Földmunkák építése és víztelenítés

Átírás

1 Földmunkák építése és víztelenítés A földmunka fogalma, osztályozása Mindazokat a munkákat, amelyek a föld kitermelésével, és a földmű építésével együtt járnak, földmunkának nevezzük. A tatai eredeti helyéről való eltávolítását fejtésnek, a kitermelt talajból létrehozott új létesítményt földmű építésnek nevezzük. Földmű: rendszerint szabályos felületekkel határolt bevágás, illetve a földből épített töltés, gát. A földművek valamilyen további fontosabb cél érdekében készülnek. Útépítéskor a terepszint és a tervezett útpályaszint különbségét töltéssel, vagy bevágással szüntetjük meg. Töltés: a meghatározott, megfelelő minőségű talajból készült földmű. Bevágás: a természetes, termett talajon kialakított földmű. Amennyiben a bevágásból kitermelt talaj töltésépítésre alkalmas, akkor gazdaságos a közelben lévő töltés építésére felhasználni. Előfordul, hogy a bevágásból kitermelt földanyag kevesebb, mint a töltések anyagszükséglete, ilyenkor a töltés közelében anyagnyerő helyet (anyagárkot) létesítünk, ha az anyagminőség megfelelő. Amennyiben a bevágásból több földanyag

2 származik, mint amennyire a töltések építéséhez szükség van, a felesleges földanyagot anyaglerakó helyen (depómában) tároljuk a későbbi felhasználásig. Az anyagnyerő és anyaglerakó helyek létesítésekor figyelembe kell venni a környező tájba való illeszkedést, valamint hogy ezek kedvezőtlenül ne akadályozzák a terület felszíni vizeinek levonulását. A földmunkák kiterjedésük szerint lehetnek: - vonalas jellegűek jellemzője, hogy hosszirányú kiterjedése lényegesen nagyobb, mint a keresztirányú mérete. Utak, vasutak, csatornák, árvízvédelmi töltések, közműaknák földmunkái. - területi jellegűek jellemzője, széles földmunkák, kiterjedése hossz- és keresztirányban is számottevő. Repülőterek, ipari területek, parkolók, üzemanyagtöltő állomások - pontszerűek, gödör jellegűek jellemzője, hogy a mélysége jelentős méretű. Alapgödrök, munkagödrök - árok jellegűek pl. a közművek nem túl mély, nem túl széles, de hosszú munkagödrei A földművel szemben támasztott legfontosabb követelmény a megfelelő állékonyság. Állékonyság az, hogy sem a terhelések, sem a környezeti hatások (pl. időjárás) következtében a létesítményben káros alakváltozás nem következik be. A töltésektől megköveteljük, hogy tömörségük és teherbírásuk megfelelő legyen, és a későbbiekben se változzon. A töltésépítéshez ezért megfelelő minőségű talajra van szükség, a töltés anyagát megfelelően kell tömöríteni és kellően vízteleníteni. Ezenkívül fontos követelmény, hogy az építési forgalom a kész földművön akár esős időben is zavartalanul folyhasson. A talajok osztályozása földmunkák szempontjából: - fejthetőség - kézi földmunkák hét osztályba sorolhatók, minél nagyobb a talajok kohéziója, annál nehezebb a fejtés - gépi földmunkák a legalkalmasabb gépek kiválasztásának szempontjai: - a földkitermelés célja - a talaj minősége - a földmunka mérete - műszaki és gazdasági lehetőségek - egyéb helyi körülmények - tömöríthetőség Egyenlőtlenségi mutató (U): U = a szemeloszlási görbéről leolvasott értékek 60% és 10%-nál - jól tömöríthetők azok a szemcsés talajok, amelyek egyenlőtlenségi mutatója, U > 7 (homokos kavics, iszapos homok) - közepesen tömöríthetők, amelyek egyenlőtlenségi mutatója U = 3 7 (iszap, sovány agyag, az optimális víztartalom körüli állapotú, közepesen kötött talajok) - nehezen tömöríthetők, amelyek egyenlőtlenségi mutatója U < 3 (futóhomok) - nem tömöríthető a túlságosan nedves agyag, és a száraz, kövér agyag, az optimális víztartalom körüli állapotú kövér agyag.

