Zaklá dá nístaveb

BF03

Mikropiloty

Micropiles, Minipiles

Mikropiloty jsou prvky hlubinného zaklá dá ní staveb, vyznač ující se mimořádnou štíhlostí a ú sporný mi ná roky na prostor při prová děníPouž ití: Øpodchycová ní a zesilová ní zá kladů

stá vajících staveb v mimořá dněstísněný ch podmínká ch Øzaklá dá ní novostaveb v takový ch

podmínká ch, kdy s ohledem na pracovníprostor nelze jinémetody využít

Øpři rekonstrukcích objektůØzajištěnístaticky narušený ch budovØzajištěnístavebních konstrukcína povrchu

před budová ním podzemních děl v jejich blízkosti Øzvý šení únosnosti starý ch zá kladů

(ná stavba)

Østabilizač níopatření– zajištěnísesuvů v nepřístupném terénu Øochrannéhorizontá lnímikropilotové

deštníky pro stabilizaci vý rubu podzemních dělØmikrozá porovékonstrukce apod.

üÚ nosnost v tlaku 300-1000kNüÚ nosnost v tahu 250-500kN

Prová dění, dohled nad prová děním, monitoring a kontrola vý roby mikropilot se řídíevropskou normou:

Č SN EN 14199: Prová dění speciá lních geotechnický ch prací– Mikropiloty

Norma platí:

vpro mikropiloty vrtané , vnějšího průměru do 300 mmvpro mikropiloty ražené , vnějšího průměru

do 150 mm

U ná s se využívá pouze dvou typůmikropilot podle způ sobu vyztužení:

mikropiloty s trubní výztuž í, ježabsolutně převlá dají(více než 90 % všech)mikropiloty armokošové

Podle způ sobu namáhání:

tlakovétahovénamá hanépříč ný mi silami

Dle způ sobu uvedení mikropilot do funkce:ØNepředtěžované (volné ) - deformace

potřebné k mobilizaci únosnosti mikropiloty probíhají po jejím spojenís nadzá kladovou konstrukcí v plnéhodnotěØPředtížené - mikropilota se před

spojením se zá kladem předtíží silou odpovídající jejímu ná slednému zatížení, přič emž koneč né sednutí je dá no jejím pružný m stlač ením

ØPředpjaté - předtížená mikropilota je spojena s konstrukcí v zatíženém stavu; vý slednédeformace jsou pak minimá lní

Předtížený ch a předepjatý ch mikropilot se využívá především pro podchycová ní, nebo jako podpor při stěhová nístá vajících konstrukcí.

Pro mikropiloty používá me ná sledujícíná zvy a označ ení:vhlava mikropiloty je jejíhorníč á st, která

přichá zí do styku s nadzá kladovoukonstrukcí. vdř ík mikropiloty je její neinjektovanáč á st, kterou se přená ší osové zatíženíz hlavy do kořene,vkořen mikropiloty je spodníč á st, která je

injektá žíupnuta do okolníhorniny

vpata mikropiloty je podstava mikropilotyv ú rovni poč vy vrtuvvýztužná trubka je silnostěná trubka

tvořícívý ztuž mikropiloty; v kořenovéč á sti je tato trubka perforová na injekč ními otvory překrytý mi gumový mi manžetami, jež vytvá řejí příslušné etá že pro injektá žkořenovéč á sti mikropilotyvarmokošmikropiloty je vý ztuž sestavená

z nosný ch prutů a rozdělovacívý ztuže.

vmanžetová trubka je (spojovatelná ) trubka z PVC ∅50/3,8 mm, nebo ∅32/3,6 mm, opatřená v kořenovéč á sti otvory ∅6 mm překrytý mi gumový mi manžetami,vobturátor – dvojitý , necirkulač ní, což je

zařízeník utěsněnímanžetovétrubky nad a pod injektovanou etá ží a k vlastníinjektá ži kořene mikropiloty. Obturá toryjsou mechanické, hydraulické a pneumatické.

Části mikropiloty 1-vrt, 2-zá livka, 3-spojka, 4-manžetovátrubka, 5-injektovaný kořen

ab

2

3

4

1

5

Sché ma dvojité ho necirkulačního obturátoru, b. schéma injektá že pomocímanžetovétrubky: 1-zá livka, 2-manžetovátrubka (vý ztužná trubka mikropiloty), 3-pryžová manžeta, 4-dvojitý obturá tor, 5-ventil

ab

Technologický postup výroby mikropilot

1. vrtání maloprofilový ch vrtů2. př íprava vý ztuže mikropiloty3. zř ízení zálivky a osazení výztuže4. injektáž kořene mikropiloty5. úprava hlavy mikropiloty

Sché ma výroby mikropiloty a-vrtá ní, b-zá livka, c-osazenívý ztuže, d-injektá ž, e-napojenína kci, 1-plochá hlava

q VrtáníVrtnéná stroje o Spirá lový vrtá k-soudržnézeminy lehce

vrtatelnéo Listovédlá to-měkkéhorninyo Valivédlá to-horninyo KladivoVý plach - vzduchový , vodní, jílový ,

jílocementový , vrtá nísystémem DUPLEX (se vzduchový m vý plachem)

q Zř ízení zálivky a osazení výztužezá livka c:v = 2,5:1 (1940kgm-3)

q Osazení výztužné trubkyq Injektáž kořene mikropiloty

nejdříve za 12 hod při CEM II/A,Bpo etá žíchreinjektá ž za 6-10 hod, dosaženíprojektovaného tlaku (např. 8MPa)

q Zaplnění výztužné trubkyq Ú prava hlavy mikropiloty

191156133Paž nicová kolona Duplex(agresivníprostředí)

