Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Átírás

1 KÜLÖNLEGES ALAPOZÁSOK Földalatti műtárgyak, munkatérhatárolás

2 Vízszintes földnyomás talajokban

3 Földalatti műtárgyak - kivitelezés Felszíni módszerek Talajkiemelés Szerkezetépítés Talajvisszatöltés Hagyományos szerkezetek Vízszigetelés A környező talaj jellemzően terhelésként jelentkezik Alagútépítési módszerek A szerkezet építése a környező talaj kiemelése nélkül történik. A szerkezetépítés és a vízszigetelés kialakítása az építéstechnológia szerves része. A környező talaj együttdolgozik a szerkezettel annak részévé válik

4 Munkagödör megtámasztási módszerek Kialakítás szerint - Nyitott munkagödör - Dúcos megtámasztás - Hátrahorgonyzott szerkezetek - Szigetszerű kiemelés - Födémmegtámasztásos (milánói) módszer - Szakaszos kiemelés

5 Közbenső megtámasztás nélküli földkiemelés Rézsűs határolás Nincs külön megtámasztó szerkezet Kis mélység esetén olcsó Nagyobb mélység esetén, jelentős földmunka és területigény Befogott fal Nincs külön megtámasztó szerkezet Kis munkagödör-mélység esetén gazdaságos Kisebb földmunka és helyigény Nagyobb mélységek esetén gazdaságtalanul nagy szerkezeti vastagság

6 Közbenső megtámasztás nélküli földkiemelés BEFOGOTT FAL RÉZSŰS KIEMELÉS Ripio de Santigo (

7 Közbenső megtámasztás nélküli földkiemelés > talajszegezés 1. Földkiemelés 3. Lőttbeton felhordása (homlokfal építés) 4. Földkiemelés EN Execution of special geotechnical works - Soil nailing 2. Szegezés (verés, vibrálás, injektálás)

8

9

10

11 Talajszegezés előnyei Kisebb környezeti behatás, mint a hagyományos szerkezeteknél (pl. a talajkiemelés, visszatöltés szükségtelenné tételével) Gazdaságosabb és anyagtakarékosabb kialakítás azáltal, hogy a hátsó talajtömeg bevonásával. Nincs szükség dúcolatokra illetve jelentősebb teherbírású homlokzati elemekre. Flexibilis kivitelezhetőség (kis munkaterületen, heterogén talajkörnyezetben is alkalmazható) Rövid kivitelezési idő Forrás: FHWA-SA

12 Talajszegezés korlátai A sűrűn kiosztott talajszögek kivitelezése nehéz lehet sűrűn beépített környezetben (pl. közművek) Nagyobb vízszintes elmozdulások Nagyobb felszínsüllyedések Nem minden esetben alkalmazható Source: FHWA-SA

13 Talajszegezés szempontjából kedvező talajviszonyok Kedvezőtlen irányultság nélküli reziduális talaj, töredezett kőzet. Kemény, (kis plaszticitású) kötött talaj (kúszás szempontjából nem veszélyes) Cementálódott vagy tömör szemcsés talajok (homok, kavics) Homogén homok (legalább 5 kpa kohézióval). A homlokfelület állékonyságának biztosítása problémát jelenthet ha a talaj kiszárad (kipergés) Talajvízszint felett alkalmazható. Source: FHWA-SA

14 Talajszegezés szempontjából kedvezőtlen körülmények Laza szemcsés talajok Egyenletes szemeloszlású szemcsés talajok ( folyós homok C u <2-3) Szerves talajok Puha agyagok (drénezetlen nyírószilárdság kisebb, mint 50 kpa Erősen fagyérzéken illetve térfogatváltozó talajok Erősen töredezett kőzetek (repedést kitöltő talaj nélkül) Töredezett kőzetek a munkagödör oldalfala felé irányuló repedésekkel Source: FHWA-SA

15 Földmegtámasztás dúcolt munkagödörrel 1. Talaj kiemelés, első fázis 2. Dúcolat elhelyezése (előterhelés) és 2. lépések ismétlése a kívánt mélységig. 4. Alaplemez készítése 5. Alsó dúcsor eltávolítása 6. Födémlemez készítése és 6. lépések ismétlése a terepszintig. Deepexcavation.org

16 Földmegtámasztás dúcokkal Geo-photo album -

17 Földmegtámasztás dúcokkal Geo-photo album -

18 Hátrahorgonyzott fal 1. Földkiemelés 1. fázis 2. Horgony készítése stabilitás) Deep excavation Theory and practice 3. Horgonyok előfeszítése (a faldeformáció csökkentése érdekében) 4. Földkiemelés következő fázis 5. Horgonyzás következő fázis és 5. lépés ismétlése a kívánt mélységig 7. Alaplemez készítése 8. Födémlemezek készítése (hosszú távú

19 Hátrahorgonyzott fal

20 Hátrahorgonyzott fal ELŐNYÖK 1. Nagy alapterületű munkagödör esetén is gazdaságosan alkalmazható 2. Összetett alaprajzi formájú munkagödör óvatosan alkalmazandó esetén is HÁTRÁNYOK 1. Puha talajok esetén nem alkalmazható 2. Víz alatti szemcsés talajok esetén 3. Ha a horgony készítése vagy az előfeszítés nem megfelelő nagy deformációk alakulhatnak ki.

21 Földkiemelés belső maggal Deep excavation Theory and practice 1. Résfal, cölöpfal készítése 2. A munkagödör központi részének kiemelése 3. A munkagödör határoló falat talajrézsű támasztja meg 4. Az épület középső részének építése 5. Talajrézsű eltávolítása, dúcok (támaszok) elhelyezése

22 Földkiemelés belső maggal ELŐNYÖK 1. Kevesebb dúc kisebb geometria méretekkel (olcsóbb) HÁTRÁNYOK 1. A benti, megtámasztó talajrézsű felső részén a földnyomás kicsi, így nagyobb 2. A horgonyzásnál gyorsabban kivitelezhető. alakváltozások alakulhatnak ki. 2. Az épület belső és külső részének kapcsolata kritikus lehet.

