TECHNOLOGIE PALIKazimierz Gwizdaa Tadeusz BrzozowskiKatedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego Politechnika Gdaskahttp://www.pg.gda.pl/~tbrzo

NORMY PN-83B-02482. Nono Pali i Fundamentw Palowych EN 1997 (2004) Eurocode 7. Projektowanie geotechniczne PN-EN 12699:2002. Pale przemieszczeniowe PN-EN 1536:2001. Pale wiercone

Technologie ekologiczne przemieszczanie si gruntw na boki w czasie wykonawstwa, dogszczanie podoa, poprawa moliwoci przenoszenia obcie, technologie nie powodujce wydobywania gruntw na powierzchni (gwnie namuw, torfw, gytii, gruntw nasypowych, antropogenicznych i zanieczyszczonych), moliwo pozostawienia gruntw w miejscu naturalnego ich zalegania, znaczce ograniczenie lub eliminacja transportu gruntw sabononych oraz zanieczyszczenia drg i ulic,

Technologie ekologiczne technologie pozbawione drga, wstrzsw, wibracji, haasu, technologie przyjazne dla otoczenia, ludzi oraz istniejcych obiektw, waciwe dobranie rozwiza technicznych powinno zapewni due tempo robt, rozwizania efektywne, zapewniajce popraw warunkw gruntowych, zwikszanie nonoci oraz redukcj osiada, rozwizania optymalne ze wzgldu na maksymalne wykorzystanie moliwoci przenoszenia obcie, powysza koncepcja projektowania i realizacji mieci si w zakresie metody obserwacyjnej (Eurokod 7).

Pal w podou gruntowyma) oznaczenia podstawowe b) rozkad oporw

Uoglnione krzywe osiadaniaa) dla pali wbijanych b) dla pali wierconych

Przekazywanie obcie przez paleCzynniki w odniesieniu do podoa gruntowego: rodzaj gruntu, uwarstwienie podoa, stan naprenia w podou przed i po wykonaniu pala, uziarnienie gruntu, stopie wilgotnoci gruntu, pooenie i zmiana poziomu wd gruntowych, wspczynnik filtracji.

Przekazywanie obcie przez paleCzynniki w odniesieniu do samego pala: rodzaj materiau, szorstko trzonu, sposb wykonania, rednica i dugo, rodzaj zastosowanego urzdzenia wprowadzajcego pal, szybko i sposb wiercenia i zabezpieczenia otworu, sposb, prdko i czas betonowania, jako i konsystencja mieszanki betonowej, wpyw ewentualnej puczki wodnej, stopie reimu technologicznego, waciwa kolejno wykonywania pali, zabiegi polepszajce wasnoci podoa.

PALE PREFABRYKOWANE

Pale prefabrykowane wbijanewkladka drewniana mot (kafar) (hydrauliczny, spalinowy, wolnospadowy) pal prefabrykowany

zbrojenie odsonite po skuciu gowicy

Pale prefabrykowane wbijane najczciej o przekroju kwadratowym: 25x25cm, 30x30cm, 35x35cm, 40x40cm, 45x45cm, dugo od ~4 do ~20 m (zalena od wymiarw przekroju), moliwo wykonywania pali czonych z odcinkw: 3, 5, 10, 12, 15m (czna dugo nawet 45m), wbijane za pomoc motw hydraulicznych, spalinowych lub wolnospadowych, podstawy zaostrzone lub bez ostrza, rednia i dua nono, mae osiadania, szerokie zastosowanie, szczeglnie w budownictwie hydrotechnicznym.

Pale prefabrykowane wbijane (czone)

Pale prefabrykowane wbijaneGwne zalety: szybko wykonania (200-350 m dugoci pali dziennie), znaczna dugo pali, wysoka klasa betonu (B50) zapewnia dobr sprysto pala, odpowiedni szczelno oraz odporno na agresywne dziaanie wody, gruntu oraz gazw, czysty plac budowy, moliwo biecej kontroli poprzez pomiar wpdu, za pomoc wzorw dynamicznych i bada dynamicznych (PDA), wykonanie wstpnych bada nonoci w celu optymalizacji posadowienia, przejrzysta moliwo kontroli dla nadzoru budowlanego, niezaleno od warunkw pogodowych, wykorzystanie motw hydraulicznych z oson dwikoszczeln.

