Wykład 3 Technologia i organizacja wykonania robót ziemnych. TRB sem.5

Wykład 3 Technologia i organizacja wykonania robót ziemnych TRB sem.5

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Przepisy dotyczące prowadzenia robót ziemnych Normy dotyczące robót ziemnych: badań gruntu, technologii prowadzenia robót i ich odbioru Technologia i organizacja prowadzenia robót ziemnych: Transport w robotach ziemnych Sposoby wzmacniania podłoży gruntowych

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Przykłady realizacji robót ziemnych Maszyny i urządzenia stosowane w robotach ziemnych Nowoczesne technologie prowadzenia robót

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych NOWA klasyfikacja gruntów

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych PN-B-06050:1999 Geotechnika. Roboty ziemne. Wymagania ogólne. PN-B-02480:1986 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. PN-B-04481:1988, Grunty budowlane. Badanie próbek gruntu.

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Definicje: bilans mas ziemnych - zestawienie objętości usuniętego gruntu z wykopów oraz urobku potrzebnego do zasypania tych wykopów lub przeznaczonych na odkład lub wywiezienia odkład - nasyp uformowany z gruntu usuniętego z wykopu i przeznaczonego do późniejszego wykorzystania (np. zasypania wykopu po jego zabudowaniu, do wyrównania terenu lub rozplantowania albo składowania nieprzydatna nadwyżka

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Definicje: urobek - grunt odspojony i wydobyty z wykopu lub złoża nachylenie skarpy - nachylenie spadu skarpy w stosunku do poziomu najczęściej podawane w postaci 1:m. ( m - stosunek rzutu poziomego do pionowego) lub jako kąt nachylenia skarpy w stopniach 1:m

Klasyfikacja gruntów wg Widery

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wg Zajberta

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wg KNR201

Minimalne ilości robót zmechanizowanych

Zalecane pochylenie skarpy

Ustalenie pochylenia skarpy wykopu wg Martinka

Pochylenie skarpy wykopu Widera Kategoria gruntu do 3 h:l Do 3 m Naziom nie obciążony Szerokość dna ponad 3 h:l Ponad 3 m Głębokość, m Do 5 h:l Ponad 5 h:l Naziom obciążony do 3 h:l ponad 3 h:l I 1:1,25 1:1,5 1:1,25 1:1,5 1:1,25 1:1,5 II 1:1 1:2,25 1:1 1:1,25 1:1 1:1,25 III 1:0,67 1:0,75 1:0,57 1:0,67 1:0,67 1:0,75 IV 1:0,5 1:0,67 1:0,35 1:0,50 1:0,50 1:0,67 V-XIV 1:0,1 1:0,2 1:0,1 1:0,2 1:0,2 1:0,35

Wspólczynnik spulchnienia

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dokumentacja techniczna: dokumentacja geotechniczna, projekt robót ziemnych wyniki kontrolnych badań gruntu dziennik budowy protokóły odbiorów częściowych operaty geodezyjne książki obmiarów

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dokumentacja techniczna: dokumentacja geotechniczna

http://isap.sejm.gov. pl/detailsservlet?id= WDU20120000463

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia obiektu Fundamentowanie obiektów budowlanych Określenie nośności i stateczności podłoża Ustalenie i weryfikacja wzajemnego oddziaływania podłoża i budowli w różnych stadiach realizacji Ocenę stateczności skarp, wykopów i Nasypów oraz ich zabezpieczenia Wybór metody wzmocnienia podłoża gruntowego Ocenę oddziaływania Wód gruntowych Na budowlę Ocenę gruntów Stosowanych w Robotach ziemnych Wybór metody podtrzymania skarp Wykonywanie barier u uszczelniających

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dokumentacja techniczna: Analiza warunków geotechnicznych Badania gruntów dzieli się na: polowe (terenowe tzw. in situ) i laboratoryjne (badania próbek gruntu).

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia 2. Ilekroć w rozporządzeniu jest mowa o specjalistycznych robotach geotechnicznych, rozumie się przez to zespół specjalistycznych robót budowlanych, mających na celu wzmocnienie podłoża gruntowego, wzmocnienie istniejących fundamentów, wykonawstwo skomplikowanych robót fundamentowych i ziemnych oraz zapewnienie bezpiecznej realizacji obiektu budowlanego, w szczególności wykonywanie: iniekcji klasycznej i strumieniowej, kotw gruntowych, pali, mikropali, kolumn konsolidacyjnych, gruntów zbrojonych, ścianek szczelnych, ścian szczelinowych, tuneli, studni i kesonów oraz innych specjalistycznych metod wykonawstwa robót ziemnych i fundamentowych.