156133121Paž nicová kolona Duplex(neagresivníprostředí)

Min.156Min.133Min.118Ponorné kladivo (bez paž ní)

Min.190Min.170Min.150Valivé dláto (agresivníprostředí)

Min.150Min.130Min.118Valivé dláto (neagresivníprostředí)

75/16075/14075/120Listové dláto s př ibírkový mistupni

180, 220140, 180118, 140Spirálový vrták

∅108/16

∅ 89/10∅ 70/12

Prů měr nástroje podle prů měru trubní vý ztuž e mikropiloty (mm)

Typ nástroje

Doporučené minimální prů měry vrtů a typy vrtných nástrojů pro mikropiloty s trubní výztuž í

40506075

120 – 170100 – 14085 – 11560 - 90

8095115152

Přítlačná sílaP (kN)

Počet otáček(ot/min)

Prů měr korunkyD (mm)

Orientační parametry vrtné ho rež imu pro rotačně př íklepné vrtání (podle Z.Tkané ho, 1974)

75403007512715012775,53000x)108108/16752025075114150114583000x)8989/10

502020050831008350,53000x)7070/12l3tal3d1l2d1l1lDtr. ∅

Hlava na tlak EZátka DSpojník CTrubka A, BTyp

Rozměry typických dílů výztužných trubek mikropilot

60504035Malta50403020Cementová

Tah, ohyb

TlakTah, ohyb

Tlak

Středně agresivníprostředí

Neagresivníprostředí

Druh zálivky

Minimální krytí výztuže mikropilot (mm) podle druhu prostředí a způ sobu jejich namáhání

Únosnost mikropilot

Mikropiloty se s ohledem na svérozměry a tuhost používají především pro přenos osových sil (tlakových i tahových).Osovou únosnost mikropilot lze stanovit zatě žovacízkouš kou, nebo statickým výpoč tem.

Statický vý početa) vnější únosnost osamělé mikropiloty Umv

/ únosnost kořene /Umv = Ums + Ump

Ums je ú nosnost na plášti kořene mikropiloty,Ump je ú nosnost na patě tlač enémikropiloty

v případě jejího vetknutí(popř. i opření) do hornin R1 až R3 (v ostatních případech tlakový ch mikropilot se Ump zanedbá vá ).

Ump = π.d2/4.Rd

Ums = π.d.∑ Lti.τi.mz

d je průměr mikropiloty (průměr vrtu opatřeného vý ztužía zá livkou)

Rd je únosnost na patě pro skalníhorniny R1 – R3 stanovená dle č l. 97 Č SN 73 1001

Lti je délka kořenovéč á sti mikropilotyv příslušnéúnosnéi-tévrstvě(zpravidla se ovšem jedná o jeden typ horniny, i = 1)

τi je velikost přípustného plá šťového třenív příslušnéhornině dle tabulky

mz je koeficient, zá visejícína druhu zatížení ( pro tlak mz = 1,0, pro tahmz = 0,8)

0,04 – 0,060,5 – 2,03 – (4)ϕu = 00,025<cu< 0,05MPa

Soudrž né zeminy tuhé

0,06 – 0,081,0 – 2,52 - 3ϕu < 1000,05<cu< 0,15MPa

Soudrž né zeminy pevné

0,08 – 0,141,5 – 3,01 - 3100<ϕu<300

cu > 0,1MPaSoudrž né zeminy tvrdé

0,1 – 0,151,5 – 4,02 - 3250<ϕ<350, c=0Písky0,152,0 – 4,01 - 2250<ϕ<350, c=10Štěrky jílovité0,15 – 0,201,0 – 2,01 - 2350<ϕ<450, c=0Štěrky písčité

0,2 – 0,60,5 – 3,00 - 1σf < 50 MPaPoloskalníhorniny R5, R6

0,6 – 1,0-0σf > 50 MPaSkalní horniny R1 – R4

Plášťovétřeníτi (MPa)

Konečný inj.tlak (MPa)

Početinjektáž í

Typickévlastnosti

Druh základovépů dy

Př ípustné velikosti plášťové ho tření mikropilot

b) vnější únosnost skupiny mikropilotPodobně jako u pilot je třeba stanovit velikosti sil působících do jednotlivý ch mikropilot ve skupině od vnějšího zatíženípůsobícího na spojovací konstrukci v hlavá ch mikropilot a dá le stanovit vliv tzv. skupinového ú č inku. Ten je méněvý znamný ve srovná ní s pilotami, a to především s ohledem na rozměry mikropilot a na tu skuteč nost že jejich osová vzdá lenost ve skupinovém zá kladu je vesměs větší(a/d > 5).

Pokud se jedná o rozsá hlý mikropilotovýzá klad (s poč tem mikropilot 10 a větším), je třeba přistoupit k matematické mu modelování, jež je obtížné, neboťinterakce mikropilot se zá kladovou půdou neníjednoduchá .

c) vnitřní osová únosnost mikropilot (EC7)Uvažujeme-li spřažený průřez mikropiloty, je jeho únosnost v tlaku za předpokladu plnéplastifikace:

Npl,Rd = Aa.fy/γa + 0,85.Ac.fck/γc

Aa je plocha tlač enéoceli,Ac je plocha tlač eného cementového kamene,fy je meznínapětív oceli,fck je meznínapětív cementovém kameni,γa je dílč ísouč initel pro ocel,γc je dílč ísouč initel pro cementový ká men

d) vnitřní únosnost ohýbaných mikropilots výztužnou trubkou

Statickéschéma pro vý poč et viz obr.