3 - alkalmasság használhatóság: összetételük és állapotuk szerint. A töltés felső 50 cm-es rétegébe jó minőségű, jól tömöríthető talaj kerüljön. A töltések felső 50 cm-es rétegébe beépíthető jó minőségű talajok: jól osztályozott kavics; homokos kavics; jól osztályozott homok; kavicsos homok; iszapos kavics és homok; agyagos kavics és homok. Nem célszerű a felső 50 cm-es rétegébe beépíteni a következő anyagokat: homokliszt; lágy agyag és iszap; lösz; márga; egyenletes szemeloszlású folyami finomhomok (futóhomok). Ezek a talajok igen veszélyesek elnedvesedés, olvadási károk szempontjából, vagy gazdaságtalanul, nehezen tömöríthetők. Töltésnek tilos használni: szerves talajokat, szikes talajokat, málló kőzeteket, kövér agyagot, fagyott talajokat! A földmunkák kitűzése A kitűzés a földmű jellemző pontjainak olyan megjelölése, amelyek segítségével a földmű a terv szerint elkészíthető. Az építés csak a teljes tervdokumentáció birtokában hajtható végre pontosan, gazdaságosan és kellő szervezettséggel. Az építtető a munkahely átadásával egyidejűleg átadja az építendő földmű tengelyvonalának vagy más jellegzetes határvonalainak helyzetét rögzítő pontjelzéseket a terepen. Az építéshez szükséges részletesebb kitűzés már a kivitelező feladata. A földmunka jellemző pontjait (tengely- és határvonalak) szelvénykarókkal, ill. szelvényvázakkal olyan sűrűn kell kitűzni, hogy azok alapján az építés pontosan, a terveknek megfelelően elvégezhető legyen. A szelvényezést minden esetben el kell végezni. Gépi földmunka végzése esetén a kitűzést oly módon kell elvégezni, hogy azt a gép vezetője a gépről való leszállás nélkül is lássa. Az elkerülhetetlen rongálódás vagy megsemmisülés a tervszerű kivitelezést ne akadályozza, ezért kísérő poligont is ki kell tűzni, amiről az építés közben megsemmisülő pontokat helyre lehet állítani. A vonalas létesítmények földmunkáinak megkezdése előtt a terepen meg kell keresni a tervezés végeredményeként előzőleg elhelyezett tengelykarókat, pótolni kell a hiányzókat, és fel kell újítani a szelvényezés jelzésére szolgáló karókat is. Kézi földmunkák esetén a földmű határvonalait lécállványokkal tűzzük ki. A szelvényvázat puhafa lécekből szegezik össze. A függőleges léceket legalább 50 cm mélyen verik a talajba, a rézsű irányát a rézsűhajlásnak megfelelő ferdeségű lécekkel jelölik. A bevágás mélységét, a töltés magasságát, építés közben szintezéssel kell ellenőrizni

4 A töltések kitűzése két részből áll. Az első kitűzés célja, hogy a töltés anyaga a tervezett szelvényen belülre kerüljön. A második kitűzés segítségével lehet a tervezett szelvényt pontosan kitűzni. Ezt a kitűzést a töltés magasságának emelkedésével minden terítési rétegen át kell helyezni. A bevágások pontos szintjét keresztezés segítségével állapítják meg. Ebben az esetben geodéziai mérésekkel bizonyos távolságokban meghatározzák a pontos szintet, majd megjelölik őket. A szintben lévő pontok között három azonos méretű T alakú léccel a közbenső szintek gyorsan meghatározhatók.

5 Területi (széles) földmunkák: részletpontjait a vonalas földmunkákhoz hasonlóan határozzák meg, azonban itt először egy általában 20 x 20 m-es segédhálót tűznek ki. A háló metszéspontjaiban megadják a töltés magasságát vagy a bevágás mélységét, ehhez viszonyítva végrehajtják a durva, majd finom földmunkát. Pontszerű földmunkáknál (pl. munkagödör) a sarokpontokat és a határvonalakat zsinórállás segítségével tűzik ki. A zsinórállás két, földbe vert oszlopra szegezett lécből áll. A lécen a műtárgy vonalait zsinórokkal jelölik, a sarokpontokat pedig a zsinórok metszéspontjaiban függővel vetítik lefelé.

6 A munkatér előkészítése, töltésalapozási eljárások. A földmunkák megkezdése előtt, a tervezett földmű helyén a terepet megfelelően elő kell készíteni. Az előkészítés a következő munkafolyamatokból áll: a növényzet irtása; a humusz leszedése, deponálása; a belvizek elvezetése; a talaj előlazítása. A növényzet irtásara jól alkalmazható a bokorirtó traktor, amely a letarolt növényzetet két oldalra tolja, ahonnan tológéppel szállítható tovább. A farönköket árokásó-rakodszerelt szerelékkel távolítják el. gépre A humusz leszedése a felső ő cm-ről két okból szükséges. A már megépült rézsűket a későbbi füvesítés miatt humusszal kell beborítani, ezért ezt tárolni kell, másrészt a humusz könnyen összenyomható talaj, tehát az erre épített töltés a későbbiekben ben megsüllyed. A humusz eltávolítására a szállítási távolságtól függően használnak gépeket: tológépet m között; földnyesőt m között. A humuszeltávolítás különleges esete a gyeptéglák kitermelése, amelyeket a rézsűk későbbi lefedésénél használnak. Ezt többnyire talajfelszakító gép és tolólemezes nyesőgép végzi. A földmunkákat úgy kell megtervezni, ütemezni, végrehajtani, hogy a kivitelezés közben a csapadékvíz és egyéb vizek a földműben és környezetében kárt ne okozzanak. A munkaterületen található belvizeket az építés közben vízelvezető ő árkokkal, rendszeresen és folyamatosan el kell vezetni. Földmunkákat csak optimális víztartalom esetén lehet végezni. Ha túl nedves a talaj, a munkagépek megsüllyednek, és a munka lehetetlenné válik. A talaj előlazítására akkor van szükség, ha a talaj felső része erősen kötött vagy köves. A lazítás eszköze talajfelszakító vagy tológép. A földmunka nyomvonalába eső kerítések, épületek vagy egyéb létesítmények bontásából származó anyagokat a kijelölt lerakóhelyre kell szállítani. A munkák végzése közben érintett közművezetékek (villany, víz, gáz, posta stb.) megóvása, áthelyezése vagy eltávolítása - ha azt nem az illetékes szervek végzik - csak előzetes engedélyük és előírásaik szerint hajthatók végre! A közművezetékek pontos helyét fel kell tárni, a nyomvonalukat pedig a terepen jól láthatóan jelezni. A munkakezdést a közműtulajdonosoknak be kell jelenteni. Lejtős terepen - ha a terep hajlása λ < 10% - a növényzet eltávolítása után, a lejtőre merőlegesen a talajt felszaggatjuk vagy felszántjuk. A rákerülő töltés a felszaggatott talaj mélyedéseibe kapcsolódva az elcsúszással szemben kellő biztonságot ad.

