CÖLÖPÖK PRÓBATERHELÉSE

Átírás

1 ÉPÍTÉSÜGYI ÁGAZATI MÛSZAKI IRÁNYELV MI CÖLÖPÖK PRÓBATERHELÉSE ÉPÍTÉSÜGYI TÁJÉKOZATÁSI KÖZPONT BUDAPEST, 1984

2 Felvilágosítást ad: 1 6. fejezet vonatkozásában G. VARGA MÁRTON 7. fejezet vonatkozásában Dr. PAJER IMRE Földmérõ és Talajvizsgáló Vállalat Telefon: NAGY ENDRE Építésügyi Szabványosítási Központ Telefon:

3 ÉPÍTÉSÜGYI ÁGAZATI MÛSZAKI IRÁNYELVEK CÖLÖPÖK PRÓBATERHELÉSE MI MI Az ME és az MI helyett G 02 Trial-loading of piles ÉPÍTÉSÜGYI SZABVÁNYOSÍTÁSI KÖZPONT Ez a Mûszaki Irányelv * (a következõkben: Irányelv) ajánlásokat tartalmaz a kivitelezõi gyakorlatban használt mindenfajta függõleges cölöpön tengelyirányban vagy a tengelyre merõlegesen ható statikus erõvel végrehajtott próbaterhelés elõkészítéséhez, végrehajtásához és értékeléséhez. Az irányelv nem vonatkozik különleges talajviszonyok (pl. roskadó, térfogatváltozó talajok) esetére és kutatási céllal végzett cölöp próbaterhelésekre. TARTALOMJEGYZÉK 1. Általános elõírások A próbaterhelés végrehajtásához és értékeléséhez szükséges adatok A próbaterhelés végrehajtásához szükséges felszerelés A próbaterhelés elõkészítése A próbaterhelés végrehajtása Biztonságtechnikai elõírások A próbaterhelési eredmények kiértékelése Függelék Vonatkozó szabályozási kiadványok * A mûszaki irányelvekre a 19/1976. (VI. 12.) MT számú rendelet 15. -a vonatkozik. A rendelet szerint a mûszaki irányelvek a szerzõdõ felek egymás között történt megállapodása esetén irányadók. A jóváhagyás idopontja: március A megjelenés idopontja: szeptember 1.

4 MI

5 5 MI ÁLTALÁNOS ELÕÍRÁSOK 1.1 A cölöp próbaterhelésének (továbbiakban próbaterhelésnek) célja a cölöp terhelés-elmozdulás görbéjének meghatározása és ebbõl a cölöp MSZ szerinti törõterhének, határteherbírásának, a tervezett igénybevétellel azonos nagyságú terhelés hatására várható elmozdulásának meghatározása. 1.2 Próbaterhelést az MSZ ben elõírt esetekben kell végezni. 1.3 A próbaterhelést a végleges kivitelezés helyéhez minél közelebb, a végleges kivitelezés helyével azonos talajviszonyú helyen kell végrehajtani. A próbaterhelésnek alávetett cölöp (továbbiakban próbacölöp) mindenben (készítési módban, méretben, anyagban stb.) azonos legyen a végleges szerkezeti cölöppel, s vert cölöp esetén a cölöpverõ berendezés típusa, ütésenkénti ütõmunkája, a mûködés módja és elve azonos legyen a szerkezeti cölöpök leverésénél használt cölöpverõ berendezéssel. 1.4 A próbaterhelés jellege szerint lehet elõzetes, vagy ellenõrzõ Elõzetes próbaterhelés a tervezési munka folyamatában készül. Eredménye alapján tervezik meg a cölöpök igénybevételét, ezért szükséges azt lehetõleg talajtörésig folytatni. Ha függõleges irányú próbaterhelésnél a terheléssüllyedés görbéhez függõleges érintõ nem húzható, úgy a terhelést lehetõleg a cölöpátmérõ (vagy a kisebb oldalhossz) 2%-ának megfelelõ süllyedésig kell végezni. Abban az esetben ha ez sem biztosítható, akkor a terhelést addig kell folytatni, amíg annak alapján megbízhatóan lehet extrapolálni a cölöpátmérõ 2%-ának megfelelõ süllyedésnél érvényes teherre. Megengedett, hogy a cölöpátmérõ 1%ának megfelelõ süllyedésnél mért teher másfélszeresét tekintsék vizsgálati végtehernek. Indokolt a próbaterhelést az építményre megengedett abszolút süllyedés 20%-áig végezni.

6 MI A vízszintes irányú próbaterhelést legalább addig kell folytatni, amíg az erõ irányával párhuzamos elmozdulás eléri az épületre az alapozás síkjában (csatlakozási szint) megengedett vízszintes eltolódás másfélszeresét. Ha a cölöp törõterhe a próbaterhelés abbahagyása vagy a meghatározott süllyedési, illetve eltolódási határ el nem érése miatt nem állapítható meg, akkor csak az elért eredményeket kell rögzíteni; indoklással, hogy miért nem lehetett a kívánt határig a próbaterhelést elvégezni Ellenõrzõ próbaterhelésre a cölöpalapozási terv elkészülte után kerül sor. Eredménye alapján állapítható meg, hogy a szerkezeti cölöpök teherbírása és várható süllyedése a tervezés során alapul vett értékeknek megfelel-e. Ha cölöp törõterhe az pontban megadott süllyedési határok el nem érése miatt nem állapítható meg, akkor az elért legnagyobb teher és a mért süllyedések alapján a törõteher, illetve a határteherbírás megadása helyett csak azt kell rögzíteni, hogy a cölöp a tervezett igénybevételnek megfelele. Szerkezeti cölöpök próbaterhelését lehetõleg kerülni kell. Ilyen próbaterhelést csak abban az esetben lehet a felelõs alapozástervezõ engedélyével végezni, ha biztosítják, hogy ez károsan nem befolyásolja sem a megterhelt, sem a környezetében levõ cölöpök teherbírását és nem hat vissza károsan a felszerkezetre. Ha a tervezõ másképpen nem rendelkezik, akkor a próbaterhelés során átadott maximális terhelés a tervezett igénybevétel másfélszerese legyen. 1.5 Az egyedi cölöpökön végrehajtott próbaterhelés egyedi cölöpökre szolgáltat adatokat.