Posadowienie domu mieszkalnego w Pruszczu Gdaskim Posadowienie wiaduktu drogowego w rejonie Obwodnicy Trjmiasta

Posadowienie nasypu drogowego w cigu autostrady A-2

Pale o przekroju 6060 cm Projekt zrealizowany w Wielkiej Brytanii

Pale prefabrykowane wbijane

Pale prefabrykowane wbijane

Pale stalowe wbijane (wwibrowywane)

Stalowe pale rurowe pod Pirs Rudowy w Porcie Pnocnym w Gdasku Stalowe pale rurowe z prospektu firmy Rautaruukki

Pale stalowe wbijane (wwibrowywane) najczciej przekrj koowy: ~400mm, ~500mm, ~600mm, ~700mm i wicej, dugo nawet do kilkudziesiciu metrw, moliwo wykonywania pali czonych (spawanych) z odcinkw, wbijane za pomoc motw hydraulicznych, spalinowych, wolnospadowych lub wwibrowywane, podstawy zamknite (but stalowy) lub otwarte, dua nono, mae osiadania, stosowane w gruntach redniozagszczonych i zagszczonych; bardzo szeroko stosowane w budownictwie hydrotechnicznym (na otwartej wodzie).

Pale stalowe

Pale stalowe wbijane (wwibrowywane)

Przykadowe profile skrzynkowe

Profile stalowe (wwibrowywane)

Profile stalowe

Terminal kontenerowy, Port Pnocny w Gdasku

Profile stalowe

Terminal kontenerowy, Port Pnocny w Gdasku

Profile stalowe

Terminal kontenerowy, Port Pnocny w Gdasku

Pale TUBEXDroga Krajowa nr 7, odcinek Kiezmark-Jazowa

Pale TUBEX rednica ~400mm, ~500mm, ~600mm, dugo do ~30 metrw, moliwo wykonywania pali czonych (spawanych) z odcinkw, rury tracone wkrcane za pomoc gowic obrotowych, podstawy zamknite z dyszami iniekcyjnymi, bardzo dua nono, stosowane w gruntach niespoistych redniozagszczonych i zagszczonych, rzadziej w gruntach spoistych, moliwo stosowania w terenie zabudowanym, w piwnicach, pod mostami itd.

Pale TUBEX

Pale TUBEX

Pale TUBEX z iniekcj pobocznicy (Energopol S.A.)

PALE WKONYWANE W GRUNCIE

Pale wbijane Vibro-Fundex

Pale wbijane Vibro-Fundex rednica: 457mm, 508mm, dugo do ~25m, wbijane za pomoc motw hydraulicznych lub spalinowych, podstawy zamknite (but stalowy), podstawa tracona, rura wycigana przy pomocy wycigarki i wibratora, dua nono, mae osiadania, stosowane w gruntach redniozagszczonych i zagszczonych.

Pale wbijane Vibro-Fundex

Pale wbijane Vibro-Fundex

Terminal kontenerowy, Port Pnocny w Gdasku

Pale wbijane Vibrex (Super Vibrex)

Technologia wykonywania pali Vibrex

Pale wbijane Vibrex (Super Vibrex) rednica: 457mm, 508mm, dugo do ~25m, wbijane za pomoc motw hydraulicznych lub spalinowych, podstawy zamknite (but stalowy), podstawa tracona, rura wycigana przy pomocy wycigarki i wibratora, powikszona rednica podstawy i pobocznicy w rejonie podstawy, bardzo dua nono, bardzo mae osiadania, stosowane w gruntach lunych, redniozagszczonych i zagszczonych.

Krzywe osiadania pali Vibrex wykonanych w trudnych warunkach gruntowych

Pale wciskane wkrcane Fundex

Pale wciskane wkrcane Fundex rednica: 400mm, 500mm, 600mm, dugo do ~25m, rura wciskana i wkrcana, podstawy zamknite (but stalowy), podstawa tracona, rura wycigana przy pomocy wycigarki i wibratora, dua nono, mae osiadania, stosowane w gruntach lunych i redniozagszczonych oraz w spoistych plastycznych i twardoplastycznych.