7 Ha a terephajlás λ % között van, a terepet lépcsőzni kell. A lépcsőket a megfelelő vízelvezetés biztosítására 3...5%-os eséssel alakítjuk ki, tológéppel. Az utolsó lépcső alatt szivárgót helyezünk el, amely a lefolyó vizeket összegyűjti és elvezeti. Ha a terep hajlása, λ > 25%, fogazást alkalmazunk. A csúszás irányára közel merőleges fogak megakadályozzák, hogy a töltés az altalajon lecsússzon. A fogazást csak kötött talajoknál alkalmazzuk. Az egyes fogak ebben az esetben vízgyűjtő teknőt alkotnak, Így, a vizet tengelyirányú dréncsövekkel gyűjtjük össze, és a mélypontokon keresztirányú szivárgóval vezetjük ki. A fogazást földgyaluval alakíthatjuk ki, készítése igen gondos munkát igényel. A töltést úgy kell megépíteni, hogy utólag káros mértékben ne süllyedjen meg, ill. el ne csússzon. A töltés utólag akkor süllyed meg, ha alatta puha, összenyomható talaj található, vagy a töltés nincs megfelelően tömörítve. A megengedhető töltéssüllyedés a töltés rendeltetésétől függ. Ha az összenyomható réteg annyira vastag vagy annyira puha, hogy a süllyedés a megengedhető értéket meghaladja, akkor a töltést alapozni kell. Az alapozás lehetséges módszerei: teljes talajcsere; ideiglenes töltéstúlterhelés; talpszivárgó építése. A teljes talajcserét 1,5 m-nél nem vastagabb, puha vagy tőzeges talajok esetében alkalmazhatjuk gazdaságosan. Ebben az esetben a töltés alól a puha réteget teljes vastagságában, kotróval eltávolítjuk. Az eltávolított talaj helyére homokot vagy homokos kavicsot töltünk, mivel ezek az anyagok magas talajvízszint esetén a víz alatt is tömöríthetők.

8 A teljes talajcserét robbantással is végrehajthatjuk. Ha a terület csak időszakosan nedves, akkor az építést a száraz időszakra kell ütemezni, a cseretalaj ebben az esetben a töltés anyagával azonos lehet. Amennyiben a puha talaj vastagsága nem jelentős, alkalmazható az ideiglenes töltéstúlterhelés. Ilyenkor a töltést a tervezett magasságánál m-rel magasabbra építjük, így az tömegével a puha talajt két oldalra kinyomja (gyorsított konszolidáció). A talaj terhelés hatására összenyomódik, az összenyomódás időbeli lefolyása a konszolidáció. (Időbe kerül, amíg a szemcsék közül a víz eltávozik.) A talajtörés megakadályozására alkalmazhatunk a töltés két oldalán nyomópadkát vagy más néven fióktöltést.

9 A konszolidáció meggyorsítható a töltéslábaknál elhelyezett talpszivárgók építésével. A talpszivárgók megakadályozzák a puha talaj oldalirányú kinyomódását, másrészt elvezetik a puha talajból kiszoruló vizet. Bármilyen vastag, süllyedésre veszélyes talaj konszolidációja meggyorsítható az egyre elterjedtebb geo-textíliákkal. A geotextília (más néven műszaki textília) műanyag szálakból, tűzési eljárással készített, néhány mm vastag, nemezszerű anyag, amelyet több méter széles csíkban, feltekercselve szállítanak. A szálak fátyolszerű elhelyezkedése folytán a geotextília vízáteresztő, minden irányban kellően nagy húzószilárdságú, és jelentős nyúlásra képes. A puha és vízzel telített talajra helyezett geotextília a terhelés hatására az altalajból kinyomódó vizet átereszti, de a talaj áthatolását megakadályozza. Alkalmazásának előnyei: gyorsabb és gazdaságosabb építés; gyorsabb konszolidáció; csökkenti a töltéscsúszás és a talajtörés veszélyét; biztosítja a szállítójárművek és az építőgépek mozgását. A geo-textília alkalmazásának munkafolyamatai: 1. a terepről a töltés teljes talpszélességében el kell távolítani a növényzetet, a visszanövést pedig vegyszerrel meg kell gátolni; 2. a geo-textíliát le kell fektetni, alacsony töltés esetén hossztengellyel párhuzamosan, magas töltés esetén hossztengelyre merőlegesen. A terítési szélesség a töltés lábvonalán legalább 1-1 m-rel nyúljon túl; 3. a csatlakozó széleket össze kell varrni vagy hegeszteni, esetleg átlapolással és letűzéssel rögzíteni; cm vastag szemcsés anyag (szűrdés vízelvezető réteg) elterítése és tömörítése, 5. a töltés építése.