7 7 MI A PRÓBATERHELÉS VÉGREHAJTÁSÁHOZ ÉS ÉRTÉKELÉSÉHEZ SZÜKSÉGES ADATOK 2.1 A próbacölöptõl legfeljebb 6 m-re talajmechanikai feltárás szükséges. Amennyiben a feltárás a próbacölöpözés után készül, úgy az a próbacölöptõl kb. 3 m távolságra helyezendõ el. Amennyiben a fúrások elvégzése ebben a távolságban nem lehetséges a tervezõ utasítása alapján ettõl el lehet térni A terhelt talajtartományban a rétegzõdést és a talajok állapotát talajfeltárással és laboratóriumi vizsgálatokkal kell megállapítani. Egyéb tervezõi utasítás hiányában a talajfeltárást a cölöpcsúcs alá legalább 3 m-re vagy a csúcsátmérõ ötszörösére terjedjen. A két érték közül a nagyobb mélység az irányadó A talajfizikai jellemzõk közül a talajazonosításhoz szükséges jellemzõkön kívül szükséges a térfogatsûrûség, a kohézió és a súrlódási szög minden egyes talajrétegre. Lehetõleg in situ vizsgálattal meg kell határozni a fajlagos csúcs és palástellenállást, az összenyomódási modulust. Vízszintes irányú próbaterheléshez a vízszintes irányú összenyomódási modulus ismerete is szükséges. * Ismerni kell a talajvízszint fúráskori és becs. max. értékét, valamint a talajvíz minõségét. 2.2 A tervezett létesítmény adatai közül szükséges a helyszínrajzi, az alaprajzi és a magassági elrendezésen, valamint a megengedett süllyedésen kívül elõzetes próbaterheléshez a teherhordó szerkezet elrendezése és a terhelési adatok (pillér- vagy falterhelés), a terhek támadási pontja, ellenõrzõ próbaterheléshez a cölöpök tervezett legnagyobb igénybevétele. * A vízszintes irányú összenyomódási modulus meghatározható helyszíni kísérlettel, laboratóriumi vizsgálattal vagy irodalmi adatok alapján.

8 MI A próbacölöpözés szükséges jellemzõ adatai: Elõregyártott vert vasbeton cölöp esetén a cölöp megnevezése az MSZ szerint (a cölöp hossz- és keresztmetszeti méretei, a cölöpsaru anyaga és kialakítása), a cölöp anyagának minõsége (próbaterhelésre való alkalmasság vizsgálata szemrevételezéssel) a cölöpverõ típusa, a verõkos tömege és ejtési magassága, Diesel-rendszerû berendezésnél egy ütés ütõmunkája, ütéssorozatonként az ütések száma és a cölöp behatolása a talajba, a verés kezdetének és befejezésének idõpontja, az indító szint tengerszint feletti magassága, a cölöp bevert hossza, Kónikus cölöp esetén az MSZ szerinti megnevezés elmarad. Injektor cölöp esetén a felsoroltakon túlmenõen az alkalmazott szilárdító folyadék mennyisége és jellemzõ adatai, az alkalmazott nyomás értéke, az injektálás kezdetének és befejezésének idõpontja Helyben készített fúrt cölöp esetén a furat kezdetének és talpának, továbbá a fúrással átmetszett különbözõ talajrétegek határainak, valamint a talajvíz szintjének és a beton felsõ síkjának tengerszint feletti magassági adata, a fúrással kitermelt föld mennyisége vagy a furat tényleges átmérõje, talpkiszélesítés esetén annak méretei, a teherbíró talajrétegbe való behatolás mértéke, a beton keverési aránya, bedolgozásának módja és a ténylegesen beépített mennyisége, az acélbetétek mérete és helyzete, a fúrás és betonozás kezdetének és befejezésének idõpontja, béléscsõ használata esetén annak hossza, külsõ és belsõ átmérõje, résiszap használata esetén annak jellemzõ adatai, légnyomásos betonozás esetén a légnyomás értéke Helyben készített vert cölöp esetén a béléscsõ külsõ és belsõ átmérõje, a verõkos tömege és ejtési magassága, ütéssorozatonként az ütések száma és a béléscsõ behatolása a talajba,