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia 3. 1. Ustalanie geotechnicznych warunków posadawiania polega na: 1) zaliczeniu obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej; 2) zaprojektowaniu odwodnień budowlanych; 3) przygotowaniu oceny przydatności gruntów stosowanych w budowlach ziemnych; 4) zaprojektowaniu barier lub ekranów uszczelniających; 5) określeniu nośności, przemieszczeń i ogólnej stateczności podłoża gruntowego; 6) ustaleniu wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego i podłoża gruntowego w różnych fazach budowy i eksploatacji, a także wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego z obiektami sąsiadującymi; 7) ocenie stateczności zboczy, skarp wykopów i nasypów; 8) wyborze metody wzmacniania podłoża gruntowego i stabilizacji zboczy, skarp wykopów i nasypów; 9) ocenie wzajemnego oddziaływania wód gruntowych i obiektu budowlanego; 10) ocenie stopnia zanieczyszczenia podłoża gruntowego i doboru metody oczyszczania gruntów.

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia Rodzaje warunków gruntowych Proste złożone skomplikowane

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia Kategorie geotechniczne obiektów budowlanych Kategoria I Niewielkie obiekty budowlane o statycznie wyznaczalnym schemacie Obliczeniowym dla których wystarcza jakościowe określenie gruntów (budynki mieszkalne i gospodarcze do 2 kondygnacji, Ściany oporowe i rozparcia Wykopów do różnicy poz. 2,0 m, Wykopy do 1,2 m, nasypy do 3m Kategoria II Kategoria III

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia Przykład dokumentacji geotechnicznej dokumentacja_geotechniczna_1.pdf

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dokumentacja techniczna: Projekt robót ziemnych- 1. Roboty przygotowawcze 2. Obliczenie bilansu mas ziemnych 3.Analizę warunków geotechnicznych na przebieg robót ziemnych 4. Projekt dróg dojazdowych 5. Projekt odwodnienia terenu 6. Projekt technologii i organizacji wykopu z transportem urobku

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Rodzaje wykopów: jamiste, wasko- czy szerokoprzestrzenne Poziom wody gruntowej - nad zwierciadłem wody - pod zwierciadłem wody Brak/podparcie ścian wykopu - deskowania - ścianki szczelne

Zakres prac związanych z wykonywaniem wykopów zależy od: - warunków terenowych, - warunków geotechnicznych, - rodzaju i głębokości oraz poziomu zwierciadła wody otwartej bądź gruntowej.

RODZAJE WYKOPÓW FUNDAMENTOWYCH Ze względu na wymiary rozróżnia się wykopy: wąskie lub wąskoprzestrzenne, o szerokości dna mniejszej niż 1,5 m; jamiste, o wymiarach w planie mniejszych niż 1,5 m x 1,5 m. szerokie lub szerokoprzestrzenne, o szerokości dna większej niż 1,5 m;

Odwadnianie wykopów Po co wykonuje się odwodnienie wykopu??? 1. Poprawienia warunków w jakich znajdować się będzie podłoże w czasie eksploatacji budowli, np. odprowadzenie wód filtracyjnych, przyspieszenie osiadania itp. jest to odwodnienie konstrukcyjne i powinno być wykonane zgodnie z odrębnym projektem 2. Poprawienia warunków wykonania budowli, np. dla umożliwienia poruszania się po podłożu sprzętu budowlanego jest to odwodnienie robocze i powinno być dostosowane do warunków wodno gruntowych oraz do rodzaju maszyn i sprzętu przewidzianych na budowie

Odwadnianie wykopów Zwierciadło wody gruntowej należy obniżyć gdy z tego powodu niemożliwe jest wykonanie wykopu stosowanymi na budowie maszynami lub utrudnia ono posadowienie przewidzianych w projekcie budowli i urządzeń. Obniżenie poziomu wód gruntowych należy przeprowadzać w taki sposób aby nie została naruszona struktura gruntu w podłożu wykonywanej budowli a także w podłożach budowli sąsiednich i na skutek wytworzonej depresji nie wystąpiły nadmierne osiadania podłoża istniejących w sąsiedztwie budowli.

Odwadnianie wykopów ODWODNIENIE PODŁOŻA BUDOWLI wykonuje się w celu: Poprawienia warunków w jakich znajdować się będzie podłoże w czasie eksploatacji budowli, np. odprowadzenie wód filtracyjnych, przyspieszenie osiadania itp. jest to odwodnienie konstrukcyjne i powinno być wykonane zgodnie z odrębnym projektem Poprawienia warunków wykonania budowli, np. dla umożliwienia poruszania się po podłożu sprzętu budowlanego jest to odwodnienie robocze i powinno być dostosowane do warunków wodno gruntowych oraz do rodzaju maszyn i sprzętu przewidzianych na budowie

Sposoby ujęcia wody gruntowej : - Studniami, - Igłostudniami, - Igłofiltrami, - Drenażem poziomym, - Mieszane (systemowe), w których stosuje się na odwadnianym obiekcie dwa lub więcej typów ujęć.

