu je ovšem třeba přizpůsobit také průměr ocelové výztužné mikrozáporové trubky (některá vrtná kladiva mohou provést výjimečně ovšem i vrty o větším průměru.

? Výplach ? :

K čemu slouží výplach?
Při hloubení vrtu je třeba odstraňovat vrtnou drť. Tuto funkci má vrtný výplach, který mimoto ještě ochlazuje vrtnou korunku. Některé druhy výplachu mají také pažící funkci.

Druhy výplachu:

Použití:
Vodní výplach (voda přivedená vrtnými trubkami) - v zeminách, kde není nutno vrt pažit (rotační i rotačně příklepové vrtání). Nevhodný v soudržných zeminách pro mikropiloty s injektovaným kořenem (snížená únosnost kořene). Výhoda - cena.

Vzduchový výplach (vzduch vedený vrtnými trubkami) - běžně při rotačně příklepovém vrtání, lze i při použití listových a valivých dlát (vrtání na plnou čelbu). Ve skalních horninách je třeba vzduch u ústí vrtu odsávat dmychadlem a vést do cyklónu, kde se zbavuje pevných částic.

Jílový výplach (obvykle bentonit + voda) - má i pažicí funkci - vrtání na plnou čelbu v nesoudržných zeminách. Výplach nutno odsávat u ústí vrtu a čistit na vibračních sítech a v hydrocyklónech.

Jílocementový výplach (obvykle bentonit, cement + voda) - má i pažicí funkci. Používá se např. při vrtání na plnou čelbu v nesoudržných zeminách Výplach může po zatvrdnutí plnit funkci zálivky po osazení manžetových trubek. Nelze čistit v hydrocyklónech.

Pěnový výplach - hlavně tam, kde nedostatek vody, nebo kde má voda nepříznivý vliv.

Přehled některých strojů - viz obrázky 3.2.4.D, 3.2.4.G, 3.2.4.I, 3.2.4.J, 3.3.4.K . Tyto stroje - vhodné obvykle i pro provádění tryskové injektáže a kotev - jsou velmi různorodé co do velikosti, hmotnosti i výkonu.

(Možnosti pohybu vrtného nástroje jsou obvykle značné - viz obr. 3.2.4.H)

Statický výpočet

Při statickém výpočtu kotvené mikrozáporové stěny je třeba posoudit :

- ocelové mikrozápory
- převázku
- kotvy

Při statickém výpočtu kotvené mikropilotové stěny je třeba posoudit :

- ocelové mikropiloty,
- kořen mikropilot
- převázku
- kotvy

Mikrozápory: obvykle se neuvažuje spolupůsobení betonu s ocelí a posuzuje se pouze namáhání ocelové trubky

V případě kotvení stěny, a tedy posouzení dle ČSN 73 62 06 (dovolená namáhání)

M / W _dov

Mikropiloty:

Únosnost průřezu mikropiloty v tlaku:

N_c = (A₀R_d + A_bR_b) - součinitel vzpěrnosti
A₀   - plocha průřezu ocelové trubky
R_d   - výpočtová pevnost oceli
A_b   - průřezová plocha betonové výplně
_Rb   - výpočtová pevnost betonu v tlaku

Únosnost průřezu namáhaného ohybem a osovou silou:
Dodavatel software GEO4 doporučuje:
Pro nekotvenou mikropilotovou stěnu (mezní stavy):

M_u = R_d (A_ott_ot + A_octoc) + R_bA_bct_bc
R_d   - výpočtová pevnost oceli
A_ot  - plocha tažené části ocelové trubky
t_ot   - úroveň těžiště tažené části ocelové trubky
A_oc  - plocha tlačené části ocelové trubky
t_oc   - úroveň těžiště tlačené části ocelové trubky
R_b   - výpočtová únosnost betonu v tlaku
A_bc  - plocha tlačené části betonové výplně trubky
t_bc   - úroveň těžiště tlačené části betonové výplně trubky

Před začátkem výpočtu je ovšem třeba zvážit možnosti spolupůsobení oceli a betonu, případně ji zajistit vhodným konstrukčním uspořádáním (ocelová spirála okolo volné části trubky, atd.).
Při výpočtu ovšem může záležet i na způsobu ochrany ocelové trubky mimo oblast kořene. (Epoxidehtový nátěr například znemožňuje spolupůsobení betonu a oceli v této části trubky.) Proto se v některých případech posuzuje na ohyb pouze průřez ocelové trubky.

Únosnost kořene mikropilot - stejný výpočet jako výpočet kořene kotev - viz kapitola 3.4.

!? Otázky

1. Pro jaké hydrogeologické podmínky je výhodné používat mikrozápory ve srovnání s velkoprofilovým pažením?
2. Vyjmenujte některý typ stroje - výrobce pro provádění tohoto pažení
3. Jaké má toto pažení nevýhody
4. Popište popis provádění mikrozápor
5. Jaký je rozdíl mezi mikrozáporou a mikropilotou?
6. Popište vrtné nástroje pro tento typ pažení.
7. Je možné provádět mikropiloty i ve sklepních prostorách objektů?

předchozí kapitola 3.3.3

následující kapitola 3.4

zpět na obsah