TĚŽIŠTĚ TLAČ ENÉ MALTY

OSA MP

NEUTR. OSA

NAPĚTÍ VMALTĚ

OCELI

VRT

t3/

4(r-t

)

A M

0MT

0t

RM

r +t

a

ra

r

Ra

Statické sché ma prů řezu mikropiloty s výztužnou trubkou pro výpočet ohybové únosnosti

Mikrozá pory

Mikrozá pory jsou štíhlé prvky pažícíkonstrukce, které se vklá dajído cementové zá livky ve vrtu průměru do 300 mm. Mikrozá porové paženínavrhujeme především ve stísněný ch poměrech (proluká ch). Vý ztuž mikrozá portvoří buď ocelové trubky menšího průměru nebo válcované profily. Paženímezi mikrozá porami je tvořeno nejč astěji stříkaný m betonem.

Výztuž mikrozá por tvoří buď silnostěnné ocelové trubky profilu Ø108/16 mm, popřípadě i větší, nebo je s vý hodou použito širokopřírubový ch vá lcovaný ch nosníků. Pažení mezi mikrozá porami je tvořeno buď vý dřevou, nebo ocelový mi pažnicemi. Velmi č asto je prostor mezi mikrozá porami vyplněn vrstvou stříkaného betonu s vý ztužnou sítí

Zemníkotvy

Anchors

Kotvou se přená šítahová síla ze stavebníkonstrukce do zá kladové půdy. Kotva je do zá kladovépůdy upnuta v oblasti svého kořene obvykle injektá ží. Tá hlo kotvy je ke konstrukci ukotveno v kotevní hlavě. Důležitéje rozlišení, zda se jedná o kotvu dočasnou nebo trvalou se zvlá štníochranou. Tá hlo kotvy se prová dí z ocelový ch pramenců, tyč í, trubek . . .

Statická funkce kotvy je zajištěna jejími třemi hlavními souč á stmi: kotevní hlava, volná dé lka a kořenová dé lkaTahová síla se z hlavy kotvy přená šído kořene kotvy nedeformovatelný m tá hlem. Kořen kotvy je pomocíinjektáže upnut v horninovém prostředí, do něhož se tahovésíly přená ší.

Kotvy musísplňovat:

qKořen je v zá kladovépůdě upnut pomocíinjekč nísměsiqTahová síla je do kotvy vnesena přepětím,

tzn., že kotva musímít volnou délku, kterásvý m protažením umožnívneseníkotevnísíly (dle Hookova zá kona)

Platnénormy

ØČ SN EN 1997-1 – Eurocode 7. Č á st 1: Obecná pravidla (2006)ØČ SN EN 1537: Prová děníspeciá lních

geotechnický ch prací– Injektovanéhorninovékotvy (2001)

Dělenípodle typu tá hla

qTyčové – CPS, DywidagqDrátové – téměř se nedělají,komplikovanéqPramencové

Podle doby svéfunkce

qDočasné , u nichž je životnost omezena obyč ejně na dva rokyqTrvalé , kterémajísloužit na dobu delší

než dva roky

Oba typy kotev se liší především způsobem ochrany hlavy, volné délky kotvy a kořene proti korozi.

Podle způsobu namá há níkořene

qKotvy s kořenem taženýmqKotvy s kořenem tlačeným

Technologický postup vý roby kotev

qPrová děnímaloprofilový ch vrtůqVyplněnívrtů zá livkouqVý roba, doprava, manipulace a osazení

kotvyqInjektá ž kořene kotvy, popř. reinjektá žqNapíná níkotev, zkoušeníkotev, dohled a

přezkušová ní

Do provedeného vrtu vyplněného cementovou zá livkou, se zasune kotva. Po stanoveném zatvrdnutí zá livky a ná slednéinjektá ži se osadína konstrukci kotevníhlava a kotva se předepne dle požadavku projektu. Předpíná níse uskuteč ňuje předepsaný m postupem hydraulický m napínacím lisem.

Kotvy tyčové

Nosná č á st kotvy je tvořena jedním tá hlem z ušlechtiléoceli, po celé délce je nalisová n hrubý zá vit. Tá hla majídélku 12m (14m).V Č R se používají:§ CPS profilu 32mm§ Dywidag profilu 26,5mm, 32mm, 36mm

Kotvy pramencové

V Č R v souč asnosti nejrozšířenější, jedinékotvy trvalé . Snazšítransport, manipulace, délka… Pramence jsou spleteny z nízkotepelně popouštěný ch ocelový ch drá tů: 1x5,5mm + 6x5,0mm, vnějšíprůměr pramence je 15,5mm.Ø 15,5/1620 MPaØ 15,5/1800 MPa

Napíná nía zkoušeníkotevÚ č elem napíná níje:•Zjistit únosnost kotvy a vypracovat

zá znam o této únosnosti•Napnout a ukotvit tá hlo kotvy na jeho

zaruč enésíleZkoušky kotev se dělína:•Typovézkoušky•Průkaznízkoušky•Kontrolnízkoušky

