DINAMIKUS CÖLÖP PRÓBATERHELÉS 25 ÉV TAPASZTALATAI. Berzi Péter. Dynatest Group Kft.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "DINAMIKUS CÖLÖP PRÓBATERHELÉS 25 ÉV TAPASZTALATAI. Berzi Péter. Dynatest Group Kft."

Erika Tamásné
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 ÖSSZEFOGLALÁS DINAMIKUS CÖLÖP PRÓBATERHELÉS 25 ÉV TAPASZTALATAI Berzi Péter Dynatest Group Kft őszén, 25 éve végeztük el az első dinamikus cölöp próbaterhelést Magyarországon a tiszaújvárosi római katolikus templom alapozási szerkezetén a dán CP Test a/s vállalat közreműködésével. Ezt követően számos projekt során végeztünk méréseket Magyarországon és külföldön egyaránt. A méréseink jelentős részét közlekedési infrastruktúra projekteken, kisebb részét ipari- és középületeket érintő projekteken végeztük. Magyarországon nagyon sok mélyépítő céggel dolgoztunk együtt. Közülük külön köszönettel tartozom a Bohn Kft-nek, a HBM Kft-nek, és az azóta megszűnt Folyami Hídalapozó Kft-nek és az EMAB Zrt-nek a kezdeti időszakban nyújtott támogatásért és a lehetőségek biztosításáért. KULCSSZAVAK dinamikus cölöp próbaterhelés, fúrt cölöp, vert cölöp 1. BEVEZETÉS A Magyarországon először 25 éve végzett dinamikus cölöp próbaterhelés negyedszázados évfordulóján összefoglalom az elmúlt évek tapasztalatait. Bemutatom a mérési módszert és az elmúlt időszakban végbement fejlődést. Ismertetem a mérési adatok kiértékelésének a jelenlegi lehetőségeit és szabályait. 2. MÉRÉS MÓDSZERE ÉS EREDMÉNYEK KIÉRTÉKELÉSE A dinamikus próbaterhelés célja a cölöpök teherbírásának az ellenőrzése, de az eredmények alkalmasak a vert cölöpök esetén a verés során a cölöpben ébredő feszültségek meghatározására is. A 70-es évek elejétől egyre több országban alkalmazzák a módszert. A vizsgálatok azon a fizikai jelenségen alapulnak, amely szerint a cölöpfejre átadott lökésszerű teher a cölöpben és az őt körülvevő talajban feszültség-hullámot hoz létre, amely a cölöp alakja

2 és anyagjellemzői, valamint a talaj és a cölöp kölcsönhatása által meghatározott módon terjed. Ebből következően a mért feszültséghullám tartalmazza az említett jellemzőkre vonatkozó információkat. A próbaterhelés során a cölöpfejet a verőberendezéssel vagy egy ejtősúllyal létrehozott lökésszerű teherrel terheljük, és a cölöpfejen rögzített erőcellával illetve gyorsulásmérővel mérjük a cölöpfejre ható dinamikus erőhatást valamint a cölöpfej gyorsulását. A mérési eredmények kiértékelése során meghatározzuk a talaj-cölöp kölcsönhatási modell ismeretlen paramétereit oly módon, hogy a modell alapján számított feszültséghullám időfüggvény (pl. erő, sebesség) legyen azonos a mért jellemzőkkel (1. ábra). Az ilyen módon meghatározott paraméterek alapján előállítható a cölöpfej tetszőleges statikus terhelési folyamathoz tartozó, a hagyományos statikus próbaterhelés során kapotthoz hasonló teher-elmozdulás diagramja (2. ábra). 1. ábra Eredmények kiértékelése 2. ábra Teher-elmozdulás diagram és palástellenállások

3 A dinamikus próbaterhelés hatékony és gazdaságos alternatívát szolgáltat a statikus próbaterheléssel szemben. Előnyei közé tartozik, hogy gyorsan (1-2 óra alatt), viszonylag egyszerű előkészületek után végrehajtható. A dinamikus erőhatás alkalmas megválasztásával biztosítható, hogy a próbaterhelés következtében a cölöpben ébredő feszültségek ne lépjék túl a cölöp anyaga esetén megengedett szilárdsági értékeket (3. ábra). 3. ábra Cölöpben ébredő feszültségek ellenőrzése A mobilizálható teherbírás nagyságának a terhelő berendezés szab határt. A dinamikus erőhatást vert cölöpök esetén célszerűen a verőberendezéssel (4. ábra), egyéb (fúrt, sajtolt, vibrált) cölöpök esetén külön erre a célra készített ejtősúllyal (4. ábra) lehet létrehozni, amelynek súlya általában a cölöp mobilizálandó teherbírásának a 1-2 százaléka. Az ejtősúly kiborulását megfelelően kitámasztott vezetőcsővel, vezetőrúddal vagy egyéb támasztó szerkezettel lehet megakadályozni. Előzetes számítások alapján meghatározható a kívánt dinamikus erőhatást létrehozó ejtősúly tömege és az ejtési magasság. Vert cölöpök esetén lehetőség van a verőberendezés hatékonyságának az ellenőrzésére is.