Odwadnianie wykopów Powierzchniowe: poniżej i powyżej zwierciadła wody Wgłębne Mieszane

Odwadnianie wykopów Sposób wykonania odwodnienia roboczego?? 1. Wykonanie rowów opaskowych oraz rowów poprzecznych (w podłożu pod budowlą) o przekroju i spadku zapewniającym odprowadzenie wód przesączających się i wód opadowych 2. Nadanie spadku powierzchni podłoża w kierunku do rowów (w granicach od 0,1 1,0 %, zależnie od rodzaju gruntu, mniejszy spadek przy gruntach bardziej przepuszczalnych 3. W razie potrzeby wypełnienie rowów poprzecznych pospółką lub drobnym żwirem 4. Ewentualne wykonanie zbiorczego odprowadzenia wód

Odwadnianie wykopów ODWODNIENIA POWIERZCHNIOWE Najtańsze, najprostsze w wykonaniu, ale ograniczone w zastosowaniu ( obniżają tylko niewiele poziom wody w gruntach głównie niespoistych) Wady: w miarę zwiększania depresji i szybkości jej wytwarzania intensyfikuje się sufozja i erozja skarp oraz dna wykopów po przekroczeniu depresji dopuszczalnej następuje spływanie skarp i naruszenie struktury gruntu w dnie produkty erozji gruntu niesione przez wodę zasypują kosze ssawne pomp i utrudniają sprawne eksploatowanie instalacji odwadniającej

Odwadnianie wykopów Schemat wykonania odwodnienia powierzchniowego dla różnych rodzajów gruntów

Odwadnianie wykopów Odwodnienia wgłębne Zalety: większa ilość pompowanej wody Wady: większe zużycie energii, wyższy koszt, konieczność dokładniejszego rozpoznania gruntu, trudność projektowania,

ODWODNIENIA WGŁĘBNE W zależności od kierunku lub odchylenia wbudowanych drenów od pionu, odwodnienia wgłębne mogą być Pionowe, Poziome i Ukośne. Ze względu na głębokość odwodnienia dzieli się na Płytkie (do 8 m), Średniej Głębokości (do 20 m) i Głębokie (powyżej 20 m).

Odwadnianie wykopów Mieszane kombinacja metod ze względu na specyfikę warunków hydrologicznych ( różne warstwy gruntu, różna wodoprzepuszczalność, długi czas wykonania robót w wykopie)

Odwadnianie wykopów Odwodnienie powierzchniowe Wody opadowe i powierzchniowe odprowadza się z wykopu rynnami lub drenami do studzienek zlokalizowanych w najniższej części wykopu. Stąd odprowadzane są do kanalizacji lokalnej lub budowy. Wymagany minimalny spadek rur odprowadzenia winien wynosić 1-2 %

ODWODNIENIA POWIERZCHNIOWE Wody z powierzchniowo odwadnianego wykopu odprowadza się rowami przyskarpowymi, pogłębianymi w miarę postępu robót i odprowadzającymi wodę do studni zbiorczych, usytuowanych poza obrysem fundamentu budowli i w miarę możliwości od razu wykonanych na niezbędną dla pełnego odwodnienia głębokość. Schemat studni zbiorczej

W gruntach sypkich drobnoziarnistych wykonuje się w dnie wykopu drenaż z sączków ceramicznych, rur karbowanych z PCW lub rur winidurowych perforowanych na budowie i chronionych obsypką żwirową lub włókniną filtracyjną. Przyjmuje się wówczas następujące parametry układu drenażowego: - średnice drenów 0,1 m - szerokość dna rowków drenażowych wraz z obsypką 0,3-0,5 m - głębokość drenażu łącznie z obsypką 0,3 0,5 m, - spadki przewodów drenażowych 2%, - rozstawa przewodów drenażowych 6 10 m.

Miejsca lokalnych wysiąków wody w dnie wykopu lub na skarpach, powodujących rozluźnienie lub upłynnienie gruntu i utrudniających lub uniemożliwiających skuteczne odwodnienie, należy przykryć warstwą żwiru grubości 0,3 0,5 m. W niektórych przypadkach konieczny być może drenaż całej powierzchni skarp, zapewniający ich stateczność.

Odwodnienia wgłębne i drenaże mogą być wykonywane metodą wiertniczą (wiercone) przez wbijanie lub wkręcanie metodą hydromechaniczną (wpłukiwane) maszynami do drenowania bezrowkowego

ROZMIESZCZENIE ODWODNIEŃ Jednopoziomowe (jednopiętrowe), Dwupoziomowe(dwupiętrowe) Trójpoziomowe (trójpiętrowe)

Ze względu na sposób dopływu wody do filtrów rozróżnia się odwodnienia : - Grawitacyjne (studnie), - Podciśnieniowe (igłofiltry i igłostudnie),

- Elektroosmotyczne Schemat ujęć depresyjnych sposobem bezpośredniego wpłukiwania filtrów

ODWODNIENIA WGŁĘBNE Schematy ujęć depresyjnych; b sposobem wbudowania filtrów w uprzednio wpłukanych rurach obsadowych; c w uprzednio wypłukanych otworach

RODZAJE FILTRÓW SIATKOWE PRĘTOWE wykonane na szkielecie z rur wiertniczych z nawierconymi otworami okrągłymi o dużym współczynniku przepuszczalności

ODWODNIENIA IGŁOFILTRAMI Schemat wpłukiwania igłofiltrów

Zabezpieczenie ściany wykopu

WYKOPY ROZPARTE

Zabezpieczenie wykopów Wykopy szerokoprzestrzenne głębokie z ławeczkami; a) wykop z podparciem zastrzałami, b) wykop w górnej części z zakotwieniem, a w dolnej z podparciem zastrzałami.