Zá sady ná vrhu injektovaný ch horninový ch kotev

Předpjatéhorninovékotvy se navrhujípodle zá sad mezních stavů dle Eurokódu 7. Pro projekt kotveníjsou nutná ná sledujícíověření

a vý poč ty:• Ověřenívnitřního odporu kotvy• Ověřeníodporu kotvy proti vytažení• Ověřenípoužitelnosti a trvanlivosti kotvy• Vý poč et nutnévolnékotevnídélky• Urč enízaruč enésíly kotvyVíce v Masopust, J.: Speciální zakládání

staveb, 1. díl, AN CERM, Brno 2004

Injektá že

Grouting

Děleníklasický ch injektá ží

A. podle účeluq Tě snící– sníženípropustnosti zeminyq Zpevň ovací– zvý šenísmykovépevnosti

a omezenípřetvořenízá kladovépůdyq Kompenzač ní– postupnéomezová ní

deformacízá kladovépůdy (při ražběpodzemních děl… )

B. podle druhu základových pů dqInjektá ž nesoudržných zemin – hlavné

těsnícíqInjektá ž soudržných zemin – zlepšení

pevnosti, zvedá níobjektůqInjektá ž skalních a poloskalních hornin

C. podle druhu injekční směsiqSilikátové injekční směsi a malty –

hlavnísložka je cementqChemické suspenze a roztoky – tvrdéa

měkkégely, směsi na bá zi vodního skla, organicképryskyřice

Zajištěnídna stavebníjá my injektá ží

Zlepšeníúnosnosti zá kladů injektá ží Injektá ž štol a tunelů

Injekč níclona přehrady

ČSN EN 12715 ( 731071)Prováděníspeciálních geotechnických prací - Injektáže

Injekč nísměsi pro různédruhy zá kladový ch půd

Injektáže skalních horninVyplňují pukliny, poruchová pá sma a vrstevní spá ry v horniná ch cementovou nebo jílocementovou směsí a zvyšují tak jejich nepropustnost a pevnost.Používají se hlavně pro vytvořenítěsnících clon pod přehradními tělesy. Injektuje se do vrtů po ú secích vymezený ch jednoduchý mi nebo dvojitý mi obturá tory. Postup injektá že může bý t buďsestupný nebo vzestupný

Injektáže nesoudržných horninPoužívá se metoda manžetový ch trubek osazený ch do vrtů s jílocementovouzá livkou. Injektovaná etá ž je vymezena dvojitý m obturá torem. Injekč ní směs cementová , jílocementová nebo chemickávyplňuje póry nesoudržné zeminy a tím zvyšuje její pevnost a vodotěsnost. Metody se využívá pro zpevnění a stabilizaci nesoudržných hornin před tunelá řský m vý rubem, zpevněnípodzá kladíobjektů apod.

Injektáže zdiva a konstrukcíPrová dí se krá tký mi maloprofilový mi vrty za ú č elem zpevnění zdiva a konstrukcíobjektů. Injekč ní směs proniká do spá r zdiva a obnovuje funkci vyvětralého pojiva. Používají se tlaky do 0,6 MPa. Opravy trhlin a průsaků v betonový ch konstrukcích se prová dí chemický mi, případněpryskyřič ný mi směsmi injektovaný mi vysoký mi tlaky.

Injektáže objektůTechnologie injektá žíbyla ú spěšně využita pro rektifikaci objektů postižený ch nestejnoměrný m sedá ním. Zlepšením vlastnostíhorniny pod zá klady a injekč ním tlakem bylo dosaženo vyrovná ní ná klonu například obytný ch budov (Brno-Jundrov), obilního sila, ohřívač e větrů v hutích, vypalovacích pecí apod.

Technologický postup klasickéinjektá že

ØVrtá nímaloprofilový ch (středněprofilový ch) vrtůØVystrojenívrtů pro ú č ely klasickéinjektá že

(manžetový mi trubkami)ØPříprava injekč nísměsiØInjektá ž, příp. reinjektá ž (obturá tor)ØMonitoring a kontrola prací

Trysková injektá ž

Jet Grouting

Injektá ž cementovou směsívelmi vysoký mi tlaky (30-70 MPa). Injekč ní směs rozrušístrukturu horniny v okolívrtu a promísíse s ní. Tím vytvořísloup zpevněné horniny, který slouží jako zá kladový prvek.

Trysková injektá ž vylepšuje vlastnosti zá kladové půdy, její pevnost a nepropustnost. Při tryskové injektá ži je okolní zemina řezá na injekč ním paprskem a souč asně smíchá na s injekč nísměsí. Podél injekč ního vrtu se otá č ením trysek při plynulém vytahová ní vrtného soutyč í vytvá ří sloup injektá ží zpevněnézeminy. Paprsek injekč ní směsi lze usměrnit případně i podpořit proudem vzduchu nebo vody, vznikají tak pilíře nebo stěny z pilířů injektované zeminy průměru až 2 m.

Vlastnosti proinjektovaný ch zemin

ØPevnost v prosté m tlakuštěrky, písky 7-20 MPahlinitépísky, písč itéhlíny 4-8 MPasilty, tuhéjíly 1-5 MPaplastickéjíly měkké 0,5-1,5 MParašeliny až 1,5 MPa

ØPropustnost k = 10-8 až 10-10 ms-1

§ Č SN EN 12716 Prová děníspeciá lních geotechnický ch prací– Trysková injektá ž

Princip tryskové injektáže: a - vrtá ní, b-ukonč enívrtá ní, c -injektová ní, d -pilíř zpevněnézeminy

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Č SN EN 12716

Podzemnístěny

Diaphragm walls

ØČ SN EN 1538 (731061) Prová děníspeciá lních geotechnický ch prací –PodzemnístěnyØPodzemní, nebo též Milánské stěny

(podle města, kde byly 1957 využity pro vý stavbu podzemní drá hy) jsou liniovékonstrukce trvalého zajištění vesměs svislý ch vý kopů stavebních jam a rý h.