23 Födémmegtámasztásos (milánói) módszer Deep excavation Theory and practice 1. A megtámasztó falak készítése 2. Cölöpök készítése, oszlopok elhelyezése 3. Földszinti födém készítése 4. Földkiemelés 5. A -1 szint födémjének készítése 6. Földkiemelés - födémkészítés lépcső ismétlése a kívánt szintig 8. Utolsó földkiemelés 9. Alaplemez készítése

24 Födémmegtámasztásos (milánói) módszer ELŐNYÖK 1. A terepszint rövid idő alatt helyreállítható. 2. A felszerkezet és a pinceszint kivitelezési 2. Kisebb munkaterület a terepszint munkái párhuzamosan mehetnek. 3. A födémlemezek merevsége nagyobb, 3. Kivitelezés minősége? mint a dúcoké vagy hátrahorgonyzásé kisebb elmozdulások 1. Költségesebb alatt HÁTRÁNYOK 4. Hosszabb kivitelezési időtartam nagyobb földnyomások (kúszás)

25 Részleges kiemelés Deep excavation Theory and practice A talajkiemelés több ütemben történik Kisebb szélesség esetén az átboltozódás hatása nagyobb, ezért a kialakuló alakváltozások kisebbek.

26 Talajmegtámasztó szerkezetek 0 0 Támszerkezetek 0 0 Támfal Befogott falak Vasalt talajtámfal Hibrid szerkezetek Szádfal Cölöpfal Berlini dúcolat Résfal

27 Berlini dúcolat 1. Az acélprofilok verése / vibrálása / sajtolása (kemény talajrétegeke esetén előfúrásra lehet szükség) 2. Földkiemelés és pallók elhelyezése 3. A pallók mögött talajvisszatöltés 4. Dúcok elhelyezése (ha szükséges) 5. Szerkezetépítés 6. I acélok visszahúzása Deep excavation Theory and practice

28 Berlini dúcolat

29 Berlini dúcolat ELŐNYÖK 1. Egyszerű, gyors kivitelezés 2. Alacsony költségek 3. Az I acélok visszanyerhetőek a kivitelezést követően (újrahasznosítás) 4. Az I acélok kihúzása kevésbé zavarja 4. Ki kell tölteni a pallók és a földfal közötti meg a talajkörnyezetet mint pl. a szádfalaké Hátrányok 1. Vízszigetelés bonyolult lehet 2. Víztelenítés lehet szükséges 3. Az I acélok lejuttatása dinamikus hatással és zajjal jár hézagot (ellenkező esetben jelentős mozgások) 5. Az I acélok eltávolítása megzavarja a talajkörnyezetet (további mozgások)

30 Berlini dúcolat Geo-photo album

31 Berlini dúcolat Dubai

32 Szádfalak 1. Szádfalak talajba juttatása veréssel vibrálással, sajtolással 2. Földkiemelés (szükség esetén dúcolatok elhelyezése) 3. Szerkezetépítés 4. Szádpallók kihúzása Deep excavation Theory and practice

33 Szádfalak ELŐNYÖK 1. Vízzáró 2. Újrahasznosítható 3. Merevebb, mint a berlini dúcolat HÁTRÁNYOK 1. Kevésbé merev, mint a vasbeton szerkezetek 2. A szádpallók talajba juttatása dinamikus hatással és zajjal jár 3. Nehezen (vagy egyáltalán nem) kivitelezhető kemény talajban 4. A visszahúzás megzavarja a talajkörnyzetet

34 Szádfalak keresztmetszeti kialakítás

35 Szádfalak earthwork.us

36 Cölöpfal

37 Cölöpfalak ELŐNYÖK 1. Kisebb környezeti hatás (dinamikus, zaj) kivitelezéskor, mint az előző két esetben 2. A mélység a helyszínen változtatható (pl. átboltozódási hatás kemény talajréteg, változó befogási hossz) 3. Nagyobb merevség 3. Kisebb merevség, mint a résfalak esetén 4. Kivitelezhető kemény agyagok vagy tömör szemcsés talajok esetén is. HÁTRÁNYOK 1. Ha nincs összefogó gerenda, önálló elemekként működnek, nincs 2. Kivitelezés időigényesebb 4. A kivitelezési pontatlanságok folytonossági hiányokat eredményezhetnek

38 Cölöpfalak a) Hézagos cölöpfal b) S elrendezés c) Összeérő cölöpfa d) Összemetsződő cölöpfal e) Vegyes elrendezés

39 Résfalak

40 Résfalak ELŐNYÖK 1. Kisebb zaj- illetve dinamikus hatás 2. Mélység (szélesség) a helyszínen variálható 3. Nagy merevség 4. Vízzáró (jó megbízhatósággal) zagykezelés) jelentős 5. A végső földmegtámasztó szerkezet része 4. Folyósodásra hajlamos homokban lehet 6. Alapozási célra is alkalmas HÁTRÁNYOK 1. Nagy gépigény (felvonulási költségek, időigény) 2. Drága 3. A csatlakozó géplánc helyigénye (pl. nehezen (vagy nem) alkalmazható.

41 Határoló falak megtámasztása Lehetséges támaszok - Dúc - Horgony - Talaj - Ferde dúc

42 Dúcok

43 Horgonyok Deep excavation Theory and practice

44 Talajmegtámasztás Deep excavation Theory and practice

45 Ferde dúcok Deep excavation Theory and practice

46 Munkatérhatárolások statikai tervezése 46

47 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Az építmények statikai tervezése 2010 végéig döntően még a korábbi MSZ szerint történt A munkatérhatárolások, illetve ezek véglegessé váló szerkezeti elemeinek statikai méretezése hazánkban már kb. 15 éve az EC 7-1 elvei szerint folyik a munkatérhatárolásra vonatkozó korábbi - MSZ szabvány nem adott elegendő útmutatást ilyen méretű és típusú szerkezetek méretezéséhez. A gyakorlatban az EC 7-1 ENV-változatában megjelenő számítási lehetőségeket kombinálják az MSZ es sorozat követelményeivel és módszereivel. 1. Általános elvek 47

48 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A gyakorló tervezők az EC 7 elveit követik kiegészítve a gyakorlati tapasztalatokkal A munkatérhatárolások : 1. Általános elvek lövellt betonnal fedett, szegezett talajtámfal jellemzően a felső 2-3 méteren jet-falas talajtámfal a foghíjakon a szomszédos épületek alatt hézagos cölöpfal hátrahorgonyozva vagy belülről csőtámokkal megtámasztva (jellemzően agyagos, márgás környezetben) résfal hátrahorgonyozva vagy belülről csőtámokkal megtámasztva helyenként rézsűs határolás vagy berlini dúcolat, ritkán szádfal 48