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wykop na podłożu piaszczystym zalecenia wykonawcze: Maks. Pochylenie skarp do 30-45 stopni lub ich zabezpieczenie, Piaszczyste dno powinno być nienaruszone albo odpowiednio zabezpieczone zageszczeniem, Wykop w miejscu usuniętych korzeni zagęścić do odpowiedniego stopnia, Dno chronić przed mrozem i woda opadowa, Pomiędzy skarpa a budynkiem wykonać dobrze przepuszczalny drenaż

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wykonanie wykopu na podłożu gliniastym: - Nachylenie skarpy maks. 50-70 stopni, lub zabezpieczenie przed osunięciem, - Uwaga woda gruntowa pod ciśnieniem może powodować zniszczenie dna, - Uplastycznione warstwy podłoża usunąć z wykopu, - Dno wykopu zabezpieczyć przed wodą i mrozem,

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wytyczenie wykopu

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dla danego zadania inwestycyjnego należy: 1.Ustalić z inwestorem termin wykonania robót i okres wykonania, 2.Zbilansować masy ziemne, 3. Ustalić miejsce wywozu/składowania urobku 4. Oszacować koszty robót przy wykonaniu ręcznym/zmechanizowanym 5.Dobrac technologie i organizacje robót dobierając maszyny

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Dla danego zadania inwestycyjnego należy: 1.Ustalić z inwestorem termin wykonania robót i okres wykonania: T=10 zmian=80 m-g( r-g) V=3000 m3 16-27 X 2017r Stad średnia intensywność robót winna wynosić 300m3/zmianę czyli 300/8=37,5 m3/mg 2. Bilans mas ziemnych Vw=600 m3, odkład 2400m3 3.Odległość wywozu L=15 km

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Etapy wykonania robót ziemnych: 1.Zdjecie humusu z ewen. transportem 2.Wykop z transportem

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Zdjęcie humusu

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Spycharki

Spycharki charakter pracy

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Koparki kolowe

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Koparki gąsienicowe

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Minikoparko ładowarki, ładowarki

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Zasady doboru koparek: 1. Wydajność.. Pojemność łyżki i ilość cykli 2. Rodzaj i stan gruntu w którym wykonujemy wykop obc. podwozia na grunt 3. Geometria wykopu/placu budowy dobór koparki ze względu na przekrój wykopu i ustawienie sprzętu do wykonania robot(koparki/transportu) 4. Sprawdzenie parametrów technicznych sprzętu do wykonania robot w założonym

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Koparki

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Koparki kolowe

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Koparki

Parametry koparek podsiębiernych

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Wozidła przegubowe, Poj. 13 do 23 m3 Sztywno ramowe Poj. 24 do 65 m3

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych Przykłady realizacji robot: 1. Spycharki https://www.youtube.com/watch?v=6ii2s88gb w0 1. VOLVO https://www.youtube.com/watch?v=iruv5jvy dsa

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych TECHNOLOGIA METOD BEZWYKOPOWYCH W BUDOWIE I REHABILITACJI INFRASTRUKTURY PODZIEMNEJ

TECHNOLOGIA METOD BEZWYKOPOWYCH W BUDOWIE I REHABILITACJI INFRASTRUKTURY PODZIEMNEJ Metody budowy rurociągów podziemnych Mikrotunelowanie Przewierty sterowane Przeciski hydrauliczne Wiercenia kierunkowe Metody rehabilitacji rurociągów podziemnych Naprawy Renowacja Rekonstrukcja Wymiana

TECHNOLOGIA METOD BEZWYKOPOWYCH W BUDOWIE I REHABILITACJI INFRASTRUKTURY PODZIEMNEJ Wybór technologii zależy od: wymaganej dokładności kierunku i pochylenia, bliskości innych instalacji podziemnych, średnicy zewnętrznej przewodu, długości na jakiej należy ułożyć rurociąg, minimalnej głębokości przekrycia.