9 9 MI a verés és a betonozás kezdetének és befejezésének idõpontja, az indító szint tengerszint feletti magassága, a béléscsõ bevert hossza, a cölöptalpba bedolgozott beton mennyisége, a talpkészítés közbeni csõvisszahúzás mértéke, az acélbetétek méretei és helyzete, a törzsbe bedolgozott beton mennyisége, a beton keverési aránya, konzisztenciája, minõségi elõírása Helyben készített mikrocölöp esetén a fúrás technológiája (száraz, vízöblítéses), béléscsõ használata esetén annak hossza, külsõ és belsõ átmérõje, résiszap használata esetén annak jellemzõ adatai, a furat kezdõ szintje, mélysége és átmérõje, az acélbetétek méretei és helyzete, az ágyazóhabarcs mennyisége és jellemzõ adatai, az injektálóhabarcs mennyisége és jellemzõ adatai Bármely típusú próbacölöp esetén szükséges még helyszínrajzi elrendezése, (a környezõ építmények feltüntetésével), a cölöpözés során esetleg felmerült különleges körülmények, amennyiben a próbacölöpre utólag rábetonoztak, vagy kiegyenlítõ habarcsréteget helyeztek, akkor ismerni annak méreteit, minõségét és a készítés idõpontját, amennyiben a próbacölöp készítésének, illetve talajba juttatásának idõpontja és a próbaterhelés végrehajtása közötti idõben a cölöp talajjal érintkezõ hossza megváltozott (pl. talajfeltöltés, talajeltávolítás), akkor ismerni kell a változás mértékét Cölöpcsoport esetén a cölöpöket összekötõ fejgerenda, fejlemezméretei, a fejgerenda, illetve fejlemez beton minõsítési adatai, a beépített acélbetétek adatai, a cölöpcsoportban lévõ cölöpök adatai (a pontok szerint), a cölöpök egymáshoz viszonyított helyzete, a cölöpök készítésének, illetve talajbajuttatásának sorrendje.

10 MI A próbacölöpözés során biztosítani kell, hogy a próbacölöpre kerülõ fejtömb szimmetrikus elhelyezésû legyen. A több cölöpöt összefogó fejlemezt úgy kell kialakítani, hogy az alatta levõ talajra ne feküdjön rá. 2.4 A vizsgált hely környékén, esetleg korábban végrehajtott próbaterhelések adatai.

11 11 MI A PRÓBATERHELÉS VÉGREHAJTÁSÁHOZ SZÜKSÉGES FELSZERELÉS 3.1 A terhelés próbacölöpökre juttatása történhet nyomással vagy húzással Nyomóerõ kifejtésére jól használható a kézi mûködtetésû hidraulikus emelõ, de törekedni kell a gépi mûködtetésû hidraulikus emelõk alkalmazására. Olyan sajtót célszerû alkalmazni, amelynek teljesítõképessége meghaladja a próbaterhelésre elõirányzott legnagyobb igénybevételt. Szükség esetén egyidejûleg több sajtó is alkalmazható, de ebben az esetben biztosítani kell a sajtók célnak megfelelõ mérvû együttdolgozását (pl. a sajtók munkahengerének összekapcsolását nyomáskiegyenlítés céljából). A hidraulikus sajtó által kifejtett erõ mérésére szolgáló monométer skálabeosztásának legkisebb osztásköze az alkalmazandó legnagyobb teher 5%-án belül kell lennie. A sajtót a próbaterhelésnél használt manométerrel együtt a vizsgálat elõtt kalibráltatni kell. Hat hónapnál régebbi kalibrálás adatai nem használhatók, de célszerû a kalibrálást két havonta végeztetni. A sajtó nem megfelelõ mûködése esetén, annak javítása után újra el kell végeztetni a kalibrálást Húzóerõ kifejtésére bármely, a célnak megfelelõ olyan berendezés használható, amellyel a ható erõt folyamatosan és egyenletesen lehet növelni és csökkenteni. Ez esetben is érvényesek a pontban elõírtak. 3.2 A sajtó által kifejtett erõ megbízható és pontos mérése, továbbá a hidraulikus emelõ gyakori kalibráltatásának elkerülése érdekében, célszerû erõmérõ mûszer (pl. erõmérõ cella) alkalmazása. * Célszerû olyan erõmérõ mûszer használata, amelynél a skálabeosztás legkisebb osztásköre legfeljebb 2%-a a próbaterhelésnél alkalmazott legnagyobb tehernek. * Az eroméro cella megfelelo befogószerkezettel húzóero mérésére is alkalmas.

12 MI A központos teherátadás érdekében erõközpontosító berendezést (golyós gömbcsuklós terhelõlapot, sarut vagy a célnak megfelelõ egyéb szerkezetet) célszerû alkalmazni. 3.4 A cölöp mozgását mérõ mûszer mérési határa legalább 50 mm, a skálabeosztás legkisebb osztásköze legalább 0,05 mm legyen. Használhatók a mechanikus elmozdulását mérõ órák, az elektromos elmozdulásmérõk, valamint a szabatos szintezés. (Szintezésre csak legalább 0,05 mm leolvasási képességû szintezõ-mûszer használható). Vízszintes irányú terhelés esetén a cölöp felsõ véglapjának elfordulása mérhetõ klinométerrel is. (Elmozdulást mérõ mûszerrel csak abban az esetben mérhetõ, ha a cölöpfej vízszintes irányú elmozdulása nem haladja meg az 1 cm-t.) A cölöptengely elhajlása inklinométerrel mérhetõ. 3.5 Függõleges irányú terhelés esetén a hidraulikus sajtó ellenterhelése lehet talajhoz horgonyzott tartószerkezet vagy terhelõszekrény Horgonyzás céljára alkalmazhatók a próbacölöppel azonos típusú cölöpök vagy a célnak megfelelõ bármely horgonyzás. A tartószerkezetet az alkalmazható legnagyobb terhelésre kell méretezni. Célszerûen használhatók a gerinclemezes, rácsos vagy hengerelt I szelvényû tartók A próbaterhelõ szekrények közül a hazai gyakorlatban legismertebb és leghasználatosabb az 1000 kn teherbírású szekrény. A szekrény földdel vagy homokos kaviccsal tölthetõ fel, de alváza leterhelhetõ téglával, vb. cölöppel vagy a célnak megfelelõ bármely anyaggal. 3.6 Vízszintes irányú terhelés esetén a terhelést biztosító berendezésnél fellépõ reakcióerõ felvétele többféleképpen oldható meg: Legcélszerûbb megoldás mind húzó, mind nyomóerõ esetén két azonos próbacölöp készítése. Ebben az esetben két cölöprõl kapható értékelhetõ eredmény Nyomóerõ esetén amennyiben csak egy próbacölöp készül úgy a próbacölöp köré létesítendõ akna földfala is biztosíthatja az ellenterhet. Ebben az esetben támlapra (támfalra) van szükség, melynek anyaga lehet vasbeton, fa vagy acél.