49 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e szerkezeteinek kialakítását, fő méreteit: a talaj-és talajvíz adottságok a geometria viszonyok, valamint a kivitelező gép kapacatása és bevált módszerei határozzák meg. 1. Általános elvek 49

50 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Fő kérdés jellemzően a munkagödör fenékszintje alatti befogás szükséges mélysége és a horgonysorok (belső támaszok) száma A falmélységet legtöbb esetben nem a statika, hanem a biztonságos vízzárás határozza meg fontos ismerni a kötö fekü réteg minőségét, repedezettségét. Statikailag a minimumra törekszünk, nem a valódi befogott, hanem csak támaszkodó szerkezetet tervezünk. 1. Általános elvek 50

51 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A horgonyok(sorok) számát a talaj minősége szabja meg, ahova a horgony beköthető van amikor nem lehet horgonyozni ha nem túl nagy a fesztáv (20-25 méter, max. 30 m), akkor belső csőtámasz ha az sem működik, akkor milánói vagy belső magos módszer Sokezer horgony feszítés alapján kellő tapasztalat 7-8 méternél hosszabb befogási szakaszt (injektált horgonyoknál) nem érdemes alkalmazni normál viszonyok mellett kb. 10 méteres munkagödör mélységig egy sor horgony elegendő 1. Általános elvek 51

52 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Meg kell oldani az ideiglenes és végleges víztelenítést is Budapesten jellemzően belátható mélységen belül van közel vízzáró feküréteg építés alatt megfelelő befogás esetén elegendő a nyíltvíz-tartás végleges állapotban szivárgó kialakítása Legtöbb esetben a határoló falak a végleges szerkezetek oldalfalául is szolgálnak a földnyomást is tartósan ezek veszik fel. A rés, vagy cölöpfal nem tökéletesen vízzáró, ha porszárazsági követelmény van, akkor külön szigetelés és eltakaró szerkezet kell Ma egyre inkább kéthéjú szerkezet: résfal+belső bélésfal, legtöbb esetben közte szivárgó lemezzel. Ha szigetelés van, akkor a belső szerkezetet kell víznyomásra (is) méretezni. 1. Általános elvek 52

53 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Tapasztalat alapján egy modell szerkezetet állítunk fel ezt ellenőrizzük szükség esetén módosítjuk A peremfeltételek változása miatt számos (sokszor 6-10) szelvényt is ellenőrizni kell, 3-5 építési fázis mellett ma már számítógépes célprogramok állnak rendelkezésre A munkatér-határolások tervezésének az Eurocode 7 szerint a teherbírási és a használhatósági határállapotok vizsgálatára kell irányulnia. 2. Megoldandó mére-tezési 53 feladatok,

54 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Korábban elsősorban az előbbire koncentrált a tervezés: a szerkezetek geotechnikai méretezése a falak befogásának, nyomatéki igénybevételeinek, a megtámasztásokra (horgonyokra) jutó erőknek a megállapítását foglalta magába. Ezek mellett idővel egyre nagyobb hangsúlyt kapott a használhatósági határállapotok vizsgálata, mert a beépített területeken létesülő egyre mélyebb munkagödrök mentén bekövetkező mozgásoknak a meglévő létesítményekre gyakorolt hatásait értelemszerűen vizsgálni kellett. Így egyre inkább olyan tervezési eljárásokra lett szükség, melyek e mozgások becslésére is alkalmasak. 2. Megoldandó mére-tezési 54 feladatok,

55 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e 55

56 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Ez a tervezés alapja eredményeképpen a falszerkezet igénybevételei (nyomatékok, nyírások), mozgásai, a horgonyokra (belső támaszokra) háruló nyomások-húzóerők és a fenék alatti talajzónára jutó nyomások határozhatók meg. A munkagödrök határolásának tervezésére háromféle módszert használnak: a földnyomások, mint terhek előzetes felvételén alapuló eljárást (a), a rugalmas ágyazású gerenda elvén alapuló számítást (b), és a véges elemes számításokat (c). 2/A. A falszerkezet statikai vizsgálata 56

57 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Alapját Blum (1931) dolgozta ki, abból a feltevésből kiindulva, hogy a falmozgások elegendőek ahhoz, hogy a fal két oldalán a mozgás irányától függően a földnyomások aktív vagy passzív határértékei kialakuljanak. Az eljárás szerint az így felvett földnyomásokból számított igénybevételekre kell méretezni a szerkezetet, illetve a megtámasztásokat (horgonyzásokat). A Blum-féle eljárást az idők folyamán sok részletben fejlesztették mára mégis kiszorulóban van javított változatait pedig idehaza valójában alig alkalmazzák. 2/A/a. A földnyomások, mint terhek előzetes felvételén alapuló eljárás 57

58 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A rugalmas ágyazás elvén alapuló számítások lényege a Winkler-elv: a környező talajt vízszintes helyzetű lineáris (állandó rugóállandójú) rugókkal modellezzük a falat rugalmas ágyazású gerendának tekintjük, s olyan földnyomáseloszlást keresünk, mely kielégíti az egyensúlyi követelményeket és a fal (a gerendatartó) és a talaj (a rugók) azonos deformációs vonalát eredményezik. Számítógépes megoldások (időigényes) A számítási eredmények realitása a rugóállandók, a vízszintes ágyazási tényezők helyes felvételén alapul ez a geotechnika egyik legnehezebb feladata. 2/A/b. A rugalmas ágyazású gerenda elvén alapuló számítás 58

59 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Korábban számos módszer nagy fejlődésen ment keresztül (elsősorban az ágyazási tényező felvételét illetően). Sherif (1974) dolgozta ki a mélységgel különböző függvények szerint változó rugóállandókon alapuló számításokat, s adott ajánlást e függvények felvételére. Számos olyan program is van már, mely a feszültségtől függően változtatható rugókarakterisztikával dolgozik, amivel már a talaj nem-lineáris viselkedése is modellezhető. 2/A/b. A rugalmas ágyazású gerenda elvén alapuló számítás 59

60 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Itthon Czap Zoltán Résfal programja vagy a GEO4-GEO5 programok használatosak Ezek egy-egy rétegre konstans rugóállandót alkalmaznak, de a velük számított földnyomásokat az aktív és a passzív földnyomási határértékkel korlátozzák ez a Blum-féle és a rugalmas ágyazáson alapuló eljárás egyfajta kombinációjának is tekinthető, s egy lineárisan rugalmas-tökéletesen képlékeny anyagmodellnek felel meg. Fontos, hogy a vele megállapított mozgások megbízhatósága azonban továbbra is általában a rugóállandó helyességétől függ (ez a legnehezebb feladat). 2/A/b. A rugalmas ágyazású gerenda elvén alapuló számítás 60