10 Fejtés Kézi fejtés Régen a kézzel végzett földmunka és ezen belül a kézi fejtés szinte kizárólagos volt. Napjaink korszerű gépei kiváltották a kézi munkát, de vannak olyan kisebb kiegészítő földmunkák, amelyek csak kézi erővel végezhetők. Például a géppel végzett bevágás fejtésénél a legtöbb gép csak nagyolja a szelvényt, a pontos profilt kézi munkával alakítjuk ki. Széles alapgödörből vagy bevágásból a fellazított földet a kubikos legfeljebb 5 m-re tudja elmozdulás nélkül továbbítani, karolni". A földmunkát úgy kell megszervezni, hogy minél kevesebb karolásra legyen szükség. Az élőmunka nagyon költséges, csak a legszükségesebb esetekben alkalmazzuk. A munkahelyen belüli szállítást talicskával vagy szállítószalaggal oldhatjuk meg. Munkavédelmi szempontból fontos, hogy az anyagnyerő gödröket, bevágásokat kézi erővel, 2 m-nél mélyebben fejteni vagy alávágni tilos! Az árkokat lehetőleg a talajviszonyoknak megfelelően, rézsűsen kell kitermelni. A munkaárok szélét tilos megterhelni, mert az árok beomolhat! Fokozott figyelmet kell fordítani a munkahely víztelenítésére, mivel az átázott föld nehezebben fejthető, és nem építhetd be. A szállítóeszközök a felpuhult talajon nehezen vagy egyáltalán nem tudnak közlekedni. A munkaárok nedvesség hatására könnyen beomolhat, komoly sérüléseket és anyagi károkat okozva. Földfejtés robbantással A robbantási munka veszélyes üzem, ezért robbantani csak külön hatósági engedéllyel rendelkező lőmesternek vagy tűzszerésznek szabad. A földművekkel kapcsolatos robbantásokhoz a töltetet fúrt lyukban helyezzük el, amelyet lehetőleg a szabad felületre merőleges irányban mélyítünk. A furatokkal robbanthatunk külön-külön vagy sorozatban. A töltet szabad felülettől mért merőleges távolságának nagyságát számítással határozhatjuk meg úgy, hogy a robbantás a legkedvezőbb, legtöbb anyagot fellazító tölcsért eredményezze. Szabadon álló köveket legegyszerűbben ráhelyezett töltettel robbanthatunk. Annyi kg dinamit szükséges, ahány m3-es a kő. Fatörzset csak akkor robbanthatunk, ha a törzs nem korhadt. Robbantással gazdaságosan oldhatjuk meg vastag, tőzeges talaj talajcseréjét. A tőzeg tetejére deponáljuk a cseretalajt, majd a tőzeg mélyén elhelyezzük a robbanóanyagot. A fokozatos robbantás következtében a tőzegréteg szétnyomódik, és a cseretalaj töltése az így nyert üregbe süllyed. Gépi fejtés A gépi fejtés végzésére legalkalmasabb gép kiválasztását a következő tényezők befolyásolják: a földkitermelés célja; a talaj minősége; a földmunka geometriai méretei; a szállítási távolságok; a földmunka mennyisége; a terepviszonyok; az éghajlati és időjárási viszonyok; a műszaki és gazdasági lehetőségek; a kivitelező gépparkja; egyéb helyi körülmények.

11 Egy konkrét esetben az összes befolyásoló tényező és a körülmények gondos mérlegelése alapján lehet csak kiválasztani a legalkalmasabb gépet. Mivel a földmunka komplex feladat, ezért az egyes gépek teljesítményét egymással összefüggésben kell figyelembe venni. Az útépítési földmunkák során gyakran alkalmazott egyszerű összeállítás: fejtőgép (kotró) - szállítógépek (dömperek) - terítőgépek (dózerek) - tömörítő gépek (hengerek). A géplánc vezérgépének (az előző esetben a fejtőgépnek) teljesítménye szabja meg a többi tag darabszámát és teljesítményét. Földtermelés tológéppel: kötött talajok fejtésére, kötött és laza talajok és rövid távú mozgatásra alkalmas. Kotrók csoportosítása: szakaszos működésűek - egy kotróedényes, forgó felsővázas: a, hegybontó kotró b, mélyásó kotró c, vonóvedres kotró d, markoló-kotró Az egy kotróedényes, forgó felsővázas kotrók mechanikus és hidraulikus kivitelben készülnek A kotrást és ürítést a ferdén kinyúló darukar végére erősített vagy felfüggesztett kotróedénnyel végzik.