Z hlediska ú č elu (Č SN EN) 1538 se dělí:a) Paž ící stěny

1) monolitickébetonové2) prefabrikovanébetonové3) stěny z vyztuženésuspenze

b) Těsnící podzemní stěny1) stěny ze samotvrdnoucísuspenze 2) stěny z plastického betonu

Samotvrdnoucí suspenze plnídvojíú č el:

vv průběhu těžby paž í rý huvná sledně v rý ze zůstá vá , po č ase ztuhne a

získá požadované vlastnosti, což je především vodotěsnost daná příslušnou velikostí koeficientu filtrace k /m.s-1/ a příslušná velikost pevnosti (v prostém tlaku) σf /MPa/

Obvodovékonstrukce podzemních parkovišťautomobilů

Železobetonové(betonové) podzemnístěny konstrukční se dle charakteru vý plně dělídá le na:Ømonolitické , na místě betonované, kde

vý plň tvořítransportbeton, který m se betonuje vesměs pod pažícísuspenzi,Øprefabrikované , kde jejich vý plň tvoří

napřed vyrobenéželezobetonovéprefabriká ty, jež jsou osazová ny do rý h vyplněný ch většinou samotvrdnoucísuspenzí

Podzemní stěny představují vodotěsnékonstrukce schopné odolá vat hydrostatickému tlaku. Jednotlivé lamely podzemních stěn se navzá jem těsnípomocí umělohmotného těsnění (tzv. "water-stop"), která se osazují do koutový ch pažnic a to buď v jedné, č i dvou vrstvá ch.

V souč asnédobě se pro vý robu podzemních stěn využívá v podstatě dvou ná sledujících technologiídaný ch využitím příslušný ch strojních zařízení:

§ Hydraulické drapáky (vedené, resp. i řiditelné)§ Hydrofré zy – hloubka stěn – 100m

Drapá k a hydrofréza

Struč ný technologický postup –monolitická stěna

1. Př ípravné práce - spoč ívajíve vytvořenídostateč ně únosné pracovní plošiny a vodících zídek, jež jsou betonové, oboustranné, obyč ejně slabě vyztuženésvařovaný mi sítěmi, jejich hloubka je nejméně 0,80 m , typicky pak 1,0 – 1,5 m a tloušťka 0,2 – 0,3 m.

2. Těžba - typickétloušťky podzemních stěn jsou 400, 600, 800 a 1000 mm. V případěhydraulických drapáků je jejich délka 2,50 m a hloubí se lamely buďjednozá běrové (stá le primá rní), nebo trojzá běrové (2 primá rní a jedna sekundá rní, jež odstraníhrá zky vytvořenépo hloubení dvou jednozá běrový chlamel). V případě fré z se prová dějívětšinou jednozá běrovélamely šířky 2–3 m

3. Osazení koutových pažnic. Po vyhloubení příslušné lamely se rý ha vyč istíod napadanézeminy a zkontroluje se kvalita pažící suspenze. Ty jsou vý jimeč ně tvořeny ocelový mi troubami příslušného průměru (rovného tloušťce lamely), nebo plochý mi průřezy s navleč ený mi water-stopy.

4. Osazení výztuže podzemní stěny ve formě armokoše. Ten se sklá dá z podélný ch a příč ný ch nosný ch prutů, ze spojovací a diagoná lní vý ztuže, ježzajišťuje tuhost armokoše. Armokoš se osazuje, pokud je to možné, zá sadněvcelku, spojová ní armokošů je komplikované. Armokoše jsou vybaveny distanč ními koleč kami (betonový mi, plastový mi) za ú č elem dodrženípředepsaného krytívý ztuže

5. Betonáž neprodleně (max. do 2 hodin po přeč ištěnípažícísuspenze). Betonuje se pomocí sypá kový ch rour pod suspenzi. Při šířce lamely 2,5 m se použije 1 sypá ková roura, pro 3-zá běrovou lamelu šířky 6,5 m se použijí nejméně 2 sypá kové roury. Betonuje se transportbetonem, kde požadavky na kvalitu betonu jsou dá ny j Č SN EN 1538 a Č SN EN 206-1

6. Přebetonování hlav podzemních stěn Po zatuhnutíbetonu se koutovépažnice vytahují

7. V případě podzemních stěn prová děný ch hydrofrézou se koutové pažnice nepoužívají a lamely se přefré zují po č á steč ně zatvrdlém betonu

Prefabrikované podzemní stěnyse navrhují pro trvalé konstrukce zá rubních zdí, popř. i hloubený ch tunelů. Jejich vý hoda spoč ívá v dokonalépohledové úpravě lícní plochy a možnostech dosažení naprosto přesnépolohy jednotlivý ch panelů. Nevý hoda je dá na relativně vysokou cenou, ježsouvisís vý robou a zejména transportem těchto panelů. Vlastnírozměry panelů jsou dá ny nejen statický m posouzením, ale téžjejich hmotností, jež souvisí s použitý mi zvedacími mechanizmy na stavbě.

Zvláštnost technologické ho postupuprefabrikovaný ch podzemních stěn spoč ívá v tom, že se hloubí rý ha o šířce obyč ejně o 200 – 300 mm širší, než jsou panely. Hloubí se pomocí jedno-zá běrový ch, č i trojzá běrový ch lamel, kterése pažíobyč ejně samotvrdnoucísuspenzí. Do vyč ištěné rý hy pod suspenzí se vklá dají železobetonové panely a kontroluje se jejich poloha i svislost. Panely se neopírají o dno rý hy, vyvěšujíse pomocí vodících zídek. Problém spoč ívá v napojová níjednotlivý ch panelů.

