Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów - koncepcja

Transkrypt

1 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Zabezpieczenia wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża na wybranych przykładach: Wykonanie projektów wykonawczych, budowlanowykonawczych, budowę wieży szybu 2.1., budynku nadszybia szybu 2.1., fundamentów wciągarki B-1100A, fundamentów windy frakcyjnej EPR 1000, kanału wentylacyjnego, dróg, placów, torów, oświetlenia terenu w LW Bogdanka S. A. pole Stefanów. Źródło: archiwalna dokumentacja geologiczna

2 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów - koncepcja Źródło: ZRI Chrobok sp.j.

3 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów warunki gruntowo wodne Układ warstw: - piaski drobne i pylaste o I D =0,55, - gliny pylaste i pyły o I L =0,1, pyły i pyły piaszczyste o I L =0,3, - piaski średnie o I D =0,7 (warstwa, w której wykonano kolumny). Ponadto stwierdzono występowanie dwóch poziomów wodonośnych: - wód zawieszonych na stropie gruntów pylastych na głębokości 2,6 2,8, - wód o zwierciadle napiętym, nawierconym na głębokości 3,8m 4,8m p.p.t. Poziom ten stabilizuje się na głębokości 3,0 3,8m p.p.t.

4 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów warunki gruntowo wodne Źródło: ZRI Chrobok sp.j.

5 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów próbne obciążenia kolumn Oznaczenie kolumn P-9 P-12 Średnica 800mm 800mm Długości 11,0m 11,0m Technologia wykonania jet-grouting jet-grouting Pochylenie pion pion Zbrojenie główne IPE300, S235, L=9m IPE300, S235, L=9m Nośność obliczeniowa N t = 3997kN N t = 3997kN Dopuszczalne obciążenie na wciskanie P max = 2714kN P max = 2714kN Obciążenie obliczeniowe Q r = 2645kN Q r = 2645kN Źródło: firma Piletest Sp. z o. o. Lokalizacja stanowisk do próbnych obciążeń kolumn jet-grouting (P9 i P12).

6 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów wyniki próbnych obciążeń Wykresy pomocnicze zależności obciążenie osiadanie dla kolumn P-9 i P-12 Źródło: firma Piletest Sp. z o. o.

7 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów wyniki próbnych obciążeń Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

8 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Szybowa wieża wyciągowa szybu 2.1. LW Bogdanka S. A. pole Stefanów podsumowanie - Potwierdzono założenie o wytrzymałości cementogruntu rzędu 20MPa w gruntach niespoistych. (wpływ dynamicznego obniżenia ZWG na stopień zagęszczenia) - kolumny jet-grouting z założenia są niejednorodne pod kątem wytrzymałości na ściskanie, - wartości osiadań maksymalnych dla kolumny P-9 są większe niż P-12. Kolumny były wykonane w identycznych warunkach i parametry kolumn (długość, średnica, materiał) są również identyczne. Przypuszcza się, że wpływ na mniejsze osiadanie kolumny P-12 miało wcześniejsze, przerwane na poziomie 62,5% obciążenie próbne. Uzyskane wyniki podczas prób obciążeniowych potwierdzają możliwość zastosowań kolumn jet-grouting jako posadowienia pośredniego nawet przy relatywnie dużych obciążeniach pionowych rzędu 4000kN. Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

9 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Inne przykłady praktyczne i teoretyczne Zabezpieczenie tymczasowej ramy zjazdowej do głębokiego wykopu. Koncepcja opracowana dla firmy Strabag Sp. z o. o. w ramach budowy Galerii Katowickiej. Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

10 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Inne przykłady praktyczne i teoretyczne Wykonanie posadowienia pośredniego w hali w Kętach. Ograniczony dostęp eliminował użycie ciężkiego sprzętu do robót palowych. Wykonano zabezpieczenie wykopu oraz posadowienie pośrednie z terenu hali w postaci mikropali żerdziowych. Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