Pale wbijane Franki

Pale wbijane Franki rednica: 500mm, 600mm, dugo do ~20m, wbijane za pomoc bijaka wolnospadowego, rura wycigana przy pomocy wycigarki, podstawa o powikszonej rednicy, bardzo dua nono, bardzo mae osiadania, stosowane w gruntach redniozagszczonych i zagszczonych.

Pale wbijane Franki

Autostrada A1

Pale wbijane Franki

Pale Franki (nowa technologia)

Pale wbijane Franki

Autostrada A1

PALE WYKONYWANE BEZ RUR OSONOWYCH

Gwne zalety: pewno wykonania, dobre zespolenie pobocznicy i podstawy pala z gruntem, pene przemieszczenie gruntu na boki z jego zagszczeniem, krtki czas wykonania jednego pala (15-30 min), brak drga, wstrzsw i haasu, moliwo wprowadzenia zbrojenia na czci lub caej dugoci pala z zapewnieniem wymaganej otuliny, zapewnienie wymaganej klasy betonu pod wzgldem wytrzymaoci i szczelnoci, moliwo pokonania duych oporw w gruncie przy wierceniu.

Pale wwiercane CFA (Continuous Flight Auger Piles)

Pale wwiercane CFA (Continuous Flight Auger Piles) rednica : 400mm, 500mm, 600mm, 800mm (rwnie wielkorednicowe 1000mm i 1200mm), dugo do ~30 metrw, zbrojenie wwibrowywane po zabetonowaniu otworu, rednia i dua nono, stosowane w gruntach spoistych twardoplastycznych i niespoistych zagszczonych.

Pale CFA

Wykonawstwo pali CFA

Pale CFA

Wykonawstwo pali CFA w Porcie Pnocnym w Gdasku

Pale CFA

Grunt wydobywany na powierzchni

Pale CFA

Port Lotniczy Okcie

Pale CFA

Droga Krajowa Nr 7, Krakw-Chyne

Pale CFA

Droga Krajowa Nr 7, Krakw-Chyne

opr na stoku qc [MPa]0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

0

2

4

6

zagbienie [m]

8

10

12

14

CPT 116

CPT 2 CPT 3 poziom odniesienia "0" = 117,250 m

18

Plan palowania fundamentu

Wyniki bada sond wciskan

Pale STARSOL

Pale PCS LAMBDA

Pale CFP

Wiertnica pali CFP(Ground Engineering, June 1998)

Pale wkrcane OMEGA, CG OMEGA

Technologia wykonania pali OMEGA

Technologia wykonania pali CG OMEGA

Pale wkrcane OMEGA, CG OMEGA rednica: 400mm, 500mm, 600mm, dugo do ~20 metrw, zbrojenie podawane przez rur rdzeniow lub wwibrowywane po zabetonowaniu otworu, but tracony, dua nono, stosowane w gruntach spoistych twardoplastycznych i plastycznych oraz niespoistych redniozagszczonych i zagszczonych.

Pale OMEGA, CG OMEGA

Konstrukcja widra pali OMEGA

Pale OMEGA, CG OMEGA

Konstrukcja widra pali OMEGA

obcienie Q [kN]1000 1800 1400 1600 0 2200 1200 2000 200 800 400 600 0 10 20 30 40 50 60

osiadanie s [mm]

70

80

pal Omega, D=0.41m, L=14.0m pal Omega, D=0.41m, L=8.2m pal prefabrykowany, 0.35x0.35m, L=7.7m

90

Krzywe osiadania dla pali Omega oraz prefabrykowanego pala wbijanego

SDP BAUER BG

Technologia SDP Bauer BG (Product Information, Bauer, 42/2003)

Pale SDP (Soil Displacement Piles) Pale SDP (Soil Displacement Piles)

Rafineria Gdaska

Pale SDP (Soil Displacement Piles)

Rafineria Gdaska

Pale FDP (Full Displacement Piles)

Fot. IMB-Podbeskidzie

Pale FDP

Metryka wykonania pala

Pale przemieszczeniowe (Soletanche)

Pale wykonywane na skadowisku azbestu(Ground Engineering)

Pale Vibex III

Technologia wykonania pali Vibex III

Pale wkrcane ATLAS

Pale wkrcane ATLAS rednica: 360/530mm, 460/670mm, 510/720mm, 560/810mm, dugo do ~20 metrw, zbrojenie podawane przez rur rdzeniow lub wwibrowywane po zabetonowaniu otworu, but tracony, dua nono, stosowane w gruntach spoistych twardoplastycznych i plastycznych oraz niespoistych redniozagszczonych i zagszczonych.