13 13 MI Fentieken kívül a hatóerõ felvételére használható meglevõ vagy újonnan készített létesítmény (pl. épület, lehorgonyzott vagy kihorgonyzott szerkezet). 3.7 Helyben készült cölöp esetén a cölöp anyagának egyenetlenségébõl származó mérési pontatlanságok kiküszöbölése céljából a cölöp anyagába a mérõórákkal érintkezõ helyeken fém- vagy üveglapot kell beépíteni, vagy utólag gipszkötéssel felerõsíteni. Elõregyártott vb. cölöpöknél célszerûen használható olyan szorító bilincs, amire laposvasat hegesztenek azokra a helyekre, ahova az elmozdulásmérõ mûszerek érzékelõ feje kerül. 3.8 Az idõjárás káros hatása elleni védekezés céljából gondoskodni kell a próbaterhelés mérõhelyének lefedésérõl. (Hideg idõ esetén a mérõhelyen fagypont feletti hõmérsékletet kell biztosítani.)

14 MI A PRÓBETERHELÉS ELÕKÉSZÍTÉSE 4.1 Függõleges irányú terhelés horgonyzócölöpök alkalmazásával A horgonyzócölöpök számát a várható maximális terhelésbõl és a cölöpök húzó teherbírásának becsült értékébõl lehet megállapítani, de négynél kevesebb lehetõleg ne legyen. Szükség esetén a horgonyzócölöpöket a tervezõ próbacölöpnek minõsítheti A horgonyzócölöpök csúcsa nem lehet mélyebben, mint a próbaterhelt cölöpök csúcsa. Tervezõ próbaterhelésenként egy egy horgonyzócölöpnél kivételt tehet, de a próbaterhelt cölöp és a horgonyzócölöp csúcsát összekötõ egyenes és a vízszintes irány által bezárt szög ezen egy cölöp esetében sem lehet 30 -nál nagyobb. Ugyancsak tervezõi hozzájárulás kell szerkezeti cölöp horgonyzócölöpkénti felhasználáshoz, de ez esetben mérni kell a szerkezeti cölöp esetleges megmozdulását A horgonyzócölöpök és a próbaterhelt cölöp tengelytávolsága vert és fúrt cölöpöknél legalább 6 d, légnyomással készülõ cölöpöknél legalább 4 d legyen, ahol d a körkeresztmetszetû cölöp átmérõje vagy a négyszög keresztmetszetû cölöp nagyobbik oldalhossza. Ha a cölöp átmérõje 80 cmnél nagyobb, akkor indokolt esetben ez a távolság csökkenthetõ, de 3 d-nél kisebb nem lehet A horgonyzócölöpöket az elõirányzott legnagyobb terhelés figyelembevételével húzásra kell méretezni. Az acélbetétek méretezésénél számításba kell venni, hogy elõre nem látható pontatlan elhelyezés esetén a horgonyzócölöpökre a külpontosság miatt különbözõ értékû húzóerõk jutnak, tehát a horgonyzócölöpök számával osztott maximális terhelésnél nagyobb értékkel célszerûen 150%-kal kell számolni A horgonyzócölöpökrõl is cölöpözési jegyzõkönyvet kell készíteni.

15 15 MI Szekrényes terheléshez a tervezõ által elõírt teherbírású terhelõszekrény szükséges A szekrény elhelyezésekor gondosan ügyelni kell arra, hogy súlypontja a próbacölöp tengelyvonalába (cölöpcsoport esetén a tengelyvonalak eredõjére) kerüljön Gondoskodni kell olyan alátámasztásról, amely megakadályozza a szekrénynek a talajba való besüllyedését, vagy a szekrény magassági elhelyezése olyan legyen, hogy a várható süllyedés lezajlása után is maradjon szabad tér a cölöpfej felett a szükséges felszerelések (hidraulikus sajtó, erõmérõ cella stb.) elhelyezésére. (A próbaterhelés értékelésekor szükség esetén figyelembe kell venni a szekrény alátámasztásánál a talajba fellépõ feszültségtöbbletet.) A próbacölöp két szemben levõ oldala mellett a sajtó és a leolvasóberendezés megközelítése érdekében célszerû legalább cm szabad nyílást hagyni. 4.3 A 4.1 és 4.2 pontokban foglaltakon túlmenõen mind a horgonyzásos, mind a szekrényes próbaterheléshez biztosítani kell a következõket: A próbacölöp tetejét a hidraulikus sajtó egyenletes felfekvése érdekében vízszintes síkra kell kiképezni, szükség esetén cementhabarcs-simítással és egy legalább 1,5 cm vastag acéllemez lezárással. A lemez oldalmérete a cölöpfej méreteitõl és a hidraulikus emelõk számától függ A hidraulikus sajtót csak közvetlenül a próbaterhelés megkezdése elõtt szabad elhelyezni. Az elhelyezésnél gondosan ügyelni kell arra, hogy az erõátadás a cölöptengelyhez képest központos legyen. Az elhelyezett sajtó felett szabad hézagot kell hagyni, s a próbaterhelés megkezdése elõtt a dugattyúra nyomás nem hathat Az erõmérõ cella tengelyvonala a hidraulikus dugattyújának tengelyével egy egyenesbe kerüljön A központos teherátadást adó gömbcsuklót a tartószerkezethez csatlakoztatva kell elhelyezni.