12 - több munkaedényes kotrók keresztmerítékes tékes kotró; hosszmerítékes (árokásó) kotró; marótárcsás kotró. A több munkaedényes kotrógépek folyamatos működésűek. Az anyagot kisméretű ű vedrek emelik ki, amelyek motollák körül forgó, csapszeggel csatlakozó lánctagokra vannak szerelve. Kialakításuk lehet lánctalpas vagy vasúti sínen mozgó. A földkitermelő szállítógépek csoportosítása: tológép (dózer); földnyeső (szkréper); földgyalu (gréder), alakító földmunkára. A földkitermelő szállítógépek, (szkréper) mint azt nevük is jelzi, egyszerre két munkafolyamat elvégzésére is alkalmasak. A fejtés a járművek haladásával folyamatosan történik, és kialakításuk lehetővé teszi a kitermelt talaj elszállítását is.

13 Földgyalu gréder: Szállítás A szállítóeszközöket a gazdaságos szállítási távolság, az elvégzendő munka mennyisége, a rendelkezésre álló szállítóeszközök és a fejtőgépek fajtája és teljesítménye szerint választjuk meg. A földet keresztszállítással (vegyes szelvény építése, töltésépítés anyagárokból) vagy tengelyirányú hossz-szállítással kell a beépítés helyére juttatni. Keresztszállításra a kisebb hatótávolságú eszközök alkalmasak. A kotrók a forgási körzetükben való szállításra gazdaságosak. A laza és kötött talajok rövid távolságú mozgatására a tológép a legalkalmasabb. Hossz-szállításra a földtoló (dózer), a földnyeső (szkréper), a dömper, a billenőszekrényes tehergépkocsi és a keskeny nyomtávú vasút alkalmas. A földtoló leggazdaságosabban m távolságra szállít földet. A földnyeső egy menetben fejt és szállít, tehát rakodási időt nem igényel. A vontatott földnyesők 500 m-ig, az önjárók 1500 m-ig használhatók gazdaságosan. Elsősorban a kotrógépekkel kitermelt föld elszállítására használjuk a dömpert. Rövid szerkezeti mérete miatt szűk munkahelyen is használható. Gazdaságos szállítási távolsága m. Csak hátramenetben tud üríteni.

14 Billenőszekrényes tehergépkocsit 1000 m-nél nagyobb szállítási távolság esetén, főleg kiépített közúton használunk. A tehergépkocsira markoló vagy homlokrakodó juttatja az elszállítandó földet. A billenőszekrény - hidraulikus emelő berendezéssel - hátra és oldalra billenthető. A szállítási utak min. 10 m szélesek legyenek, építésük és folyamatos fenntartásuk földgyaluval végezhető. A szállítást úgy kell szervezni, hogy az üres és teli szállítóeszközök ne zavarják egymást. Keskeny nyomtávú vasút alkalmazása akkor gazdaságos, ha a rakodás és ürítés helye nem változik gyakran. A rakodóvágány vízszintes legyen. Egyvágányú pályán kitérőt kell beiktatni. A beépítés helyére szállított anyagot megfelelő műszaki megoldásokkal be kell építeni. A beépítés két módja a töltésépítés, ill. a munkagödör-visszatöltés. A beépítés munkafolyamatai: elterítés; tömörítés; alakítás és utómunkák. A talaj elterítése A tológép és a földnyeső a beépítés helyére szállított talaj elterítését is elvégzi. Kotrós földmunkáknál viszont a szállítójárművek halmokba ürítik a földanyagot. Az ürítést célszerű úgy szervezni, hogy a talajkupacok egyenes vonalban, szorosan egymás mellé kerüljenek. A továbbiakban a talaj szétterítését tológéppel vagy földgyaluval végezzük, az oldalirányú szállítási távolság azonban ne legyen több 10 m-nél. A töltések anyagát mindig teljes szélességben, egyenletes vastagságú rétegekben kell elteríteni. A terítési vastagságot a tervező a talajmechanikai szakvéleményben a talaj fajtájától és az alkalmazott tömörítő eszköztől függően előírja. A gyengébb minőségű talajok a töltés alsó részében építhetők be, esetleg rétegenként homokvagy kavicsrétegekkel felváltva. A töltések felső 50 cm vastag rétegébe csak jó minőségű talajok építhetők be. A földszállítást úgy kell szervezni, hogy a szállító járművek mindig más nyomon járjanak. A talaj tömörítése Az alátámasztó földművel szemben támasztott legfontosabb követelmény: a tömörség. A földművek tömörítéséhez három feladatot kell megoldani. Az első, hogy a földmű rendeltetésének megfelelően a szükséges tömörséget laboratóriumi kísérletekkel meg kell határozni, az optimális víztartalom függvényében. A második, hogy a kellő tömörség elérése érdekében a legalkalmasabb tömörítő eszközt és módszer kell kiválasztani. Nincs olyan tömörítő eszköz és módszer, amely minden talajnem és talajállapot esetében hatékonyan és gazdaságosan alkalmazható. Végül az előírt tömörséget a kivitelezés folyamán, a helyszínen folyamatosan ellenőrizni kell, mivel a beépítés feltételei időben változhatnak. Általános irányelv: - kötött talajokat gyúró - szemcsés talajokat vibrációs - köves talajokat döngölő tömörítéssel ajánlatos tömöríteni.