4. ábra Próbaterhelés cölöpverővel vagy ejtősúllyal A teherbírás R c;d tervezési értékét az EN 1977-1 szabvány előírásai szerint lehet meghatározni a

A teherbírás R c;k karakterisztikus értékét az összefüggés alapján lehet meghatározni, ahol (R c;m ) mean a teherbírások átlaga és (R c;m ) min a

4 4. ábra Próbaterhelés cölöpverővel vagy ejtősúllyal A teherbírás R c;d tervezési értékét az EN szabvány előírásai szerint lehet meghatározni a mért jelekre illesztett modell alapján meghatározott R c;m teherbírás alapján, a vizsgált cölöpök számának a függvényében. A teherbírás R c;k karakterisztikus értékét az összefüggés alapján lehet meghatározni, ahol (R c;m ) mean a teherbírások átlaga és (R c;m ) min a teherbírások legkisebb értéke. A ξ korrelációs tényezők felvételekor figyelembe vesszük a mért jelekre illesztett modell alapján végzett számítás tényét az 1. táblázat szerint : (1)

5 1. táblázat Az R c;k karakterisztikus értékből a teherbírás R c;d tervezési értéke az R c;d = R c;k / γ t (2) összefüggés alapján határozható meg, ahol a γ t parciális tényezőértéke a 2. táblázat szerint vehető fel.

6 2. táblázat 3. MÉRŐMŰSZER ÉS ÉRZÉKELŐK Az elmúlt negyedszázad alatt a mérőeszközök is sokat fejlődtek. A számítógépek méretének a csökkenésével a mérőműszer mérete is egyre kisebb lett és az adatgyűjtés, adattovábbítás módszere is követte a számítástechnika és a kommunikáció fejlődését. A jelenlegi legújabb műszer képes egyszerre négy mérési helyről nyolc érzékelőről (4 gyorsulásmérő és 4 erőcella) adatot fogadni (5. ábra). Az adattovábbítás új lehetőségeként rádió alapú adattovábbító alkalmazásával kábel nélküli adatkapcsolatot is létre lehet hozni a műszer és az érzékelők között kb. 100 m sugarú körben (6. ábra). További hasznos lehetőség, hogy internet kapcsolaton keresztül egy távoli irodából is követhető a mérés folyamata.

7 5. ábra PDA PAX, 8 csatornás mérőműszer 6. ábra Adattovábbítás rádió transzmitterrel

8 4. VIZSGÁLT CÖLÖPTÍPUSOK TERHELŐ RENDSZEREK 25 év alatt sokféle cölöptípuson (előregyártott vasbeton, acél, fúrt cölöpök, 7. ábra), különböző terhelőrendszerek (cölöpverő, 3 10 t tömegű ejtősúlyok, 8. ábra) segítségével hoztuk létre a szükséges dinamikus erőhatásokat. Az ejtősúly kioldó szerkezeteként használtunk mechanikus, hidraulikus és roncsolásos kioldó rendszereket. 7. ábra Cölöp típusok

9 8. ábra Terhelő rendszerek

A Magyarországon vizsgált cölöpök nagy része 15 200 cm átmérők közötti, 3 25 m hosszúságú fúrt cölöp volt, leggyakrabban 60 80 cm átmérőjű CFA technológiával készültek.

10 A Magyarországon vizsgált cölöpök nagy része cm átmérők közötti, 3 25 m hosszúságú fúrt cölöp volt, leggyakrabban cm átmérőjű CFA technológiával készültek. A külföldi munkáinkon többségben voltak a vert cölöpök, acél anyag esetén jellemzően mm átmérővel illetve gerincmagassággal (30 50 méter hosszúsággal), vasbeton anyag esetén cm négyzetes oldalhosszúsággal (15 30 méter hosszúsággal). 5. JELLEMZŐ PROJEKTEK 1991 őszén végeztük el az első dinamikus cölöp próbaterhelést Magyarországon a tiszaújvárosi római katolikus templom alapozási szerkezetén a dán CP Test a/s vállalat közreműködésével. Ezt követően számos projekt keretén belül végeztünk méréseket Magyarországon és külföldön egyaránt. A méréseink jelentős részét közlekedési infrastruktúra projekteken, kisebb részét ipari- és középületeket érintő projekteken végeztük (9 21 ábrák). A következő ábrákon az érdekesebb projektek képei láthatók. 9. ábra Budapest, Westend City Center

11 10. ábra Százhalombatta, MOL tartályok 11. ábra Dunaújváros, Duna-híd 12. Kisigmánd, szélturbina

12 13. M6 M60 autópálya 14. Gönyü, EON erőmű

13 15. Szlovákia, autóút 16. Muuga, Észtország, kikötő 17. Nizhnekamsk, Oroszország, vegyipari létesítmény

14 18. Izmit, Törökország, kikötő 19. Kolozsvár, Románia, üzletközpont

15 20. Kolozsvár, Románia, középület 21. Tengiz, Kazahsztán, olajfeldolgozó létesítmény

Hasonló dokumentumok

Autópályahidak mélyalapozásának fejlődése Varsányi Tamás főmérnök. Visegrád, június 11.

Autópályahidak mélyalapozásának fejlődése Varsányi Tamás főmérnök Az előadás tartalma Magyarország autópálya hálózata Cölöpözési technológiák az autópálya hidak alapozásának kivitelezésében: Franki cölöp