16 MI Vízszintes irányú próbaterhelés elõkészítési szempontjai Amennyiben a reakcióerõ felvétele a ben foglaltak alapján történik, úgy külön méretezés nem szükséges (a vb. cölöpöket a szerkezeti cölöpökbe tervezett vasalással kell ellátni). A cölöpök felsõ 0,5-1,0 m-es szakaszát a terhelõ berendezésnek megfelelõ cölöpfejként kell kialakítani. Szögletes cölöpfejek esetén azok két párhuzamos oldallapja a két cölöp tengelyén átfektethetõ képzeletbeli síkra merõleges legyen. Célszerû szögacélból tüskéket betonozni a cölöpfejbe. Elõregyártott cölöpnél használható a cölöpre mereven kapcsolódó acélbilincs. A tüskék vagy bilincsek helyzete olyan legyen, hogy a mérõórák a 4.5 szerint elhelyezhetõk legyenek A ben ismertetett megoldástól eltérõ esetben elõre meg kell határozni a próbaterhelés során kifejthetõ legnagyobb erõt, s ennek az erõnek a figyelembevételével kell a reakcióerõ felvételére használt szerkezetet méretezni, illetve teherbírást ellenõrizni Ha a reakcióerõ felvételét a próbacölöp mellett létesített aknának a földfala biztosítja, akkor gondosan ügyelni kell arra, hogy a beépített támfal síkja merõleges legyen az erõre. Az akna feneke sima és vízszintes legyen, s tegye lehetõvé a berendezések biztonságos elhelyezését. A teherátadó berendezéseket oldalirányú elmozdulás ellen az akna oldalfalához való keresztirányú merevítéssel kell biztosítani. Az aknát víztõl is védeni kell A ban ismertetett megoldások bármelyikének alkalmazásánál gondosan ügyelni kell arra, hogy a kifejtett erõ hatásvonala és a próbacölöp tengelye egymást derékszögbe messe. Az erõt kifejtõ berendezés tengelyéhez képest központosan kell elhelyezni mindazon felszerelést, amely az erõ közvetítésében részt vesz (pl. gömbcsukló, erõmérõ) Gondoskodni kell az alkalmazott berendezések felszerelések olyan formában való rögzítésérõl (pl. alátámasztással, felfüggesztéssel), hogy azok a munkát ne zavarják.

17 17 MI A berendezéseket vagy felszereléseket úgy kell elhelyezni, hogy a sajtó (illetve az erõ kifejtésére használt berendezés) a próbaterhelés megkezdése elõtt, tehermentes állapotban legyen. 4.5 A próbacölöp mozgását mérõ mûszereket úgy kell elhelyezni, hogy a cölöp és a terhelõszerkezet mozgása ne befolyásolja a mérés pontosságát. A mûszerek rögzítésére pl. lapjával facövekhez szegelt palló vagy vascövekhez kapcsolt csõrúd használható célszerûen. A talajba vert cövek és a cölöpök (próbacölöp, horgonyzócölöp) közötti távolság legalább 2 m legyen. Ez a távolság indokolt esetben másfél méterig csökkenthetõ. A mûszerek mozgószára a kifejtett erõ hatásvonalával párhuzamos állásban legyen, a csúcsa teljesen sima felülettel (pl. üveglappal) érintkezzen. A cölöp mozgását kis átmérõjû (Χ < 60 cm) cölöp esetén legalább 2 db, nagyátmérõjû (Χ > 60 cm) cölöp esetén legalább 3 db mûszerrel kell mérni. A mûszerek elhelyezésekor ügyelni kell arra, hogy azok függõleges irányú terhelésnél mind a cölöp tengelyétõl, mind egymástól közel egyenlõ távolságra kerüljenek, illetve vízszintes irányú terhelésnél az erõ hatásvonalát és a próbacölöp tengelyvonalát tartalmazó képzeletbeli síkban, vagy az erõ hatásvonalától egyenlõ távolságra, de azonos magassági helyzetben legyenek. A mûszerek tényleges helyzetét a próbaterhelési jegyzõkönyvben ábrázolni kell. Ha a cölöp felsõ véglapjának az elfordulását is elmozdulásmérõ mûszerrel mérik, akkor erre a célra négy órát célszerû használni. A mûszerek mozgószára függõleges legyen. Ügyelni kell arra, hogy a mérési pontok olyan derékszögû négyszöget alkossanak, amelynek egyik oldalfelezõ egyenesére fektetett képzeletbeli függõleges sík tartalmazza az erõ hatásvonalát. Három mûszer használata esetében a mérési pontok olyan egyenlõ oldalú háromszöget kell alkossanak, amelynek egyik magasságvonalára fektetett képzeletbeli függõleges sík tartalmazza az erõ hatásvonalát. Mindkét esetben a mérési pontok által alkotott síkidom mértani középpontja a cölöp tengelyébe kell kerüljön. Ha a véglapelfordulást klinométerrel mérik, akkor azt a cölöp tengelyében elmozdulásmentesen kell rögzíteni. Ha a cölöptengely elhajlását inklinométerrel mérik, akkor a mérést biztosító csövet a cölöp készítése során annak tengelyében kell elhelyezni. 4.6 Az idõjárás káros hatása ellen védelmet nyújtó felszerelést úgy kell elhelyezni, hogy az a próbaterhelés végrehajtásánál ne okozzon nehézséget.