61 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A személyi számítógépeken futtatható programoknak köszönhetően a geotechnika sok területén elterjedőben van ez a módszer, s közülük éppen a munkatérhatárolások vizsgálata tekinthető olyannak, ahol ezekre a legnagyobb a szükség, és ahol egyben a legtöbb haszonnal járhat. Egyre inkább képesek arra, hogy modellezzék a tényleges talajrétegződést, a talajok valóságos mechanikai viselkedését, a munkatérhatároló szerkezeteket és az építési folyamatokat, sőt a környező építményeket is. Eredményül, a szerkezetek igénybevételei mellett, a munkatér mentén bekövetkező vízszintes és függőleges irányú mozgásokat is szolgáltatják. 2/A/c. Véges elemes számítások 61

62 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Itthon leggyakrabban a PLAXIS-programmal vizsgálják a munkagödröket. A PLAXIS-program által felkínált felkeményedő talajmodellt (Hardening Soil Model) alkalmazva reálisabb mozgásokat lehet számítani, mint a megszokott lineárisan rugalmas és tökéletesen képlékeny, a Coulomb-féle törési feltételt alkalmazó talajmodellel. A PLAXIS-program fejlesztői újabban e modell egy további javításán dolgoznak, a kis alakváltozások esetén érvényes nagyobb talajmerevség beépítésén, ami újabb esélyt kínálhat az ilyen számítások pontosítására. 2/A/c. Véges elemes számítások 62

63 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A program ma lehetővé teszi a különböző építési fázisok modellezését, drénezett és drénezetlen terhelések, illetve a konszolidáció lekövetését, komplex talajvízrendszer és vízmozgások figyelembevételét, szerkezeti elemek, geoműanyagok, horgonyok, illetve ezen elemek és a talaj kölcsönhatásának modellezését. Hasonló lehetőségeket nyújtanak a következő, itthon még kevéssé ismert programok is: a GEO-SLOPE, a SAGE-CRISP, a COSMOS és a Z-Soil programok. 2/A/c. Véges elemes számítások 63

64 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A számításokat az EC 7-1 nemzeti mellékletével összhangban a DA-2* tervezési módszernek megfelelően a talajparaméterek karakterisztikus értékeivel kell elvégezni. Az így kiadódó igénybevételeket ezért a DA-2 módszerben az állandó terhekhez rendelt γ G = 1,35 parciális tényezőkkel növelve kell a következő számításokba bevinni, mivel ezeket nagyrészt a földnyomás okozza. Minthogy a hasznos terhek parciális tényezője γ Q = 1,50, ezért azokat a számítás kezdetén γ Q / γ G = 1,50 / 1,35 1,10 értékkel növelve kell bevinni. E finomítás azonban gyakran csak elvi jelentőségű, mivel a munkagödrök menti épületek terheit csak becsülni tudjuk. 2/A/c. Véges elemes számítások 64

65 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A következő feladat: a falak vasalásának megtervezése: γ G = 1,35-tel felszorzott nyomatékokra, nyíróerőkre. A szerkezet ellenállásában meg kell lennie a betonszabvány szerinti biztonságnak. A munkának ki kell terjednie a réstáblákat összefogó és a horgonyerőket elosztó fejgerendák, vagy a közbenső támok és a fal közé kerülő heveder (mellgerendák) vasbetonszerkezeti méretezésére is. 2/B. A falak vasalásának ellenőrzése 65

66 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e γ G = 1,35-tel felszorzott horgonyerőkre a horgonytávolságnak, valamint a szükséges szabad és befogott horgonyhossznak, illetve a horgonyoknak, mint acélszerkezeti elemeknek a méretezése Ha a horgonyok helyett belső támok, általában acélcsövek vannak, akkor azokat is eszerint kell tervezni. (Horgonyokról részletesen a következő órán) 2/C. Horgonyok (csőtámok) tervezése 66

67 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A falról idejutó (közel) vízszintes nyomások passzív földnyomáshoz való viszonyítását jelenti. Rugalmas ágyazú módszereknél: a programot a fal előtti nyírószilárdság vagy a passzív földellenálás megfelelő csökkentésével futtatjuk le ha nem omlik össze a szerkezet, akkor megfelelő Véges-elemes módszereknél: Az előbb vázolt módszer vagy egyben az általános állékonyság ellenőrzésével (lásd E pont). 2/D. A fenék alatti talajzóna, mint alsó támasz vizsgálata 67

68 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Az általános állékonyság ellenőrzése az EC 7-1 szerint annak igazolását jelenti, hogy a megtámasztó rendszer, illetve a kapcsolódó talajtömegek és szerkezetek egyensúlya egy, a szerkezeteken kívül haladó vagy azokat átmetsző csúszólap mentén bekövetkező elmozdulással szemben kellő biztonságú-e. GEO5 program vagy más állékonyságvizsgáló program kör vagy összetett csúszólapokat is vizsgálnak. Alkalmazható a véges elemes programok ún. φ-c redukciós számítása is ezt a hazai vizsgálat eddig külső stabilitásvizsgálatnak nevezte megkülönböztetve a szabad horgonyhossz megállapítására szolgáló belső stabilitásvizsgálattól azonban, ha az általános állékonyságot minden lehetséges csúszólapra megfelelőnek találjuk, akkor az a szabad horgonyhossz megfelelőségét is biztosítja. 2/E. Az általános állékonyság ellenőrzése 68

69 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Az eddigi gyakorlat a külső stabilitást illetően a nyírószilárdsági paraméterek karakterisztikus értékére vonatkozóan γ j = γ c = 1,50 globális biztonságot teljesített. Az EC 7-1 nemzeti melléklete szerint ezt a vizsgálatot a DA-3 tervezési módszer szerint kell végezni, ami a nyírószilárdsági paraméterekben értelmezett biztonságot jelenti, és erre γ j = γ c = 1,35 az előírt parciális tényező. Az EC 7-1 eredetileg 1,25-öt ajánlott, ezt emelték 1,35-re, közelítve az eddigi 1,50-et a nyírószilárdsági paraméterek karakterisztikus értékeiben nagyobb a bizonytalanság 2/E. Az általános állékonyság ellenőrzése 69