TECHNOLOGIA METOD BEZWYKOPOWYCH W BUDOWIE I REHABILITACJI INFRASTRUKTURY PODZIEMNEJ Metody bezwykopowej budowy Bezwykopowe sieci infrastruktury metody podziemnej budowy rurociągów podziemnych Metody dla małych średnic Metody dla dużych średnic Metody bez możliwości sterowania Metody z możliwością sterowania Metody bez możliwości sterowania Metody z możliwością sterowania Wciąganie rury za głowicą dynamiczną Wbijanie rury zamkniętej od czoła Metoda 2-etapowa przeciąganie-wciskanie Sterowane przewierty hydrauliczne Przewierty sterowane Przeciski dwufazowe Metoda przeciskowa Wbijanie rury otwartej od czoła Przewierty mechaniczne Przewierty sterowane wieloetapowe Metoda tarczowa Przeciski z zastosowaniem tarczy Mikrotunelowanie

TECHNOLOGIA METOD BEZWYKOPOWYCH W BUDOWIE I REHABILITACJI INFRASTRUKTURY PODZIEMNEJ MIKROTUNELE

Mikrotuneling W przeszłości do mikrotuneli zaliczano instalacje o średnicach nie większych od 900-1000 mm. Obecnie, w wyniku rozwoju urządzeń do urabiania gruntu, mikrotunelowanie obejmuje wykonawstwo przewodów od 300 do 3000 mm. Maksymalne długości wykonywanych odcinków z jednej studni startowej, w zależności od warunków gruntowo-wodnych i średnicy rurociągu, mogą dochodzić przy hydraulicznym transporcie urobku do 500 m.

Mikrotuneling- technologia Technologia mikrotunelowania polega na drążeniu poziomego lub o wymaganym spadku otworu, pomiędzy dwoma uprzednio wykonanymi komorami (startową i końcową). Wymiary studni zależą od wymiarów urządzeń do mikrotunelowania i prefabrykatów stanowiących konstrukcję tunelu, a ich rozmieszczenie, od przewidywanej długości drążonych tuneli oraz przebiegu ich tras. W przypadku konieczności odwodnienia studni można pompować wodę z jej dna (w przypadku małych dopływów), zastosować system igłofiltrów (w przeciętnych warunkach gruntowo-wodnych), zastosować chemizację albo zamrażanie gruntu. Najczęściej stosowanymi sposobami zabezpieczania ścian wykopów są ścianki szczelne zabijane (w warunkach krajowych z grodzie G-62). W zwartej zabudowie, lub przy głębokich komorach, konstrukcja studni może być zrealizowana jako studnia zapuszczana, studnia z tubingów lub blach fałdowych albo ze ścian szczelinowych czy pali wierconych.

Mikrotuneling technologia wykonania Zespół urządzeń do mikrotunelowania: głowica wiertnicza, stacja siłowników z zespołem zasilającym, system smarowania, system usuwania urobku, system gospodarki płuczką,

Od czego zacząć??? Rozpoznanie warunków geologicznych Uzyskanie informacji o zagospodarowaniu terenu i sposobie jego wykorzystania Z punktu widzenia doboru maszyn, badane grunty należy zakwalifikować do następujących czterech : grunty luźne (żwir, piasek, rumowisko morenowe), grunty spoiste (gliny, iły, gliny zgrubne, margiel. kajper), warstwy organiczne (torf, sapropel - ciemny muł denny), formacje skalne. Dobór głowicy Dobór materiału rur

Dobór głowicy Nazwa głowicy Zakres stosowania Unclemole Typ uniwersalny dla większości warunków gruntowych w tym otoczków i miękkich skał Discmole Do twardych skał i głazów narzutowych Crunchingmole Do gruntów gruboziarnistych, piaskowców, żwirów, otoczaków MEPCB Do gruntów mokrych i niestabilnych EPB Unclemole Typ w pełni uniwersalny do pracy poniżej poziomu wody gruntowej ze ślimakowym lub płuczkowym transportem urobku

Głowice do mikrotunelingu

Dobór materiału rur Materiał rury Zalety Wady Stal Duża wytrzymałość Duża odporność zmęczeniowa Duża odkształcalność Łatwość uzyskania szczelnych połączeń Szeroki asortyment Czasochłonność wykonywania połączeń Mała odporność na czynniki agresywne Duży współczynnik przewodności cieplnej Łatwość utraty stateczności Beton polimerowy Duża wytrzymałość Duża odporność zmęczeniowa Duża odkształcalność Duża odporność na czynniki agresywne Szeroki asortyment Duży ciężar Konieczność stosowania uszczelniaczy Mała odkształcalność Duży koszt Mała odporność na uderzenia Kompozyty Duża odporność na czynniki agresywne Łatwy montaż Duża odkształcalność Duży koszt Mała odporność na uderzenia

Rury do mikrotunelingu

Mikrotuneling technologia wykonania Dobór materiału i średnicy rur odbywa się na podstawie analiz wymienionych warunków brzegowych. Wytrzymałościowe parametry rur, a przede wszystkim grubości ich ścianek, określa się na podstawie obliczeń statyczno-wytrzymalościowych uwzględniających: siły wywierane przez zespół siłowników podczas pchania. obciążenia pionowe od gruntu i obciążeń naziomu.