18 MI Ha a talaj a próbaterhelés megkezdésekor a cölöp közelében 20 cm-nél mélyebben fagyott, akkor a próbaterhelés nem hajtható végre. Ha a fagyott talajvastagsága 20 cm-nél kisebb, a próbaterhelés csak a fagyott réteg eltávolítása után kezdõdhet meg.

19 19 MI A PRÓBATERHELÉS VÉGREHAJTÁSA 5.1 A próbaterhelést akkor szabad elkezdeni, ha az elõkészítés szakszerûen megtörtént és az összes szükséges felszerelés a célnak megfelelõen használható állapotban van. A terhelõszerkezet összeállítása ellenõrizendõ munkavédelmi szempontból is. Az ellenõrzést a próbaterhelést elõkészítõ vállalat felelõs megbízottja végzi, és a próbaterhelés szakszerû elõkészítését naplóbejegyzéssel igazolja A helyszínen készített beton- és vasbeton cölöpök próbaterhelése csak akkor végezhetõ, ha a beton a szükséges szilárdságot elérte (lásd: MI-04.19) Ugyanez vonatkozik az elõregyártott cölöpökre is, ha azokat helyben készült cölöpfejjel látták el, vagy a meglévõ fejre kiegyenlítõ betonréteg került Elõregyártott vert cölöpök próbaterhelését a verés befejezése után, homokvagy kavicstalajban álló cölöp esetében legalább két nap, egyéb talaj esetében pedig legalább egy hét elteltével szabad végrehajtani. 5.2 A próbaterhelés idejére meg kell szüntetni minden olyan hatást, amely a cölöpmozgás megfigyelésének pontosságát befolyásolja. Ilyen hatás pl. a cölöpverés, földmozgatás, talajtömörítés stb. 5.3 A próbaterhelés megkezdésekor meg kell gyõzõdni arról, hogy a próbacölöp tehermentes állapotban van-e (erõmérõ, manométer állása zérus.) Ha a próbaterhelés megkezdése elõtt a próbacölöp a süllyedés mérése nélkül elõterhet kapott, akkor a próbaterhelés eredménye süllyedés szempontjából nem értékelhetõ. A cölöp mozgását mérõ mûszerek állását a cölöp tehermentes állapotában kell leolvasni és feljegyezni (kezdõ érték) s a továbbiakban a mûszerek mozgását ehhez az értékhez kell viszonyítani. 5.4 A terhelést egyenletesen, rázkódásmentesen, lökések nélkül, lépcsõkben kell átadni a cölöpre. Minden terhelési lépcsõnél fel kell jegyezni az összes mérõ-

20 MI felszerelés (erõ-, elmozdulás-, elõfordulás-, elhajlás-mérnök) állását és az idõpontot. Megkülönböztetünk konszolidált és konszolidálaltan terhelési lépcsõt. Az elsõnél a terhelést azonos értéken tartva, a süllyedés idõbeli megfigyelését addig kell folytatni, amíg a süllyedés sebessége 0,2 mm/h érték alá csökken, legalább 15 perc idõtartamig. Konszolidálatlan terhelési lépcsõnél a várakozási idõ csak az elmozdulást mérõ mûszerek állásának leolvasásáig tart. Függõleges irányú próbaterhelésnél konszolidált terhelési lépcsõt nagy teherbírású (P h > 800 kn) cölöpöknél 400 kn-ként, közepes teherbírású (300 kn < P h < 800 kn) cölöpöknél 100 kn-ként, kis teherbírású (P h < 300 kn) cölöpök esetén 50 kn-ként kell alkalmazni, s minden terhelési lépcsõ után lehetõleg teljes tehermentesítést kell végrehajtani. Vízszintes irányú próbaterhelésnél abban az esetben, ha a cölöp vízszintes törõterhe vagy a próbaterhelés során alkalmazandó legnagyobb igénybevétel várhatóan 500 kn-nál kisebb, akkor 50 kn-ként, ha nagyobb, akkor 100 kn-ként kell konszolidált terhelési lépcsõt alkalmazni, s minden egyes terhelési lépcsõnél tehermentesítést kell végrehajtani. A tehermentesítések és újraterhelések során a közbensõ lépcsõknél a konszolidációt nem kell kivárni, csak a mûszerek állását kell feljegyezni. Ha a teljes tehermentesítés a mérés megbízhatóságát vagy pontosságát károsan befolyásolja, (pl. a terhelõ szerkezet labilissá válás következtében) akkor a terhet csak addig az értékig kell csökkenteni, amíg ez a káros hatás még nem lép fel. A konszolidálatlan terhelési lépcsõk nagysága legfeljebb fele, de célszerûen harmada vagy negyede legyen a konszolidált terhelési lépcsõnek. Megjegyzések: A cölöp határteherbírása a próbaterhelés kezdetén nem ismert, ezért a cölöppróbaterhelési gyûjtemény segítségével illetve a területen esetleg már végzett próbaterhelés alapján becsült P h -t kell felvenni. Ha a próbaterhelés során az erõt manométer segítségével határozzák meg, akkor az elõzõekben megadott terhelési lépcsõket a hozzájuk legközelebb esõ skálabeosztásnak megfelelõen kell megválasztani. 5.5 A cölöp mozgását mérõ mûszerek állását és az erõ értékét mindegyik terhelési lépcsõ elérésekor azonnal fel kell jegyezni. (Kézi feljegyzés esetén célszerûen alkalmazható a Függelék szerinti ûrlap). Konszolidáció kivárásánál az adatok rögzítését az adott terhelés elérésétõl számított 10 perc alatt percenként, majd 2 óráig 5 percenként, 2 órán túl legalább 1/4 óránként kell rögzíteni.