Stavebníjá ma

Foundation Pit, Trench

Vý kopy pro stavebníobjekty se dělína:

qšachty, (šachtice)qrý hyqstavebníjá my

Konstrukč níuspořá dá nístavebních jam

qSvahované(Sloped Excavation)qPažené(roubené ) (Sheeted)qTěsněné(Sheeted Foundation Pit)qJímky (Cofferdams)qKombinované

Já ma x rý ha x š achta

Volba typu stavebníjá my

Ná roky stavebníkonstrukceVlastnosti zá kladovépůdyÚ roveňhladiny podzemnívodyUspořá dá nístaveništěEkonomickéukazateleČ as vý stavby

Funkce stavebníjá my

PAŽÍCÍA TĚSNÍCÍ TĚSNÍCÍ

Šachty (šachtice) jsou díla, u nichžhloubkový rozměr převažuje nad oběma rozměry půdorysný mi. Z hlediska hornický ch bezpeč nostních předpisů, tj. vyhlá šky Č BÚ č .55/1996 se za šachticipovažuje svislédílo se sklonem od svislice větším něž 45o, průřezovéplochy do 3,75 m2 a hloubky od 3,0 do 50,0 m. Tato vyhlá ška též rozezná vá pojem – stavebníšachta, což je dílo s hloubkou do 20 m.

Rýhy jsou díla, kde jejich délka převažuje vý znamně nad rozměry zbý vajícími, tj. nad šířkou a hloubkou, přič emž žá dný z uvedený ch rozměrů není jakkoliv limitová n. Rý hy slouží především pro uklá dá ní podzemních inžený rský ch sítí, kde jejich šířka je zpravidla velice omezená (1 – 2 m), nebo pro hloubenámalá podzemní díla (mělce uloženékolektory).

Roubení je zabezpeč ení svislý ch stěn, nebo vý razně strmý ch stěn vý kopů, kterése sklá dá z pažení a stabilizace pažení, což může bý t rozepření, nebo kotvení, popř. kombinace těchto metod. V nesoudržných zeminá ch je nutnépažit vždy (prakticky od hloubky 0,80 m), v soudržných zeminá ch pak od hloubky 1,50 m, rovněž tak v horniná ch poloskalních. Ve skalních horniná ch zá visípotřeba paženípředevším na vlastnostech horninového masívu.

Roubení rýh

Stavební rý hy se podle Č SN 73 3050 Zemní prá ce roubí pažením příložný m, zá tažný m, nebo hnaný m. Pro vý stavbu hluboký ch stavebních rý h (např. pro hloubené ú seky podzemních staveb) se požívá též pažení zá porové, vý jimeč něpak i pilotovéstěny. Je-li potřeba stavebnírý hu těsnit, navrhují se štětové stěny většinou doč asné.

a. vodorovné příložné pažení

Používá se hojně pro paženírý h kopaný ch ruč ně nebo s malou mechanizacív suchézemině, jako jsou písč ité štěrky, písč itéhlíny apod.

b. svislé příložné paženíPoužívá se v suchésoudržnézemině, ježumožní provést doč asný vý kop bez okamžitého pažení na větší vý šku (přes 1,5 m).

c. svislé zátažné paženíToto paženílze použít v má lo soudržný ch i nesoudržný ch nezvodnělý ch zeminá ch, jež nesnesou obnaženína většívý šku č i plochu d. hnané paženínejtěžš ípaženívhodné pro nesoudržné a zvodnělé zá kladové půdy. Vý stavba tohoto paženívyžaduje značný díl ručníprá ce a proto se nahrazuje š tětový mi stěnami

Roubení šachetZa stavebníšachtu se považuje svislédílo půdorysnéplochy přes 2,75 m2 a teoreticky neomezenéhloubky. Mělkéstavební, jakož i průzkumnéšachty min. půdorysného rozměru 1,2 x 1,8 m lze pažit jak příložný m, tak i zá tažný m pažením. Pro paženívětších stavebních šachet se využívá většinou zá porového pažení, mikrozá porový ch stěn a stěn pilotový ch.

Paženíkruhovéšachty z převrtá vaný ch pilot

Typy paženípoužívanév Č R

ØZá porovépažení(Braced Sheeting, Rider Sheeting))ØPodzemnístěny monolitické(Diaphragm

Walls, Monolithic, Cast-in- Place)ØPilotovéstěny převrtá vané(Pile Walls,

Redrilled, Rebored)ØMikrozá porovépaženíØTrysková injektá ž (Jet Grouting)ØHřebíková ní(Soil Nailing)

Svahovanéstavebníjá my

Základní př ípady svahovaných jam

Kombinace pažení a svahování

Stanovenísklonů svahůPomocítabulek, grafů, na základězkuš enostisoudržné zeminy h < 1,5m i svislé(krá tkodobévý kopy)

h < 6m 1:1h < 12m 1:2

nesoudržné zeminy podle φsklon ca 30 – 45o

1 : 2,5 až 1 : 3,5Písek ve svahu s vyvěrajícívodou

1 : 1,75Jemný písek1 : 1,751 : 1,5Hrubý písek

1 : 1,51 : 1,25Štěrk s pískem, ostrohranný písek

1 : 0,75Balvanitý štěrk3 : 1Navětralé horniny5 : 1Zdravé skalníhorniny

trvalýdočasnýSklon svahuZemina (hornina)

Tab.: Sklony svahů v horninách a hrubozrnných zeminách

2,5 : 10 – 6 Spraš

1 : 1,251 : 1,251 : 1,25

0 – 33 – 66 – 9

Jíl

1 : 1,251 : 1,251 : 1,4

0 – 33 – 66 – 9

Písčitý prachSiltový jíl

1 : 1,251 : 1,61 : 1,75

0 - 33 – 66 – 9

Jílovitý prach

Trvalý sklon svahu

Vý ška svahu(m)

Zemina

Tab.: Sklony svahů v jemnozrnných zeminách

Výpoč tem (Petterson, Bishop) – vždy pro já my o vý šce svahů nad 6m

stupeňstability ca 1,3

Sklony pod HPV – ca dvojná sobněmírnější!!!!!!