70 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A tervezés egyik legkritikusabb része. A rugalmas ágyazással megállapított vízszintes mozgások kisebb gödörmélység és óvatosan felve ágyazási tényező esetén reálisak lehetnek de inkább ezek másfélszeresével szoktak számolni. Mélyebb munkagödrök esetében már olyan járulékos hatások is megjelennek, melyeket külön kell számítani, vagy át kell térni a gödör tágabb környezetét is modellező véges elemes számításokra. A mozgásokat jellemzően a hasonló talajadottságú, geometriájú és támszerkezetű munkagödrök mentén mért mozgások tükrében veszik fel. a nyírószilárdsági paraméterek karakterisztikus értékeiben nagyobb a bizonytalanság 2/F. A határoló szerkezet mentén bekövetkező mozgások vizsgálata 70

71 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Az érem másik oldala: Mit bír az épület? ugyanolyan bizonytalan legtöbb esetben a szomszédos, jellemzően régi épületek állaga, szerkezete nehezen tisztázható 2/F. A határoló szerkezet mentén bekövetkező mozgások vizsgálata 71

72 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e A tervezésnek még további kérdésekre is ki kell terjednie, de a tapasztalat szerint a hazai projektek esetében a tételes vizsgálat elhagyható: - a vízmozgások kedvezőtlen hatásait - a hidraulikus talajtörést - a gödörfenék felszakadását - a szemcsék kimosódását Általában konstrukciós megoldásokkal, a résfalak kellő befogásával, ill. a hézagos cölöpfalak közötti drénlemezekkel, geotextíliákkal kerülhetjük el. 2/F. A határoló szerkezet mentén bekövetkező mozgások vizsgálata 72

73 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Leggyakoribb a rugalmas ágyazás elvén alapuló tervezés. Az ágyazási tényező helyes felvétele a számítás kulcsa Winkler-féle rugómodell csak az aktív vagy passzív határállapotig fogadjuk el azokig a földnyomás lineárisan változik azokon túl határértékeknek megfelelően állandósul Ezeket jelképezik a párhuzamosan kapcsolt rugók és csúszkák 73

74 M u n k a t é r h a t á r o l á s o k s t a t i k a i t e r v e z é s e Általában a mozgások nem olyan nagyok, hogy a mellettük lévő talaj valamelyik határállapotba jutna. Az ágyazási tényezőt az összenyomódási modulusokból kellene becsülni, de egy külföldi diagramot használ a hazai gyakorlat is ellentmondásosnak tűnik, mert a nyírószilárdsági paraméterek alapján kell az ágyazási együtthatót felvenni a szilárdabb talaj deformációs paraméterei és ágyazási tényezője is nagyobb a mérések visszaigazolják a megfelelőségét. 74

75 TALAJHORGONYZÁS tervezés építés ellenőrzés Meszlényi Zsolt Strabag-MML Kft. Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 75

76 Talajhorgonyok - fogalmak Talajhorgony : olyan szerkezet, amely reakció erőt visz át a gyámolított szerkezetről a talajra vagy kőzetre Horgonyfej : erőátadás a szerkezetre (átvezetés, feszíthetőség, rögzítés) Szabad szakasz : rugalmas erőátviteli hossz (elmozdulást biztosít, nincs erőátadás) Befogott szakasz : erőátadás a talajra (szakadólapon kívül, stabilitás!) Magas kockázatú szerkezet! Tönkremenetele okozhat progresszív törést, stabilitás vesztést (hasonlóan az oszlopokhoz) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 76

77 Horgonyok felhasználási lehetőségei Támszerkezetek reakcióerőinek felvétele Alagútfalazat és külső kőzettömeg együttdolgoztatása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 77

78 Példa támszerkezet kihorgonyzásra vb. résfal Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 78

79 Horgonyok felhasználási lehetőségei Hídfők ferde húzóerőinek felvétele (függesztett és hárfahidak) Felúszni akaró szerkezet lehorgonyzása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 79

80 Példa lehorgonyzásra - vízalatti alaplemez építés Körbezárás szádfallal, ideiglenes munkaszint, horgonyzás, vízalatti betonozás, horgony rögzítése Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 80

81 Horgonyok felhasználási lehetőségei Magas súlypontú szerkezet alapozásának rögzítése (torony, kémény stabilizálása felborulás ellen) Stabilizálás vízáramlás okozta erők ellen Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 81

82 Horgonyok felhasználási lehetőségei Rézsű felszín stabilizálás (pl. sziklarézsűk bevágásban) Kikötői partfalak hátrahorgonyzása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 82

83 Talajhorgonyok osztályozása, típusai Élettartama szerint : - ideiglenes, T 2 év (pl. ducolás) - tartós, mint a szerkezet (pl. hídfő) korrózió! (környezet + élettartam) Befogás módja : - injektált szakasszal (köpenymenti nyírás) - mechanikus szerkezettel (pl. esernyős ) - expandált testtel Teherviselő elem : - acél feszítőkábeles (általános, nagy erőre) - acél magrúd (csavarbordás, kisebb erőre) - üveg ill. szénszálas rúd (FRP, korrózió) Szerkezet készítése : - gyártmány üzemben készítve - helyszíni szerelés (csak ideiglenes!) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 83

84 Injektált szakasszal befogott horgonyok Befogás az injektált szakaszon a talajba befeszítve Erőátadás a talaj és a befogási rész közti nyírás által Kedvezően alkalmazható tömör szemcsés talajokban (e 0,6) és kemény agyagokban (I c > 1,0) Magyarországon ez a legelterjedtebb módszer Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 84

85 Mechanikus befogású horgonyok Befogás mechanikus szerkezettel. Veréssel lehajtva, majd feszítéssel meghúzva. A szárnyak kihúzódás közben kinyílnak. Befogás a passzív földellenállás mobilizálásával. Nagy feszítési hossz (speciális sajtó), kis erőkre, ideiglenes Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 85

86 Expandált befogású horgony - kialakítás Befogás a lehajtott horgony fejének felfújásával. Erőátadás a passzív földellenállás mobilizálásával. Kedvező puha agyagokban Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 86

87 Expandált befogású horgony építési fázisok Fúrás, horgonytest beépítése furatba Befogási szakasz kiinjektálása cementhabarccsal Horgonyfej felszerelés, korrozióvédelem Feszítés, ellenőrzés, lehorgonyzás Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 87