Wykonawstwo

Wykonastwo

Mikrotuneling technologia wykonania Podobnie jak inne technologie bezwykopowe, mikrotunelowanie wymaga niewielkiej przestrzeni roboczej. Elementami determinującymi rozmiary tej przestrzeni są przede wszystkim: długość odcinków pomiędzy komorami, średnice przewodów oraz warunki geologiczne. Całkowity wymiar stanowiska po stronie szybu startowego zamyka się zazwyczaj w wymiarach 30 m x 20 m, a w przypadku potrzeby użycia płuczni (dla formacji gruboziarnistych) 30 m x 50 m. Podstawowym elementem placu budowy jest komora startowa. Typowe wymiary takiej komory dla rur o długości 6 m wynoszą 4-5 m x 12 m, a dla rur o długości 3 m 4-5 m x 8 m Po stronie komory końcowej, powierzchnia placu budowy ogranicza się do wymiarów 15 m x 20 m, a szybu od 3-4 m x 5-6 m. Do obszaru lego musi zostać zapewniony dojazd drogą technologiczną w celu umożliwienia wydobycia i transportu głowicy po zakończeniu tunelowania.

Plac budowy

Podsumowanie Zalety MIKROTUNELINGU: praktycznie nie niszczenie powierzchni terenu i ograniczenie jego osiadań, możliwość prowadzenia prac bez obniżania zwierciadła wody gruntowej wzdłuż trasy tunelu, możliwość zmechanizowania robót, eliminującego konieczność pracy ludzi na przodku, możliwość stosowania w dowolnych warunkach gruntowych, od gruntów luźnych do formacji skalnych.

Przykłady mikrotunelingu w Polsce Obiekt Parametry Kanalizacja kolektor A+B w Toruniu DN1600, L=973m, rury HOBAS Gazociąg Jamał-Europa przekroczenie rzeki Warty 2N2000, L=2x105m, rury HOBAS Kanalizacja kolektor Ślęża we Wrocławiu etap I DN1600, L=221m, rury HOBAS Kanalizacja kolektor Ślęża we Wrocławiu etap II DN1600, L=670m, rury HOBAS Gazociąg Jamał-Europa przekroczenie rzeki Skrwy N2000, L=114m, rury HOBAS

Wymagania normowe PN-EN 12889:2003- rozdział 7 Wymagania MIKTOTUNELING - kierunek + pochylenie - maksymalna siła przyciskowa - szybkość / dystans przeciskania - ilość urobku oraz środka smarnego - odchylenie trasy - korekta sterowania

Przykłady realizacji

Literatura Gładki P. Zalecana procedura planowania i wykonania budowy rurociągów metodą mikrolunelu. Przedsiębiorstwo BETA SA, maszynopis niepublikowany,1998. Hakenberg J., 1999 MikrotunelingTechnologie Bezwykopowe, nr 3, s.56-59. Herrenknecht. 1998 Technologie bezwykopowe, Materiał reklamowy, nr1, s.18-19. Iseki-pionier Mikrotunelingu, 1999 Technologie Bezwykopowe, nr 3, s.78-79. Makuth G., 1998 Bezwykopowa technologia mikrotunelingu, Materiał niepublikowany na Seminarium Techniczne, Toruń.

Przewierty sterowane w budowie sieci wodociągowych i kanalizacyjnych Charakterystyka horyzontalnych przewiertów strowanych HDD (ang. Horizontal Directional Drilling). Technika ta stosowana jest w przypadku kabli, przewodów ciśnieniowych oraz (rzadziej) grawitacyjnych. Przygotowanie przedsięwzięcia polega na wykonaniu badań geologicznych, zaprojektowaniu profilu, doborze średnicy i materiału przewodu (jego trajektorii), płynu wiertniczego oraz urządzeń wiercących. W ogólności, jej istota polega na wykonaniu otworu pilotowego, jego rozwierceniu do wymaganej średnicy i wciągnięciu w tak przygotowany otwór projektowanej rury lub kabla. Podstawowymi parametrami decydującymi o możliwości zastosowania tej techniki są długość i średnica przewodu oraz lokalne warunki geologiczne. Najdłuższe odcinki przewodów wykonywanych tą metodą nie przekraczają zazwyczaj 2000 m a ich średnice 1200 mm.

Poszerzanie otworu pilotowego i montaż przewodu Otwór pilotowy poszerza się przy użyciu sferoidalnego rozwiertaka zamontowanego w miejsce zdemontowanej głowicy wiercącej. Podczas wykonywania otworu pilotowego i jego rozwiercania podawana jest płuczka. Zadaniami płuczki są: transport urobku i stabilizacja otworu, chłodzenie i smarowanie głowicy, rozwiertaków oraz sondy, przekazywanie mocy hydraulicznej do narzędzia urabiającego. ochrona rury i redukcja tarcia pomiędzy rurą a gruntem.

Poszerzanie otworu pilotowego i montaż przewodu

Montaż przewodu Ostatnim etapem wykonania przewiertu jest przeciąganie rury.