15 Tömörítő eszközök használhatósága A tömörítő eszközöket két nagy csoportba oszthatjuk be: - statikus tömörítő eszközök: sima henger fogas juhláb henger gumiabroncsos henger

16 - dinamikus tömörítő eszközök: döngölőbéka vibrólap vibróhenger Nagyobb mennyiségű földmű tömörítése előtt célszerű az alkalmazott talajfajtával és tömörítő géppel a helyszínen próbatömörítést végezni. Ugyancsak szükség lehet erre akkor is, ha a talaj tulajdonságai vagy a tömörségi követelmények megváltoznak. A próbatömörítés célja, hogy többféle víztartalom esetén meghatározzuk a különböző terítési vastagságokhoz szükséges áthaladási járatszámokat. A földművek gazdaságosan előtömörítéssel tömöríthetők. Először kisebb tömegű tömörítő eszközt alkalmazunk, hogy ne következzen be hengersüllyedés. A tömörítést később nagyobb tömegű eszközzel folytatjuk. Minden tömörítő eszköz csak egy bizonyos járatszámig tömörít gazdaságosan. Ha számottevő tömörödés már nem mutatkozik, akkor nehezebb vagy hatékonyabb géppel kell a tömörítést folytatni. A gazdaságos járatszám általában hengermenet. A kötött talajú földművek 5%-os oldaleséssel készülnek, és az egyes rétegeket azonnal tömöríteni kell. Ezzel elkerülhető, hogy az esetleges csapadékvíz a földműbe szivárogjon.

17 Különleges földmunkák A különleges földmunkák gondos és szakszerű kivitelezést igényelnek. Ilyenek például: a hídfő mögötti háttöltés; a töltésszélesítés; a szivárgó építés; az árok- és csatorna-visszatöltések; a tereprendezés. A hídfő mögötti háttöltés talaját gondosan kell tömöríteni, mivel az utólagos süllyedések miatt a hídfő ő és a töltés között lépcső keletkezik, és a burkolat tönkremegy. A vízelvezetést úgy kell megoldani, hogy a háttöltés elnedvesedését megakadályozzuk. A háttöltésben levő víz, víznyomása többletterhet jelent a hídfőre, a hídfő előre billenhet. A helyes műszaki megoldás megvalósításánál a legnagyobb problémát az okozza, hogy két eltérő ő módon és különböző anyagból készült szerkezet változatlan helyzetét kell hosszú távon megoldani.

18 Az útkorszerűsítések egyik leggyakoribb feladata a meglevő töltés szélesítése. Ha a szélesítés nem kellően tömör, akkor a későbbiek során elnedvesedik, és a régi töltés rézsűjén lecsúszik. A régi és az új töltésrész együtt dolgozását a régi töltés rézsűjének lépcsőzésével biztosítjuk. Az egyes lépcsők vastagsága olyan legyen, amilyen vastag rétegben a melléépített szélesítés talajrétegei optimálisan tömöríthetőek. A vízelvezetés érdekében a rétegek 3%-os oldaleséssel lejtsenek a töltés széle felé. A szivárgó építésénél arra kell ügyelni, hogy a szivárgó alja leérjen a vízzáró rétegig, ellenkező esetben a víznek csak egy részét tudja elszállítani. A talpszivárgóhoz szükséges árok mélyásó kotróval, vagy árokásó géppel alakítható ki. Az árok építését a folyásiránnyal szemben kell folytatni, hogy a vízelvezetés az építés alatt is biztosítható legyen. Építés közben ügyelni kell arra is, hogy a szűrőréteg ne tömődjön el, ne szennyeződjön el, ne keveredjen össze a környező talajjal. Az árok- és csatorna-visszatöltések egy részt a keskeny munkaárok miatt jelentenek különleges feladatot, mivel így csak kisebb tömörítő eszközök alkalmazhatók. Másrészt a vízvezetékek és szennyvízcsatornák érzékenyek a törésre, ezért a legalsó rétegeket szemcsés talajból kell megépíteni. Ezek a talajok kevés tömörítő munkával a kívánt értékűre tömöríthetők. Közel 50 cm elérése után már alkalmazhatunk nehezebb vagy vibrációs tömörítő eszközt. Az építkezés befejezése után, a munkahely és a környezet eredeti állapotának visszaállításakor kerül sor nagy felületű tereprendezésre. Az építés során használt anyagnyerő helyeket a munkálatok befejezése után például mezőgazdasági termelésre alkalmassá kell tenni. Ilyenkor a terepegyenetlenségeket földgyaluval vagy földnyesővel meg kell szüntetni, a kitermelés előtt eltávolított és tárolt humuszt egyenletesen vissza kell helyezni, majd elteríteni.