Půdorys stavebníjá my

ØPůdorys je dá n velikostístavby + min 0,3mØČ SN 733050 Zemníprá ce (1991)ØDno – ochranná vrstva 0,2 – 1m

(přezimová ní)ØPřed betoná žízá kladů – přejímka

zá kladovéspá ry

Hřebíková nízemin

Soil Nailing

ØZemní hřebík je prvek, který se využívápro zvý šenístability svahůØZemní hřebík je vytvořený nejč astěji

osazením prutů betoná řské oceli s centrovacím přípravkem do vrtu vyplněného cementovou zá livkouØZemní hřebíky se používajípro vyztužení

a zesílenísvahů při hloubenívý kopů nebo při riziku sesuvu nestabilních svahů apod.

Výhody•Nízkéná klady•Rychlost•Doč asná i trvalá konstrukce•Přizpůsobivost tvaru vý kopu•Mobilnía tichéstrojnízařízení•Malédeformace hřebíkovanézeminy•Vý ška stěny – do ca 12-14m

Hřebíky jsou napnuty (aktivová ny) vlivem deformace zeminy způsobenéč á steč nou ztrá tou stability při postupném odtěžová ní. Hřebíky zvyšují třecísílu zemních hmot a tím brá ní ztrá tě stability v průběhu a po odtěžení. Jejich délka bý vánavrhová na tak, aby eliminovala vliv případnésmykovéplochy.

ODKOP OSAZENÍHŘEBUODKOP

PŘEKRYTÍSÍŤOVINOU ODKOP DALŠÍETÁ ŽE

Postup výstavby stěny bez předpínání

Předpínané hřeby•Odkop 1,2-1,5m• Instalace síťoviny (drá ty Ø 3-3,5mm, oka

100x100mm•Stříkaný beton tl. 100-150mm•Vrty pro hřebíky (Ø do 100mm),

cementová zá livka•Hřebík, injektá ž kořene, napíná ní•Hloubenídalšíetá že

Hřebíky bez předepnutí•Odkop•Hřebíky•Stříkaný beton + síťovina•Hloubenídalšíetá že

•Vzá jemná vzdá lenost hřebů 1-1,5m•Na 1 hřeb ca 1-2m2 stěny•Sklon svahu 10:1 až 5:1•Vhodnédo soudržný ch zemin bez vody

Statické sché ma hřebíkované ho svahu

Pilotovéstěny

Pile Walls

Prová dění pilotový ch stěn, kontrola a supervize nad jejich prová děním se řídíustanovením evropskénormy:

Č SN EN 1536: Prová dění speciá lních geotechnický ch prací– Vrtanépiloty

Výhody:

vznač ná únosnost stěny s ohledem na poměrně velký průřezový modul vmožnost obejít se bez kotvení pro větší

hloubku vý kopů než u zá porovéstěny vdélka piloty není omezena vý robními

rozměry vklá daný ch ocelový ch prvků jako u zá por

Nevýhody:

vpiloty nelze obvykle prová dět do tvrdý chhorninvvelkévrtnésoupravy majívelkéná roky na

prostor vmin. osová vzdá lenost vrtu od stá vající

budovy bý vá obvykle cca 0,9 m

Pů dorysné uspořádání pilotových stěn

(a-převrtávané , b-bez mezer, c-s mezerami, d-s mezerami vyplněnými injektáží, e- s torkretem, f-s pažnicemi, g-mikropilotová stěna)

Dle vzájemné osové vzdálenosti pilot a s ohledem na jejich prů měr d rozezná vá me:

Øpilotovéstěny s velkou osovou vzdáleností pilot (a > d)Øpilotovéstěny tangenciální (a ~ d)Øpilotovéstěny převrtávané (a < d)

Př íklady pilotových stěn: a – s velkou osovou vzdá lenostípilot, b –tangenciá lnípilotová stěna, c – převrtá vaná pilotová stěna, p – primá rnípilota, s – sekundá rnípilota, 1 – stříkaný beton, 2 – odvodnění

Podle volné výšky rozezná vá me pilotovéstěny:

Øvolně stojící (nekotvené, nerozepřené), H < 5 – 6 m Økotvené (vý jimeč ně i rozepřené) v jedné, č i více ú rovních

Statické pů sobení pilotové stěny (a-vetknutá, b-rozepřená, c-kotvená, d-stabilizující sesuv)

Vodící šablona pro převrtávanou pilotovou stěnu: a – pů dorys, b - řez

Štětovéstěny

Sheet Pile Walls

Č SN EN 12063 Prová děníspeciá lních geotechnický ch prací– Štětovéstěny

Funkce: trvalá , doč asnáPoužití:vodní hospodářství (jímky pro jezy, lapač e olejů, přístavní stěny, paženíhlubších vý kopů pro kanalizaci pod ú rovníHPV, ...) dopravní stavby (jímky pro mostnípodpěry v toku, ...) pozemní stavby (stavebníjá my) ž ivotní prostředí

ØVhodné podmínky:velmi vhodnézeminy pro beraněníjsou písky a štěrkopískyØNevhodné podmínky:

do skalního podložílze štětovnice zaberanit jen na velmi malou hloubku -řá dově několik (desítek) cm při beraněnív těsnéblízkosti stá vajících domů je třeba zvá žit, zda nedojde k negativním ú č inkům na stá vajícíbudovu!