21 21 MI Ha a mûszerek által mutatott süllyedések és az átlagsüllyedés közötti különbség meghaladja 0,5-1 mm átlagsüllyedésig annak 50%-át, 1-5 mm átlagsüllyedésig annak 30%-át, 5 mm-nél nagyobb átlagsüllyedésig annak 20%-át, akkor a próbaterhelést abba kell hagyni, s csak abban az esetben szabad folytatni, ha a mért süllyedéskülönbség okát megszüntették. Ugyancsak abba kell hagyni a próbaterhelést ha a mért elmozdulásokból arra lehet következtetni, hogy a cölöpfej az erõ hatásvonalával nem párhuzamosan mozog vagy csavarodik, s csak abban az esetben szabad folytatni, ha a rendellenességet megszüntették, 5.6 A próbaterhelés eredményeit nem szabad értékelni, ha a teher átadása közben az erõ nagyságát mérõ berendezés elromlik, vagy a próbacölöp mozgását mérõ mûszerek közül csak egy mûködik. 5.7 A prócacölöp mozgását a megbízó kívánsága esetén szintezéssel ellenõrizni kell. 5.8 Ha a próbaterhelés során a horgonyzócölöpök valamelyike a talajból kezd kihúzódni, akkor a kihúzódás megkezdésekor a próbacölöpre kifejtett erõ értékét fel kell jegyezni. Szükség esetén a horgonyzócölöpök mozgása is mérhetõ elmozdulásmérõ mûszerekkel. Szerkezeti cölöp horgonyzócölöpként való használása esetén azok esetleges kihúzódását feltétlenül mérni kell. 5.9 A próbaterhelés során fel kell jegyezni a használt felszerelés számát (jelzését) és minden, az eredmények értékelésére hatással bíró észrevételt. Ha a próbaterhelés eredménye a várható értéktõl (ami a cölöppróbaterhelési gyûjtemény segítségével becsülhetõ) nagymértékben eltér, akkor az eltérés okát vizsgálni kell.

22 MI BIZTONSÁGTECHNIKAI ELÕÍRÁSOK A cölöp próbaterhelése közben a vonatkozó elõírások szerint kell eljárni. * A munkák végzésére vonatkozóan a kivitelezõ vállalatnak Vállalati Munkavédelmi Szabályzattal ** kell rendelkeznie. * MSZ sorozat, ill. az MSZ KGST 1728 ** 47/1979. (XI. 30.) MT számú rendelet, illetve a 31/1981. (XII. 28.) ÉVM számú rendelet

23 23 MI PRÓBATERHELÉSI EREDMÉNYEK KIÉRTÉKELÉSE 7.1 Törõteher (P t ) meghatározása tengelyirányú terhelés esetén Ha a terhelés-süllyedési görbe függõleges érintõbe megy át, akkor a törõteher megfelel annak a tehernek, amelynél a függõleges érintõ metszi a teher koordináta tengelyét Ha a terhelés-süllyedési görbén függõleges szakasz nincs, akkor a törõterhet az a pont jelölheti ki, ahol a terhelés-süllyedési görbe egyenesbe megy át vagyis a görbéhez illesztett érintõ iránytangense azonos a terhelés-süllyedés görbe iránytangensével Azokban az esetekben, ha a terhelés-süllyedési görbén függõleges szakasz vagy a pontnak megfelelõ görbe szakasz nincs a törõteher meghatározása a) Ha nem ismeretes az építmény megengedhetõ átlagos süllyedés (s m ) felsõ határa, akkor a törõteher a névleges átmérõ vagy a kisebb oldalhossz 2%-ának megfelelõ süllyedésnél mért teher. Helyben készülõ cölöpök névleges átmérõi: Franki cölöp: 0,6 m Benoto cölöp: A csõvágóél külsõ átmérõje Közönséges fúrt cölöp: a béléscsõ külsõ átmérõje Vibrálással, légnyomással tömörített cölöp: A béléscsõ külsõ átmérõje növelve az átmérõ 10%-val. Zaggyal készülõ cölöp: a béléscsõ külsõ átmérõje. Csõ nélkül fúrt cölöp: a fúrófej átmérõje. Injektor cölöp: a névleges átmérõ az elõregyártott cölöp kisebb oldalhosszával egyenlõ. b) Ha a tervezõ a tervezõi adatszolgáltatásban közli az építményre megengedhetõ átlagos süllyedés (s m ) felsõ határát, akkor a törõterhet ennek alapján is meg lehet határozni. A törõteher ez esetben egyenlõ az építményre megengedett átlagos