Pale ATLAS

Centrum Biurowo-Handlowe w Elblgu

Opr wkrcania R pala Atlas wykres CPT

N 12 R =P 3 V

Pale ATLAS

Centrum Biurowo-Handlowe w Elblgu

Pale ATLAS0 0 500 1000 1500 2000 2500

Centrum Biurowo-Handlowe w Elblgu Krzywe Q-s dla pali Atlas: 560/810 mm obcienie Qr = 1760 kN0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Q [kN] Pal Nr 444 Pal Nr 352

10

Q [kN]20

Pal Nr 236 s [mm]

10

20

30

30

Krzywe Q-s dla pali Atlas: 460/670 mm, L = 12.0 m, obcienie Qr = 1000 kN

Pal Nr 61 L = 11.0 m

40

50

60

Pal Nr 126 L = 16.0 m

80

s [mm]

70

Pale ATLAS

Nowy budynek Elektroniki Politechniki Gdaskiej

Pale ATLAS

Nowy budynek Elektroniki Politechniki Gdaskiej

Pale ATLAS

Pale ATLAS

Nowy budynek Elektroniki Politechniki Gdaskiej

Pale Atlas: L = 9.5 11.0 m, 360/530 mm Qr = 900 kN 510/720 mm Qr = 1300 kN

Pale ATLAS0 0 500 1000

Nowy budynek Elektroniki Politechniki Gdaskiej1500 2000

Q [kN] Pal Nr 274 Pal Nr 23610

Pal Nr 54 Pal Nr 207

20

s [mm]

Krzywe Q-s dla pali Atlas: Pal Nr 54 Pal Nr 236 Pal Nr 207 Pal Nr 274

-

510/720 mm, L = 10.0 m, 510/720 mm, L = 11.0 m, 360/530 mm, L = 11.0 m, 360/530 mm, L = 9.5 m.

Pale ATLAS

Budynki mieszkaniowe na gdaskiej starwce

Pale ATLAS0 0 500 1000 1500 2000

Budynki mieszkaniowe na gdaskiej starwce

Pal Nr 604

Q [kN] Pal Nr 140

Krzywe Q-s dla pali Atlas: Pal Nr 51 - 360/530 mm, L = 6.0 m, Pal Nr 286 - 360/530 mm, L = 6.0 m, Pal Nr 140 - 560/810 mm, L = 4.2 m,

10

Pal Nr 44620

30

Pal Nr 286 Pal Nr 51 s [mm]

Pal Nr 446 - 560/810 mm, L = 6.0 m, Pal Nr 604 - 560/810 mm, L = 4.1 m,

40

Pale ATLAS

PALE WIERCONE (wielkorednicowe)

Pale wiercone bez rury obsadowej

Pale wiercone bez rury obsadowej rednica: 400mm, 500mm, 600mm, 800mm i wielkorednicowe: 1000mm, 1200mm, 1500mm, dugo do ~30 metrw, rednia nono, do due osiadania, stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych.

Pale wiercone w zawiesinie iowej

Pale wiercone w zawiesinie iowej rednica: 600mm, 800mm i wielkorednicowe: 1000mm, 1200mm, 1500mm, dugo do ~30 metrw, betonowanie motod Kontraktor, rednia nono, do due osiadania, stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych oraz niespoistych zagszczonych.

Pale wiercone w rurze osonowej wwibrowywanej

Pale wiercone w rurze osonowej wwibrowywanej rednica: 600mm, 800mm i wielkorednicowe: 1000mm, 1200mm, 1500mm, dugo do ~30 metrw, betonowanie motod Kontraktor, rednia nono, do due osiadania, stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych oraz niespoistych zagszczonych.

Pale wiercone w rurze obsadowej

Pale wiercone w rurze obsadowej rednica: 600mm, 800mm i wielkorednicowe: 1000mm, 1200mm, 1500mm, dugo do ~40 metrw, betonowanie motod Kontraktor, rednia i dua nono, do due osiadania, stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych oraz niespoistych zagszczonych.