19 Az utak víztelenítése Az alépítmény és a pályaszerkezet vízelvezetése igen fontos a pályaszerkezet állékonysága és teherbírása szempontjából. Mivel az alépítmény különböző talajokból állhat és ezek tulajdonságait a víztartalom nagymértékben befolyásolja, látható, hogy a vízelvezetés problémájának megoldása nagyon összetett és fontos feladat. A vízelvezetés tervezése önálló méretezést és vízjogi engedélyezést igényel. A térfogatváltozásra hajlamos talajok nedvesség hatására megduzzadnak, ill. teherbíró képességük csökken, ami a pályaszerkezet egyenlőtlen alátámasztását, túlzott igénybevételét és idővel annak tönkremenetelét okozhatja. Fagyveszélyes talajok esetében a kapillaritás következtében az alépítménybe kerülő víz a fagyhatár felett megfagy, jéglencsék keletkeznek, amelyek tönkreteszik a pályaszerkezetet (jéglencsés fagykár). Tavasszal az olvadások és visszafagyások hatására a nem kellően megtervezett vízelvezetés következtében olvadási károk alakulnak ki, amelyek csak magas költségek mellett hozhatók helyre. Tehát a vízelvezetés célja mind a felszínre hulló és a felszínen elfolyó csapadékvíz, mind a talajba szivárgó vagy természetes vizek távoltartása a földműtől és a pályaszerkezettől. Ezek szerint megkülönböztetünk: felszíni vizek elvezetésére szolgáló műtárgyakat; felszín alatti vizek káros hatását kiküszöbölő szerkezeteket. A csapadékvíz elvezetésére alkalmas a burkolat keresztirányú (oldal) esése, valamint az út teljes hosszában épülő árokrendszer. A talajban lévő vizeket szivárgó rendszerrel tarthatjuk távol, ill. vezethetjük el. A vízelvezetés tervezésekor fontos szem előtt tartani az építés és a későbbi fenntartás gépesíthetőségét is. Az utak oldalesése Az útkoronára hullott csapadékvizet a legrövidebb úton el kell vezetni, ezt az út tengelyére merőlegesen, azaz keresztirányban kialakított oldaleséssel tudjuk leghatékonyabban megoldani. Az oldalesés a korona éle felé a burkolt, ill. burkolatlan részeken változó mértékű. Egyenes szakaszon az oldalesést a vízelvezetés szempontjából minél nagyobbra, a forgalombiztonság szempontjából pedig minél kisebbre kell kialakítani. Mivel a forgalombiztonság az elsőrendű követelmény, a burkolat oldalesése olyan mértékű lesz, amelyen a víz keresztirányban még el tud folyni. Az oldalesés mértékét meghatározza: a burkolat anyaga, érdessége; a felület zárt vagy nyitott volta; a felület egyenetlensége. A forgalmi sávokon és a különleges forgalmi sávokon egyenes útszakaszon a burkolat oldalesése d= 2,5%, korszerűsítés esetén kivételesen ±0,5%-kal el lehet térni ettől az értéktől.

20 Az út keresztirányú esését kétféleképpen lehet kialakítani: egyoldali esés (az út felületén egy irányban); kétoldali esés vagy tetőszelvény (az út tengelyétől mindkét irányban azonosan). Az egyoldali esés előnye, hogy az előzést végző járművek a burkolat felületén nem változtatják meg egyensúlyi helyzetüket, valamint a kivitelezés technikai megoldása egyszerűbb. Hátránya viszont, hogy széles burkolat esetén a nagy oldalesés miatt a két burkolatszél között jelentős lesz a magasságkülönbség, valamint a víz a burkolat teljes szélességében végigfolyik, és sokáig tartózkodik a felületén. a) betonburkolat esetén; b) aszfalt-, ill. kőburkolat esetén A tetőszelvény kétoldali esés előnye, hogy a csapadékvíz rövid úton távozik a burkolatról, valamint a burkolatszélek egyenlő magasságban vannak, és szimmetrikus földmű építhető. Hátránya azonban, hogy a felület kiképzése nagy odafigyelést igényel, szélesítése pedig csak szimmetrikusan célszerű. A forgalombiztonság szempontjából jelentős hátrányt jelent, hogy a két forgalmi sávos úton előző járművek a tengelynél előforduló 2d%-os esésváltozás miatt kellemetlen bizonytalanságérzést tapasztalnak, ami nagy sebesség esetén balesetveszélyes lehet. A tetőszelvény tengelyvonalát burkolat fajtánként más-más módon alakítjuk ki. Betonburkolatú pályaszerkezetnél a két irány d %-os esését sík éllel csatlakoztatjuk egymáshoz. Aszfaltburkolatú pályaszerkezet esetében azonban a