24 MI süllyedés felsõ határa 15%-ánál mért teherrel. Ez a süllyedés azonban nem lehet nagyobb mint 40 mm. 7.2 Vízszintes terhelésre való próbaterhelésnél törõtehernek tekintendõ az épületre az alapozás síkjában megengedett vízszintes eltolódás 1,5- szörösénél mért vízszintes teher. 7.3 Ha a függõleges (tengelyirányú) terhelés esetén a terhelést nem folytatják a 7.1 pontokban meghatározott süllyedésig, akkor a terhelés-süllyedési görbét a cölöpátmérõ (kisebbik oldalhossz) 2%-ának megfelelõ süllyedésig extrapolálni szükséges. Az extrapolálással meghatározott törõteher azonban nem lehet nagyobb mint a cölöpátmérõ (kisebbik oldalhossz) 1%-ának megfelelõ süllyedésnél mért (meghatározott) teher 1,5-szöröse Extrapolálás terhelés-süllyedési görbe alapján a meglevõ görbébõl kiindulva matematikai analízis (pl. hiperbólikus megközelítés) útján meglévõ görbe és hasonló viszonyok között végzett, próbaterhelési gyûjteményben szereplõ próbaterhelési adatokból A törõteher meghatározására való közelítéshez felhasználhatók a megfelelõen választott statikus szondázások eredménye, vagy összehasonlításra alkalmas kisebb átmérõjû cölöpökön végzett próbaterhelések adatai Az extrapolált görbe szakaszt a ténylegesen mért szakasztól eltérõ módon (szaggatott vonal) kell jelölni. 7.4 Próbaterhelés kiértékeléséhez vizsgálatokat szükséges végezni, ha a cölöpök próbaterhelése során a mért eredmények a függõleges érintõvel kimetszett teher, vagy a cölöpátmérõ, illetve kisebbik oldalhossz 2%-ánál mutatkozó teher cm elõregyártott vert cölöpnél tömör szemcsés talajban 500 kn-nél, cm elõregyártott cölöpnél nem szemcsés talajban 400 kn-nél, cm elõregyártott injektor cölöpnél 60 kn-nél, cm elõregyártott vert cölöpnél 900 kn-nél, cm elõregyártott injektor cölöpnél 1100 kn-nél, Franki cölöpnél 2000 kn-nél kisebb. Egyéb cölöpnél a névleges átmérõ 1,5%-ának megfelelõ a próbaterhelési gyûjteménybõl vett átlagos teherbírásnál az adott cölöp törõterhe kisebb.

25 25 MI E vizsgálatokra a próbaterhelés során javaslatot kell tenni. Elõregyártott vert cölöpnél vizsgálni kell a cölöpfej sérültségét, a terhelés centrikusságát, statikus szondázással célszerû megállapítani, hogy a cölöp milyen ellenállású talajban áll. Franki cölöpnél vizsgálni kell a cölöpök geometriai méreteit, visszaszámolva a bedolgozott betonmennyiségbõl, melyhez a kivitelezõ vállalat dokumentációjából ismertek a csõ bevert hossza, a cölöpfejbe bedolgozott beton, és a törzsbe bedolgozott beton. A beton tömörödési tényezõjét az MI irányelv szerinti kisebbre kell venni, mint 0.7. az acélbetét szimmterikus elhelyezését a kerület mentén való egyenletes eloszlását lehetõleg ellenõrizni kell. statikus szondázással célszerû vizsgálni, hogy a cölöp megfelelõ ellenállású talajban áll-e. Helyben készült fúrt cölöpnél vizsgálni kell a cölöp geometriai méreteit a kivitelezõ által bizonylatolt betonmennyiség alapján. A földnedves beton (FN) esetén 0,75, a kissé képlékeny betonnál (KK) 0,85 tömörödési tényezõvel kell számolni. Öntött Franki cölöpnél a fejbe jutó betonnál a tömörödési tényezõ max. 0,7. A cölöptörzsnél a tömörödési tényezõ a helyben készült fúrt cölöpnél leírtakkal azonos. Ha a cölöp hibás, akkor a cölöpre törõterhet és ebbõl következõen határteherbírást megállapítani, nem lehet, helyette csak a terhelés-süllyedési görbét kell közölni, felhívva a figyelmet a cölöp hiányosságaira. A próbacölöpök helyét talajfeltárási (lehetõleg szondázási) pontokban kell kijelölni. 7.5 A cölöpözés mint kivitelezési termék ellenõrzése az MSZ /3-81 elõírásai szerint történjék. 7.6 A próbaterhelések eredményét népgazdasági érdekbõl a Földmérõ és Talajvizsgáló Vállalat (Budapest, VIII. Reviczky u. 4.) gyûjti össze és rendszeresen kiadja.

26 MI FÜGGELÉK

27 Megjegyzés Cölöp típusa... Cölöp készítõje:... Sajtó szám:... Manométer szám:... Kelt:... Jegyzõkönyvet felvette: MI FÜGGELÉK Cölöppróbaterhelési jegyzõkönyv Tsz:... Munkahely:... Cölöp jele:... MPa att kn Idõ Leolvasás Süllyedés Mp Absz. Rel átlag

28 MI MSZ MSZ MSZ MI MI MI MI MI MI VONATKOZÓ SZABÁLYOZÁSI KIADVÁNYOK Elõregyártott vasbeton és feszített beton vertcölöpök Cölöpalapozás Munkavédelem. Építõipari munkák általános biztonságtechnikai követelményei. Beton és vasbeton készítése Cölöprács szerkezetek. Tervezési és számítási irányelvek Kónikus cölöpök alkalmazásának irányelvei Talajfeltárás és cölöpök méretezése tervezési és számítási irányelvei Helyben készülõ mikrocölöpök tervezési és számítási irányelvei Irányelvek a helyben készülõ fúrt és különleges cölöpök alkalmazására MI Elõregyártott vasbeton cölöprács alkalmazása panelos épületeknél

29 Kiadja az Építésügyi és Tájékoztatási Központ felelõs kiadó: Hamvay Péter igazgató. Készült az Építésügyi és Tájékoztatási Központ Nyomdaüzemében (840354), Budapest, Felelõs vezetõ: Raffay Rusztem. Mûszaki szerkesztõ: Bernhardt Pál. Azonossági szám: 146/84. Megjelent: B/5 alakban, 2,8 A/5 ív terjedelemben