11 Zabezpieczenia ścian głębokich wykopów z zastosowaniem elementów inżynierii bezwykopowej oraz wzmocnienia podłoża gruntowego realizacje, badania, analiza. Inne przykłady praktyczne i teoretyczne Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

12 Cześć II Technologia pogrążania grodzic pomiary własne Redukcja amplitudy drgań podłoża gruntowego przy pogrążaniu grodzic za pomocą ciśnieniowego podpłukiwania wodą Politechnika Śląska w Gliwicach Katedra Geotechniki i Dróg Promotor: dr inż. Małgorzata Jastrzębska Zakład Robót Inżynieryjnych Henryk Chrobok i Hubert Chrobok sp. j.

13 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Technologie pogrążania grodzic: - wbijanie, - wwibrowywanie, - wciskanie hydrauliczne. Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

14 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Zalety wwibrowyania grodzic / pali: - szybkość, - ekonomia, - prosta metoda zarówno podczas wbijania jak i wyrywania, - szeroki zakres urządzeń, - szeroki zakres zastosowania tj. ścianki z grodzic, profile typu IPE, HEB, rury stalowe itp.. Wady wwibrowywania: - drgania podłoża gruntowego i obiektów w pobliżu frontu robót, - hałas, - ewentualne osiadania sąsiednich obiektów. Holeyman A. E., Vibratory driving analysis

15 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Metody wspomagające pogrążanie grodzic: - wpłukiwanie grodzic, - odwierty poprzedzające pogrążanie, - przebijanie grodzic. Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

16 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Redukcja amplitudy drgań podłoża gruntowego przy pogrążaniu grodzic za pomocą ciśnieniowego podpłukiwania wodą

17 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Poligony doświadczalne: - Kraków ul. Walerego Sławka - Bojszowy Nowe ul. Gościnna (siedziba ZRI CHROBOK) - Warszawa ul. Konstruktorska

18 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Urządzenia wbijające - parametry: Kraków ul. Walerego Sławka: Wibromłot BAUER MRV100V-02 Urządzenie na maszcie Częstotliwość 40 Hz Amplituda 9 mm Bojszowy Nowe: Wibromłot ICE 28 Rf Urządzenie na żurawiu Częstotliwość 38 Hz Amplituda 11 mm Warszawa ul. Konstruktorska: Wibromłot ICE 32 Rf Urządzenie na żurawiu Częstotliwość 38 Hz Amplituda 13,7 mm Źródło: ZRI Chrobok sp. j.

19 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Warunki gruntowo wodne: Kraków ul. Walerego Sławka: Bojszowy Nowe: Warszawa ul. Konstruktorska: Źródło: Usługi Geologiczne dr Jerzy Brzozowski Źródło: Zakład Robót Geologiczno Inżynierskich GEOTEST Źródło: Zakład Badań Geotechnicznych Geotest

20 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Zestawienie i pomiary: Kraków ul. Walerego Sławka: wibromłot na maszcie grodzice GU (używane) wpłukiwanie niskie ciśnienie i przebijanie grunty spoiste zwarte Bojszowy Nowe: Wibromłot na żurawiu Grodzice GU 20N (nowe) Wpłukiwanie ciśnienie wysokie Grunty niespoiste zagęszczone i nawodnione od 3,4m p.p.t. Warszawa ul. Konstruktorska: Wibromłot na żurawiu Grodzice GU (używane) Odwierty poprzedzające Ø500 co 1m Grunty spoiste zwarte

21 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Analiza:

22 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Wnioski i uwagi: - Przygotowano 4 rodzaje różnych głowic grodzic, co miało wpływ na wartości drgań i prędkość pogrążania. - Grodzice wpłukiwane wbija się znacznie szybciej. - Spadek redukcji wartości prędkości drgań wraz z głębokością wbijanych grodzic wynika ze zmiany stosunku oporów występujących podczas wbijania. W pierwszej fazie pogrążania występuje wyłącznie opór pod podstawą grodzicy. Wraz z głębokością pojawia się co raz większy udział tarcia gruntu o pobocznicę grodzicy oraz tarcia w zamku grodzicy, a znaczenie oporu pod podstawą grodzicy jest mniejsze. Nie mniej zabieg wpłukiwania grodzicy znacząco wpływa na prędkość wbijania bez względu na jej długość. - Rozpoznanie warunków gruntowych. Wzrost wartości amplitud w strefie poniżej ZWG tj. od poziomu -3,4 m p.p.t. - Społeczne progi akceptacji dla prowadzonych robót budowlanych są zwykle zdecydowanie niższe od technicznych i w znacznym stopniu zależą od czasu realizacji robót. Oprócz wartości drgań na powierzchni gruntu istotny jest czas pogrążania grodzicy. - Należy pamiętać, że zabiegi ułatwiające pogrążanie osłabiają jednocześnie wytrzymałość gruntu w otoczeniu ściany.

23 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Wnioski i uwagi: - Przygotowano 4 rodzaje różnych głowic grodzic, co miało wpływ na wartości drgań i prędkość pogrążania. - Grodzice wpłukiwane wbija się znacznie szybciej. - Spadek redukcji wartości prędkości drgań wraz z głębokością wbijanych grodzic wynika ze zmiany stosunku oporów występujących podczas wbijania. W pierwszej fazie pogrążania występuje wyłącznie opór pod podstawą grodzicy. Wraz z głębokością pojawia się co raz większy udział tarcia gruntu o pobocznicę grodzicy oraz tarcia w zamku grodzicy, a znaczenie oporu pod podstawą grodzicy jest mniejsze. Nie mniej zabieg wpłukiwania grodzicy znacząco wpływa na prędkość wbijania bez względu na jej długość. - Rozpoznanie warunków gruntowych. Wzrost wartości amplitud w strefie poniżej ZWG tj. od poziomu -3,4 m p.p.t. - Społeczne progi akceptacji dla prowadzonych robót budowlanych są zwykle zdecydowanie niższe od technicznych i w znacznym stopniu zależą od czasu realizacji robót. Oprócz wartości drgań na powierzchni gruntu istotny jest czas pogrążania grodzicy. - Należy pamiętać, że zabiegi ułatwiające pogrążanie osłabiają jednocześnie wytrzymałość gruntu w otoczeniu ściany.

24 Technologia pogrążania grodzic pomiary własne część II Podziękowania: Badania zostały przeprowadzone 5 października 2013r. Na terenie siedziby firmy ZRI CHROBOK za zgodą i na koszt Prezesów Huberta Chroboka i Henryka Chroboka oraz w obecności m.in. dr inż. Jarosława Rybaka z Politechniki Wrocławskiej. Autor wyraża wdzięczność Właścicielom firmy ZRI CHROBOK za stworzenie możliwości przeprowadzenia badań, a także dr inż. Jarosławowi Rybakowi za udział w badaniach i cenne wskazówki. Dodatkowe informacje na temat wyników badań prezentowanych w II części prezentacji: Jastrzębska M., Łupieżowiec M., Uliniarz R., Jaroń A., Analysis of the vibration propagation in the subsoil, XVI French-Polish Colloquium of Soil and Rock Mechanics: Multiscale Modelling in Soil and Rock Mechanics, Montpellier, 8-10 July 2013, p. 12, (referat wygłoszony na Konferencji, przyjęty do druku w Studia Geotechnica et Mechanica). Jaroń A., Pomiar drgań powierzchniowych w podłożu gruntowym spowodowanych wibracyjnym pogrążaniem grodzic w gruntach spoistych. Inżynieria Morska i Geotechnika, nr 4/2012, str Jaroń A., Analiza wpływu wpłukiwania grodzic stalowych w gruntach niespoistych na wartość amplitudy drgań na powierzchni gruntu ARTYKUŁ W RECENZJI XIV Konferencja Naukowa Doktorantów Wydziałów Budownictwa w Szczyrku

25 ZRI CHROBOK: Zakład Robót Inżynieryjnych Henryk Chrobok i Hubert Chrobok sp. j.