88 Expandált befogású horgony acél befogótest Befogási szakasz (expandált test) különböző állapotaiban Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 88

89 Expandált befogású horgony teherbírási adatok Tájékoztató értékek az alkalmazandó befogási testre (méret és típus), annak injektálási paramétereire és a várható teherbírásra Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 89

90 Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány Ideiglenes és állandó is lehet Furatba, cementhabarcsba beépítve Szabad szakaszon PVC cső a rúdon (csúszik a habarcsban) Állandónál a befogás is PVC bordáscsővel védve (korrozió), és belül is feltöltve habarccsal Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 90

91 Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány Főbb szerkezeti részek : Acél magrúd, menetes Fej : alátét + anya Bevezető csúcs Bordás PVC cső (befogás) Sima PVC cső (szabad szakaszon) Külső és belső injektáló csövek + mandzsetták Távtartók Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 91

92 Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány Külső injektálócsövek és mandzsetták kialakítása Fej részei : alátét elem és önzáró lehorgonyzó anya Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 92

93 Injektált kábelhorgony kialakítása - gyártmány Ideiglenes és állandó is Furatba, cementhabarcsba beépítve a szerkezetet Ideiglenes : kábel szabad szakaszon PVC borítással Állandó : PVC csőben az egész, belül is feltöltve a befogás cementhabarccsal Injektálócső PVC, szelepekkel, külső-belső Fej : alátétlemez, lehorgonyzó elem (ékes) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 93

94 Injektált kábelhorgony kialakítása - helyszínen szerelt Injektáló acélcső szelepekkel, csúccsal Kábelek távtartókkal, bilincsekkel (ferde vezetés befeszül a talajba) PVC cső szabad szakaszon (csúszik) Fej : átvezetés, acélék, lehorg. elem Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 94

95 Különleges talajhorgonyok Visszabontható horgonyok. Gyengített keresztmetszet, kábelek egyenként kitéphetők a befogási szakaszból Elektromosan szigetelt horgonyok (kóboráram korrózió) Nem fémes horgonyok (FRP szálas rudakkal) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 95

96 Talajhorgonyokra vonatkozó főbb szabványok Eurocode 0 (MSZ EN 1990) A tervezés alapjai Méretezés elvi alapjai, biztonsági szintek, kielégítendő kritériumok stb. Eurocode 7 (MSZ EN ) Geotechnikai tervezés 8. fejezet : Horgonyzás (9. fejezet : Támszerkezetek) Tervezés elvei, méretezés módja, parciális (biztonsági) tényezők, minőségellenőrzés és fenntartás követelményei MSZ EN 1537 Speciális geotechnikai munkák kivitelezése. Talajhorgonyok. Részletes szabályok a horgony építésére, minőségellenőrzésére, próbaterhelésére ISO DIS Geotechnical investigation and testing. Testing of anchorages. A próbaterhelések végrehajtása és kiértékelésének lehetőségei Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 96

97 TALAJHORGONYOK TERVEZÉSE alapelvek igénybevételszámítás teherbírásszámítás feszítési adatok stabilitásvizsgálat Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 97

98 Horgonyok tervezése - alapelvek A megfelelő megbízhatóság biztosítandó (EC0 alapelvek) : - Megelőzéssel (pl. korrózióvédelem) - Parciális tényezők alkalmazásával a számításban - Minőségbiztosítással az építéskor - Megfelelő fenntartással a kész szerkezetnél Teljesítendő alapelvek (EC0) : - Megfelelő teherbírás (E d R d, törés, talajtönkremenetel) - Tartósság (pl. kúszás) - Használhatóság (pl. túlzott elmozdulás) - Tűzállóság (általában nem probléma) - Katasztrófáknál ne károsodjon túlzottan (életmentési idő!) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 98

99 Horgonyok tervezése méretezés állapotai Tervezési állapotok (helyzetek) Tartós (normál) Ideiglenes (pl. építési) Rendkívüli (pl. túlfeszítés) Szeizmikus (földrengés) Igazolás módja : EQ, UPL E dstb E stb (+ R d ) STR, GEO Minden tervezési állapotban feleljen meg az összes határállapotra E d (M,N,T,V) R d (M,N,T,V) Határállapotok (tönkremenetelek) Teherbírási EQ stabilitásvesztés UPL felúszás (szerkezetre!) STR GEO FAT Használhatósági fej vagy szár törés fej torzulás (erővesztés) kihúzódás befogási részből kihúzódás talajból kúszás (erővesztés) FAT D d 1,0 Használhat. y ser y adm túlzott elmozdulás (szerkezettel kölcsönhatásban!) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 99

100 Talajhorgony felderítés, geometria közelítő felvétele Felderítés kellő sűrűséggel és mélységig (térbeli változás), támszerkezeten kívül is! (telekhatár?!) Fej lehetőleg talajvíz felett! Hajlás lehetőleg között Befogás jó teherbíró talajba, szakadólap mögé (aktív lap + nyíróerő nullponttól 45 ) Belső stabilitás! (földék egyensúlya, előreborulásra) Befogás hossza fajlagos teherbírás alapján (tapasztalat), általában 6,o-8,o m Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 100

101 Horgonyok kiosztása, elrendezése Pozitív sarok! (egymásra fedő keresztező horgonyok) Külön vizsgálandó, ha lehet elkerülendő (pl. acéltám) Befogások nem eshetnek túl közel egymáshoz! (1,5-2,o m) Széthúzás : több sor, kilegyezés, változó horgonyhossz Kiosztás tapasztalatból, utána erőtani ellenőrzés - módosítás Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 101

102 Horgonyok kiosztása, elrendezése - példa Két horgonysoros résfalszerkezet horgonyosztása (Bp. V. Vörösmarty tér 1.) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 102

103 Horgony igénybevételszámítás - módszerek Mindig a teljes szerkezettel együttes modellben! Számítás alapértékekkel, utána növelve parciális tényezőkkel (így reális elmozdulást kaphatunk). Síkbeli modellel (2D) + korrekció térbeli hatásokra - Determinisztikus módszerek egyszerű esetekre, közelítő számításhoz, bonyolult szerkezet kézi ellenőrzés -hez - Rugalmasan ágyazott rúdmodellel talaj = Winkler rugó Igénybevételre pontosabb, elmozdulásra pontatlan - Tárcsamodell síkban FEM, 2D. Síkbeli állapotnál jól számítható az elmozdulás is, igénybevétel is. Térbeli modell (FEM, 3D), nem kell korrigálni, bonyolult szerkezetek, áthatások esetén Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 103