Montaż przewodu

W celu udokumentowania wykonanego przewiertu, powykonawczo wykonywany jest jego profil podłużny

Etapy wykonywania przewiertów sterowanych

Wymagania normowe PN-EN 12889:2003 - rozdział 7 Wymagania PRZEWIERTY STEROWANE - kierunek pochylenia - ilość i charakterystyka płuczki - maksymalna siła uciągu Pomiary przynajmniej raz na jedną żerdź

Przykłady przewiertów sterowanych

Przykłady przewiertów sterowanych w Polsce Obiekt Podstawowe charakterystyki techniczne Rok budowy Firma wykonawcza Instalacja telekomunikacyjna Ø200 (rury stalowe), L=205m, (pod rzeką w Zakrzowie k/wrocławia) 1993 TKC-KROS S.A. Kanalizacja Police Ø450, PEHD SDR/SN17 (KWH Pipe), L3x80m 1998 Europol Kanalizacja 1 i 2 Opole Ø160-200, PEHD, SDR/SN17 (KWH Pipe) L=270m 2000 Energopol Trade Kanalizacja Gdańsk (pod Martwą Wisłą) Ø1200, PEHD, SDR/SN21 (KWH Pipe) L=860m 2000 BETA S.A. Wodociąg Szczecin Ø400, PEHD, SDR/SN17 (KWH Pipe) L=400m 2000 KB-GAZ Kable ochrony Westerplatte Ø200, PEHD, SDR/SN9 (KWH Pipe) L=3x140m 2001 BETA S.A.

Przykłady przewiertów sterowanych

Przykłady przewiertów sterowanych (Bocholt/Niemcy)

Przykłady przewiertów sterowanych (Taman Intan Kluang Johor/Malezja )

Przykłady przewiertów sterowanych (Remscheid / Niemcy )

Literatura Czudec K., Osikowicz R.1998 Wybrane zagadnienia wykonywania horyzontalnych przewiertów kierunkowych.nowoczesne Techniki i Technologie Bezwykopowe,nr1. Cieślik A. 1999 Podstawy projektowania horyzontalnych przewiertów sterowanych (HDD), NTTB, Ergotel 1998 Technologie Bezwykopowe Materiał informacyjno-reklamowy, nr1, Ładki P. Zalecana procedura planowania i wykonania budowy rurociągów metodą mikrotunelu, Przedsiębiorstwo BETA SA., maszynopis niepublikowany Ganew D., p. 1998 Horyzontalne przewierty sterowane - technologia. Technologie Bezwykopowe, nr2. Hakenberg J., 1999 MikrotunelingTechnologie Bezwykopowe, Hakenberg J. 1999 Wiercenia kierunkowe. NTTB, nr4, Herrenknecht. 1998 Tec/ino/ogie oezwy/copow, Materiał reklamowy, nr1. lseki - pionier Mikrotunelingu, 1999 Technologie Bezwykopowe, nr 3, Kuliczkowski A., Zwierzchowska A. 1999 Wybrane problemy optymalnego doboru metod bezwykopowe/ budowy rurociągów podziemnych. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Nr 48. Seria: Konferencje, Nr 18, Wrocław, Makuth G 1998 Bezwykopowa technologia mikrotunelingu, Materiał niepublikowany na Seminarium Techniczne, Toruń.

Technologia wykonania budowlanych robót ziemnych NOWOCZESNE TECHNOLOGIE ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW

Zawartość prezentacji W przedstawionej prezentacji zostaną przeanalizowane następujące technologie zabezpieczania głębokich wykopów: Ścianki szczelne stalowe Ściany szczelinowe Iniekcje strumieniowe Jet Grouting Gwoździe gruntowe

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Ścianki szczelne stalowe Profile wybranych bursów stalowych

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Ścianki szczelne stalowe Urządzenie Still Worker do wciskania stalowych grodzic

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Ściany szczelinowe Etapy wykonania ściany szczelinowej 1 Murki prowadzące, 2 Głębienie szczeliny, 3 Montaż klatek zbrojeniowych, 4 Betonowanie sekcji

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Iniekcja strumieniowa Jet - Grouting Metoda jednostrumieniowa Metoda jednostrumieniowa polega na rozpylaniu iniekcji pojedynczym strumieniem oraz rotacją dyszy rozpylającej. Ciśnienie iniekcji wynosi ponad 20MPa, a zasięg roboczy wynosi około 0,5m. Stosując tą metodę uzyskuje się w gruncie formowane kolumny. Poszczególne fazy metody jednostrumieniowej 1 Wiercenie, 2 Zakończenie wiercenia, 3 Rozpoczęcie iniekcji przy wysokim ciśnieniu, 4 Wyciąganie świdra z ustaloną prędkością, 5 Powtórzenie procesu w sąsiednim otworze

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Iniekcja strumieniowa Jet - Grouting Metoda dwustrumieniowa Metoda dwustrumieniowa charakteryzuje się rozpylaniem powietrza, wody i zaprawy podwójnym strumieniem oraz możliwością ukierunkowania strumienia. Zasięg roboczy wynosi około 1,5m. Stosując tą metodę uzyskuje się kolumny lub przegrody (płaskie lub krzyżowe). Poszczególne fazy metody dwustrumieniowej 1 Wiercenie, 2 Rozpoczęcie iniekcji strumieniem powietrzno - wodnym, 3 Rozpoczęcie iniekcji zaczynem cementowym z jednoczesnym wyciąganiem świdra z ustaloną prędkością.