Ocelová štětovnice Larsen

Př íčný řez Úprava nárož í

Tab. 3.2.1

Způsob provádě ní:

Nejčastější typy vyráběných štětovnic

V případě jakékoliv paž ící konstrukce je třeba posoudit ná sledujícístavy:

1.ztrátu celkové stability2.porušení konstrukčního prvku (zá pora,

pilota, podzemnístěna, kotva, převá zka, pažina apod.) a spojenímezi nimi

3.kombinace porušení v zá kladovépůdě a v konstrukč ním prvku

4.porušení nadzdvižením a vnějšíerozí

5. deformace paž ící konstrukce, ježmohou vést k jejímu kolapsu, nebo mohou ovlivnit použitelnost pažícíkonstrukce a konstrukcínachá zejících se v jejím sousedství(stavby, inž. sítě, komunikace apod.)

6. nepř ijatelný prů sak pažícíkonstrukcí,7. nepř ijatelný transport č á stic zeminy

pažícíkonstrukcí(sufoze)8. nepřijatelná změna v rež imu

podzemních vod

Zá porovépažení

Berlínsképažení, Milá nsképažení

Zá porovépažení

ØBerlínsképažení – Berliner VerbauØZá porové pažení ná leží mezi nejvíce

používané metody zajištění doč asných svislých výkopů stavebních jam a hlubokých rýh. Je zná mo jižpřes 100 let a v průběhu této doby zaznamenalo mnoho variant, i kdyžprincip zůstá vá stejný.

Zá porovépaženíse sklá dá z ná sledujících prvků:

• zá por (obyčejně ocelových nosníků I, H, 2xU), = svislénosnéprvky

• pažin (vě tšinou dřevěných hranolů, výjimečně i ocelových pažin typu Union, betonových prefabriká tů a stříkaného betonu s výztužnou sítí)

• stabilizačních prvků, cožjsou buďrozpě ry (šikmé i vodorovné, vě tšinou ocelové, výjimečně dřevěné), nebo dočasnékotvy

• převá zek, ježumožňujíekonomickéuspořá dá ní stabilizačních prvků, tj. rozpě r č i kotev

• dalších prvků a ú prav, cožmůže být rubovéodvodně ní, ú prava povrchu pažení

Zá porovépažení: 1 – zá pora, 2 – pažnice, 3 – rozpěra, 4 -klín

zá porové pažení s pracovním prostorem, které bývá od stavby realizované v zapažené jámě č i rýze dostatečně odsazeno (min. pracovníprostor je 0,60 m), po skončení své funkce bývá odstraněno, vě tšinu jeho prvků lze použít opakovaně

zá porové pažení použité jako ztracenébednění, ježje tedy naopak přisazeno k rubu suterénní č á sti stavby; zde bývápožadavek na rovinnost pažení bez jakýchkoliv výstupků tak, aby jeho povrch mohl sloužit např. jako podklad pro svislou izolaci

Schéma zá porového pažení: a - paženís pracovním prostorem, b - paženíbez pracovního prostoru; 1-zá pora, 2-pažiny, 3-předsazená převá zka, 4-kotva, 5-skrytá (utopená ) převá zka, 6-povrchová ú prava pažin (omítka apod.), p.p.-pracovníprostor

Vlastnízá porovépaženíse realizuje jako:

• volně stojící (nekotvené, nerozepřené), pokud jeho volná výška je dostatečněmalá (asi do 3,5 – 4,0 m) a pokud nehrozínebezpeč í z jeho deformací na okolnízá stavbu

• jednoná sobně rozepřené, č i kotvenépři volnévýšce paženíod cca 3,5 do 7,0 m

• vícená sobně rozepřené č i kotvené s ohledem na relativně malou tuhost zá porového pažení se nedoporučuje kotvení č i rozpírá ní ve více jak 3 ú rovních, volná výška do ca 12,0 m

Druhy zá porového pažení: a - volně stojící, b -jednoná sobně kotvené, č i rozepřené, c - vícená sobněkotvené č i rozepřené; H-volná výška, t-vetknutí zá por pode dno já my, 1-zá pora, 2-pažiny, 3-kotva, 4-rozpě ra

1) š ířka pouze jedné příruby

-103106103---násobitel

117,01 070,0160,611,7692,41001)3002xU 300

99,9742,096,49,6675,8901)2602xU 260

1462 160,0367,017,1134,0300340HE 340B

1381 930,0308,016,1127,0300320HE 320B

1301 680,0252,014,9117,0300300HE 300B

1211 380,0193,013,1103,0280280HE 280B

1121 150,0149,011,893,0260260HE 260B

103938,0113,010,683,2240240HE 240B

1571 460,0292,111,8092,6155400I 400

1421 090,0196,19,7176,2143360I 360

135923,0157,08,6868,1137340I 340

127782,0125,17,7861,1131320I 320

119653,098,06,9154,2125300I 300

ix/mm/

Wx/mm3/

Ix/mm4/

A/mm2/

Hmotnost

/kg/m/

B/mm/

H/mm/

Prů řez

Prů řezové charakteristiky ocelových nosníků použ ívaných jako zápory