104 Horgony igénybevételszámítás - módszerek Determinisztikus módszerek Szerkezet = rúdszerkezet Földnyomást felvesszük mindkét oldalon elmozdulás függő (pl. Rankine szerint). Aktív és nyugalmi közti ill. nyugalmi és passzív közti! Víznyomás szokásosan (h v ) Horgony = támasz, reakcióerő számításból adódik az erő Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 104

105 Horgony igénybevételszámítás - módszerek Rugalmasan ágyazott rúdként Szerkezet = rúdszerkezet (EJ) Földnyomás = Winkler rugó reakciója, elmozdulás függő. Alulról az aktív, felülről a passzív földnyomás a korlátja. (ha e x =0 x = o ) Iteráció! Víznyomás szokásosan (h v ) Horgony = rugó merevséggel + előfeszítő erővel. Horgonyerő elmozdulásfüggő! Kb m gödörmélységig jó. Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 105

106 Horgony igénybevételszámítás - módszerek Síkbeli tárcsamodell (FEM 2D) Szerkezet = rúdszerkezet (EJ) és kontaktelemek talajhoz (surlódás) Földnyomás FEM analízis. Különböző talajmodellek (Mohr- Coulomb : lineárisan rugalmas, Hardening Soil : felkeményedő) Víznyomás : drénezett vagy drénezetlen állapot, konszolidáció figy.-be vétele. Horgony = húzómerevséggel (EA) + előfeszítő erővel. Horgonyerő elmozdulásfüggő! Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 106

107 Horgony igénybevétel (erő) tervezési értéke Minden tervezési állapotban számítandó, egymásra szuperponált elmozdulási állapotokkal, megfelelő modellel. Számítási modellben az erők reprezentatív (karakterisztikus) értékkel, talajjellemzők karakterisztikus értékkel, geometria nominális értékkel szerepelnek az így kapott karakterisztikus értékű igénybevétel utána növelve parciális tényezővel (EC7) E d = E E(F rep,x k,a nom ), E G = 1,35, Q = 1,5 A fenti érték igaz RC2 megbízhatósági és 2. geotechnikai kategóriánál. Ha nem az, korrekció kell (pl. K FI tényező) Nem tiszta síkbeli állapotnál is korrekció (pl. alaprajzi saroknál vízszintes átboltozódás, csökkenő földnyomás és horgonyerő) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 107

108 Horgony teherbírása acélszerkezet (STR) Fej tönkremenetele törés vagy kihúzódás. Acélék (hegesztett szerkezet), alátét elem (acél), lehorgonyzó elem (anya vagy kúpos ék) méretezése, ellenőrzése. Gyártmányok, ellenőrzés a gyártónál (minősített, próbaterhelt termékek) Fej torzulása (pl. összenyomódása)! Előfeszítő erő csökkenhet Horgonytest (acélszerkezet) szakadása. Megfelelő keresztmetszetű magrúd vagy feszítőkábel darabszám meghatározása. R t,d = A s f yd > P d A s meghatározása Kihúzódás a befogási szakaszból (lehorgonyzási hossz?) Acél korrózióvédelem! (környezet, élettartam függően) Horgonyfej átszúródása a szerkezeten általában nem mértékadó, vékony szerkezet + nagy horgonyerőnél veszélyes! Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 108

109 Horgony teherbírása horgonyfej kialakítás Méretezés acélszerkezetként! (hegesztett acélszerkezetek és gyári termékek) Átvezető acélcső homloklemezzel Acélék (merőleges teherátadáshoz) átszúródás ellen elég nagy és merev, lecsúszás ellen homloklemezhez hegesztve! Esetleg erőmérő cella Lehorgonyzó szerelvény acél alaplap (kábel átvezetve) + kúpos ékek Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 109

110 Horgony teherbírása talajellenállás (GEO) Talajból való kihúzódás és kúszás Teherbírás a tervezéskor tapasztalati diagrammok alapján felvéve (esetleg tal.fiz. jellemzőből számítva) Talajtipustól, hossztól, átmérőtől és injektáló nyomástól függ Kivitelezéskor ellenőrzés, tényleges teherbírás próbaterhelésekből! Teherbírás R a1, R a2 Kúszásra krit. erő P c1, P c2 R ak = min! (R a,átl / 1, R a,min / 2 ) R sd = R ak / a > P d! ( a = 1,1) és P c1, P c2 > P d! Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 110

111 Horgony előfeszítési adatok meghatározása Minden horgonyhoz! Cél az ellenőrzés (próbaterhelés) és az előfeszítő erő bevitele (elmozdulás csökkentése) Ellenőrző erő (P p ) - átvételi vagy alkalmassági vizsgálathoz ideiglenesre P p 1,15 P d, állandóra P p 1,25 P d Szükséges maradó előfeszítő erő (P ef ) számítással ill. eltűrhető elmozdulásokkal összhangban. Általában %-a a számított horgonyerő alapértékének (karakterisztikus értékének) Relaxációs veszteség (P rel ) táblázatból. Kb. 3-10%-a a számított horgonyerő alapértéknek Ékcsúszási veszteség (P é ) kábelesnél. Tapasztalatból, é =3-8 mm közti érték, P é = é EA (L sz + L e ) Blokkoló erő (P b ) - rögzítéshez P b = P ef + P rel + P é Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 111

112 Horgony stabilitás ellenőrzése Hagyományos módon Támszerkezetnél földék egyensúlya lehetséges horgonyerő (P L ) összehasonlítani a számítottal (P k ) P L /P k E! Lehorgonyzásnál egy horgonyra eső talajtömb súlya és a számított horgonyerő összehasonlítása, G / P k E! Komplex szerkezet vizsgálata - c redukció módszerrel (teljes stabilitást vizsgál, nem egy adott tönkremenetelt) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 112

113 HORGONYZOTT TÁMSZERKEZETEK ÉS A KÖRNYEZET (ÉPÜLETEK) MOZGÁSAI kis mélységű gödröknél nagy mélységű gödröknél Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 113