Pale wiercone w rurze obsadowej

PALE WIERCONE Z INIEKCJ POD PODSTAW I NA POBOCZNICY

Iniekcje pod podstaw i na pobocznicyWykonawstwu pali wierconych, z wydobywaniem gruntu, zawsze towarzyszy pewne odprenie podoa. Dotyczy to szczeglnie klasycznych wierconych pali wielkorednicowych. Stan zmiany napre oraz stopie rozlunienia zaley midzy innymi od: zastosowanej technologii, rodzaju i stanu gruntu, przestrzegania zasad wiercenia, waciwego tempa prac w czasie wiercenia i betonowania, rodzaju uytych narzdzi wiertnicznych, dokadnoci oczyszczenia dna otworu wiertniczego.

Iniekcja pod podstaw pala

Krzywa obcienie - osiadanie dla pala wielkorednicowego w piasku

Iniekcja pod podstaw pala

Komora iniekcyjna zastosowana przy budowie mostu przez jezioro Marcacaibo w Wenezueli (Kerisel, Simons, 1962)

Komora iniekcyjna zastosowana przy budowie mostu przez rzek Parana w Brazylii (Tomlinson, 1994)

komora cinieniowa

puszka cinieniowa

Koncepcje komr cinieniowych (Seitz i Schmidta, 2000)

Instalacja do iniekcji bezporedniej zastosowana przy budowie urzdu Blackwall Yard w Londynie (Tomlinson, 1994)

Metoda iniekcji bezporedniej opracowana przez IBDiM (Kosiski, Szymankiewicz, 2000)

Sztywna komora iniekcyjna stosowana w Polsce (Jarominiak, 1992)

Komora opracowana w Katedrze Geotechniki Politechniki GdaskiejPatent Nr PL 188356

Obcienie Q [kN]0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Osiadanie s [mm]

10

Pal Nr 45F (z iniekcj) Pal Nr 61G (z iniekcj)20

Pal Nr 29A (z iniekcj) Pal Nr 22B (z iniekcj) Pal Nr 5A (bez iniekcji)

30

Porwnanie wynikw SPLT, Most przez Regalic w Szczecinie

Most Siekierkowski - dojazdy0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Obcienie [kN]4000 4500

10

20

30

Osiadanie [mm]

Obiekt M-E1, Podpora Nr 4B - Pal Nr 18, z iniekcj wg PG (D = 1000 mm, L = 12 m, Lprob = 13,5 m)40

Obiekt M-E1, Podpora Nr 2B - Pal Nr 18, bez iniekcji (D = 1000 mm, L = 14 m, Lprob = 15,5 m)

Iniekcje wzdu pobocznicy

Niemiecka instalacja do iniekcji powierzchniowej (Seitz, Schmidt, 2000)

Instalacja do iniekcji pobocznicy pali wbijanych firmy Solmarine (Tomlinson, 1994)

Stalowe pale wbijane z iniekcj, firmy Franki (www.franki.pl)

Metoda firmy Franki zastosowana w Holandii (Tinke, Kruijff, 1994)

UWAGI KOCOWE

Uwagi kocoweWspczesne technologie pali powinny: zapewnia dobr nono i mae osiadania, zapewnia due tempo robt, by w peni przemieszczeniowe, bez wydobywania gruntu, spenia warunki szeroko pojtej ekologii (bez drga, wstrzsw, haasu, bez wydobywania gruntw zanieczyszczonych i organicznych), zapewnia ekonomiczne posadowienie.

Uwagi kocoweKada dziaalno zwizana z wykonaniem posadowienia obiektu narusza pierwotn rwnowag i powoduje oddziaywanie na rodowisko naturalne, Technologie ekologiczne naley rozumie szeroko, biorc pod uwag rne aspekty dziaalnoci inynierskiej, Technologie obecnie stosowane przy posadowieniach na palach pozwalaj w duym stopniu ograniczy niepodane skutki wpywu na rodowisko, Rozpatrujc problematyk w sensie globalnym naley rwnie analizowa rozwizania strukturalne i konstrukcyjne.