21 burkolatszélesség negyedét kitevő (max. 2,0 m szélességű) lekerekítést alkalmazunk az előbb említett kellemetlen hatás kiküszöbölésére. A kapaszkodósávok és a vezetősávok oldalesése megegyezik a főpályáéval. A burkolt leállósávok és a padkák oldalesése a vízelvezetés miatt 0,5%-kal nagyobb lesz, mint a főpálya burkolatesése. Árkok, folyókák Bizonyos mennyiségű csapadékvíz a terepre hullva a talajba szivárog, de jelentős mennyiségben az alacsonyabban fekvő területek irányába indul el. A rézsűkről, a terepről az útpálya felé tartó és az útkoronára hullott csapadékvizek elszállítására alkalmasak az árkok és folyókák. Töltéseknél a burkolatról elfolyó csapadékvizet vagy a padkán keresztül, filmszerűen a rézsűre engedjük, vagy a burkolat szélén levő vízelvezető szegéllyel bizonyos távolságonként, rézsűsurrantóval koncentráltan juttatjuk a rézsű aljára, a talpárokba. Az árok keresztszelvénye leggyakrabban trapéz vagy háromszög alakú. Gyakrabban használják a trapéz alakú, más néven szabványárkot, bár az építés és a fenntartás gépesíthetősége miatt a háromszög árok előnyösebb. A bevágások vízelvezetését folyókákkal vagy árkokkal oldhatjuk meg. A vizet lehetőleg a felszínen kell vezetni, de hosszabb bevágások, ill. nagyobb vízmennyiségek esetén gazdaságos lehet az árok szelvényének növelése helyett a zárt csatorna kialakítása.

22 Az árokrendszer tehát összegyűjti a csapadékvizet, és általában az út tengelyével párhuzamosan, hosszirányú eséssel vezeti a természetes befogadó felé. Ha a terepadottságok lehetővé teszik, a töltés hegy felőli lábánál összegyűlt nagyobb mennyiségű csapadékvizet átereszekkel vezethetjük a töltés völgy felőli oldalára, majd innen vezetjük a befogadó felé. Bizonyos vízsebesség felett az árokfeneket burkolni kell, a kimosódás megakadályozása miatt. Nagy terephajlás esetén (λ > 5%) a bevágás vagy a vegyes szelvény folyókájának tehermentesítésére és a bevágási rézsű állékonyságának biztosítására, a hegy felöli oldalon a várható csúszólapon kívül - trapéz szelvényű övárkot célszerű létesíteni. Az övárok felfogja és elvezeti a hegyoldalról lefolyó csapadékvizet, és a tehermentesítésen túl megakadályozza a rézsűk kimosódását, erózióját. Az övárkokat mindig el kell látni burkolattal. A felszín alatti vizek elvezetése Mivel a talaj- és rétegvizek a felszín közelében vannak, kárt tehetnek a földműben, a pályaszerkezetben, ill. akadályozhatják az építést. A felszín alatti vizeket véglegesen gravitációs úton, szivárgókkal vezetjük el. A szivárgók jó vízelvezető képességű szemcsés anyaggal kitöltött árkok, ill. ágyazatok, amelyek a környező földtömegből elvezetik a vizet. A környező földtömeg víztartalma csökken, ennek következtében a talajvíz leszáll. A szivárgó alján összegyűjtött vizet a legrövidebb úton ki kell vezetni a felszínre, majd onnan a természetes vagy mesterséges befogadóba. Kialakításuk, céljuk, rendeltetésük szerint a szivárgókat a következőképpen csoportosíthatjuk: A koronaszinttel párhuzamos szivárgók szűrőréteg, védőréteggel készülő oldalszivárgós padkaszivárgós megoldás

23 a földmű tengelyével párhuzamos szivárgók; Bevágási folyóka víztelenítése szekrény szivárgó gyűjtőszivárgó hossz-szivárgó: a védőréteg vizét a terepszint alatt magába fogadja és elvezeti mélyszivárgó talpszivárgó

24 öv-szivárgó a földmű tengelyére merőleges szivárgók. rézsűszivárgó típusai szárító borda keresztszivárgó 1 betonfolyóka 2 válaszfal tégla 3 zúzottkő 4 homokos kavics 5 alagcső

25 A szivárgóval szemben támasztott követelmények: minél nagyobb áteresztő képességű legyen; a környező talajból a finom szemcsék ne mosódjanak a szivárgóba; felszíni vizek ne jussanak közvetlenül a szivárgóba; az áramló víz a szivárgón belül ne okozzon kimosódást; ne rakódjanak le hordalékszemcsék, amelyek eltömhetik a szivárgót; a szivárgóban lévő víz a leghamarabb távozzon onnan. A szivárgó felépítésének általános elve, hogy a szivárgó széleinél finom szemcsék, míg a folyóka vagy fenékcsatorna közelében durva szemcsék legyenek.