114 Mozgások nagyságának becslése - alapelvek A vízszintes elmozdulás a talajban lazulást, az felszinsüllyedést okoz korlátozni kell! (épületkár stb.) Horgonyzott szerkezet nagyobb vízszintes elmozdulást ad, mint merev kitámasztású (pl. acéltámos) Alapvetően különbözik a kismélységű (H 8-10 m) és a nagymélységű gödör esetén az alakváltozás! Kismélységű gödörnél : a teljes vízszintes mozgás kb. azonos a szerkezet rugalmas elmozdulásával (számításhoz elég a rugalmas rúdmodell is), tárcsahatás elhanyagolható. Nagymélységű gödörnél : a szerkezet mögötti talajtárcsa belső mozgásai többletként hozzáadódnak a rugalmas alakváltozáshoz! Ez a gödörmélységgel hatványozottan nő alakváltozás nagy részét ez adja. Számítás tapasztalati képletekkel vagy FEM módszerekkel (talajtárcsa figyelembe vétele) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 114

115 Süllyedésbecslés kis gödörmélységnél Vízszintes elmozdulásábra rugalmas rúdmodell számításból területe arányos a lazulással Süllyedésábra alakja parabola vagy kör, kihatási távolsága kb. kétszeres gödörmélység, területe arányos a vízszintes elmozduláséval Fentiekből a süllyedésábra becsülhető, épületekre gyakorolt hatás számítható Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 115

116 H Vízszintes elmozdulás becslése mély gödörnél Egyes hatások szuperponálva (tapasztalati képletek) Meghatározó : gödörmélység, horgonyhossz (hatványozott hatású) Konszolidáció és térbeliség (pl. sarok közelség) figyelembevétel korrekció Fentiek alapján vízszintes elmozdulásábra Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 116

117 Süllyedések becslése mély gödörnél P Vízszintes elmozdulásábrából süllyedési horpa görbéje Ábra alakja szerint : P görbe vagy P1 görbe alkalmazva Süllyedési görbe jellemzők + vízszintes elmozdulások mit okoznak az épületben? (támaszmozgás, nyúlás stb.) P1 Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 117

118 TALAJHORGONYOK ÉPÍTÉSE acélszerkezet készítése fúrás, ágyazás beépítés injektálás feszítés Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 118

119 Horgonyátvezető szerelvény beépítése Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 119

120 Kábeles horgony acéltest helyszíni szerelése Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 120

121 Talajhorgonyok fúrása Tűrése ±75 mm és ±2 Túlfúrás! Alul törmelék rakódhat le, csökkenti a hasznos hosszat Szemcsés talajban (tömör) Talajvíz felett : görgős fúrófej, béléscső nincs, fúróiszap öblítés (furat állékonyság + anyag kiszállítás) Talajvíz alatt : görgős fúrófej, béléscsövezés végig vagy kötött rétegig (furat állékonyság), szerszám haladhat előtte vagy benne, fúróiszap öblítés csövön át, vízelzárás felül (talajkimosodás ellen) Fúróiszap : bentonit zagy, esetleg cementtel, talajfüggő sűrűség Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 121

122 Talajhorgonyok fúrása Kötött vagy átmeneti talajban : Kemény, állékony : spirál vagy kalapácsos fúrófej, béléscső nincs, légöblítéssel (nem szabad eláztatni az agyagot!) Puhább talaj : béléscső is kellhet, légöblítés fontos! Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 122

123 Horgony fúrógép (flexibilis lafetta) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 123

124 Béléscsöves fúrógép sematikus rajza Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 124

125 Horgony fúrása fúróiszappal (talajvíz felett) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 125

126 Horgony fúrása fúróiszappal (talajvíz felett) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 126

127 Talajvíz alatti horgony Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 127

128 Talajhorgony ágyazása - cementhabarccsal Szerepe : korrózióvédelem + erőátadás talaj és acéltest közt. Injektálás benyomja a talajba nem lehet kis szilárdságú! Bejuttatás : fúrószáron át lecserélve a fúróiszapot, vagy gyártmányoknál a horgonytestre szerelt külső csövön át (első injektálás) Talajvíz alatt : ne mosódjon ki, ellenőrzés! (vízelzárás kellhet) Víz/cement = 0,55-0,80, esetleg 2-3% bentonit (stabil szuszpenzió) és plasztifikátor, keverés kényszerkeverővel vagy hidrociklonnal Szilárdulás min. 5 napig injektálás előtt (lehet kötésgyorsítót is használni) Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 128

129 Talajhorgony injektálása - cementhabarccsal Szerepe : növeli a radiális feszültséget nyírószilárdság is nő a talaj és a horgonybefogás közt kb. 3-7-szeresre! (ld. dr. Mecsi J.) Injektáló cső : központi cső vagy külső cső horgonytest körül, acél vagy műanyag, 0,5-0,7 m-enként mandzsettával (csak kifelé) Víz/cement= 0,6-0,8, esetleg 2-3% bentonit, keverés mint ágy.h. Szemcsés talajban : egyszerre az egész hosszat, 1-3 alkalommal (közte 2-3 nap!), összesen lit/fm, zárónyomás bar Kötött talajban : szakaszosan! (elmehet az anyag egy helyen) inj.dugattyú (pakker) 1-2 mandzsettánként vagy több külső inj.cső szakaszosan, 2-3 alkalom, össz lit/fm, zárónyom. 30 bar Regisztrálás, dokumentálás : mennyiség és nyomások Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 129

130 Talajvíz alatti horgony pakker, vízelzárás Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 130

131 Talajvíz alatti horgony Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 131

132 Horgony behelyezése a kész furatba Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 132

133 Talajhorgony injektálása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 133

134 Talajhorgony injektálása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 134

135 Talajhorgony injektálása Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 135

136 Talajhorgony feszítése Célja : előfeszítő erő bevitele, horgony teherbírásának ellenőrzése (határerő, kúszási tulajdonságok, rugalmas hossz) Tapasztalt irányító és dolgozók kellenek! Veszélyes munka. Pontos dokumentálás (feszítési jkv.) Mérés : erő elmozdulás ill. időbeli változása, ebből lehet származtatni a teherbírási jellemzőket Méréspontosság fontos! 6 havonta sajtót kallibrálni kell! Injektálóhabarcs min. 7 napos legyen (agyagban konszolidáció miatt több is!?). Horgonyok sorrendje lehet lényeges (pl. saroknál). Egész kábelköteget egyben kell feszíteni! Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 136

137 Horgony ellenőrző feszítése Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 137

138 Horgony ellenőrző feszítése Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 138

139 Elkészült feszített blokkolt horgony Talajhorgonyzás (Meszlényi Zs.) 139