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Gwoździe gruntowe Konstrukcja gwoździa gruntowego oraz przykład zastosowania

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Gwoździe gruntowe pierwszy etap: wykonanie wykopu, torlretowanie i osadzanie gwoździ drugi etap: pogłębianie wykopu, torlretowanie gwoździ

PRZEGLĄD TECHNOLOGII ZABEZPIECZANIA GŁĘBOKICH WYKOPÓW Gwoździe gruntowe Metoda geoździowania w praktyce

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE PALI

RODZAJE PALI Wyróżniamy następujące typy pali: prefabrykowane wbijane wbijane Vibro wbijane Vibrex wbijane Franki wiercone Wolfsholza wiercone w rurze obsadowej wiercone w zawiesinie iłowej wwiercane CFA wkręcane Atlas wkręcane Omega wkręcane Tubex wbijane z rur stalowych zamkniętych wbijane (lub wwibrowywane) z rur stalowych otwartych Mikropale iniekcyjne jet-grouting

Pale prefabrykowane wbijane Prefabrykaty palowe o długości do 15.0 m betonowane są w zakładzie prefabrykacji i przywożone na budowę lub betonowane na budowie w specjalnych formach. W przypadku większych długości możliwe jest wykonywanie z odcinków łączonych o długości do 10 m. Podstawy pali mogą być zaostrzone lub tępe. Wbijanie za pomocą kafarów spalinowych (np. Delmag), hydraulicznych lub wolnospadowych. Pale o średniej i dużej nośności w gruncie i wykazujące małe osiadania. Szerokie zastosowanie, szczególnie w budownictwie hydrotechnicznym.

Pale prefabrykowane wbijane

Pale wbijane Vibro Etapy wykonawstwa: a) wbijanie rury stalowej ze stalowym szczelnym butem w podstawie (kafar spalinowy lub hydrauliczny) b) wprowadzenie szkieletu zbrojenia pala do suchego wnętrza rury stalowej c) wypełnienie wnętrza rury betonem d) wyciąganie rury za pomocą wyciągarki i wibratora, co powoduje zagęszczenie betonu i dogęszczenie gruntu wokół pala. Pale o dużej nośności w gruncie i wykazujące małe osiadania.zastosowanie głównie w gruntach niespoistych średniozagęszczonych i zagęszczonych o ID 0.75.

Pale wbijane Vibrex Etapy wykonawstwa: a), b), c) jak pale Vibro d) wyciągnięcie rury na wysokość 3 4 m za pomocą wyciągarki i wibratora e) dopełnienie rury betonem i ponowne wbijanie rury kafarem (powoduje to spęczenie dolnego odcinaka pala) f) ewentualne powtórzenie czynności d) i e) g) ostateczne wyciągnięcie rury za pomocą wyciągarki i wibratora Pale o bardzo dużej nośności w gruncie i wykazujące bardzo małe osiadania. Zastosowanie głównie w gruntach niespoistych luźnych i średniozagęszczonych.

Pale wbijane Vibrex

Pale wbijane Franki Etapy wykonawstwa: a) wbijanie rury stalowej z korkiem z suchego betonu za pomocą bijaka wolno-spadowego b) zablokowanie rury stalowej i wybicie korka z podstawy pala c) wprowadzenie zbrojenia do wnętrza rury d) cykliczne wypełnianie rury betonem, podciąganie rury wyciągarką i ubijanie betonu bijakiem (beton o konsystencji wilgotnej). Pale o bardzo dużej nośności w gruncie i wykazujące bardzo małe osiadania. Zastosowanie głównie w gruntach niespoistych średniozagęszczonych i zagęszczonych o ID 0.75.

Pale wbijane Franki

Pale wiercone Wolfsholza Etapy wykonawstwa: a) wciskanie w grunt rury obsadowej z jednoczesnym wydobywaniem gruntu z wnętrza i dolewaniem wody do rury (uwaga: rura powinna wyprzedzać wiercenie, poziom wody w rurze powinien być wyższy niż poziom wody w gruncie) b) wprowadzenie zbrojenia do wnętrza rury wypełnionej wodą c) założenie na górny koniec rury szczelnego kołpaka z trzema króćcami i długą rurką do odprowadzania wody d) wprowadzenie do wnętrza rury sprężonego powietrza, które powoduje wypchnięcie wody przez rurkę i częściowo do gruntu w podstawie e) wypełnianie rury betonem pod ciśnieniem i jednoczesne podciąganie rury (rura obsadowa w wyniku ciśnienia powietrza może sama wychodzić) Pale o średniej nośności w gruncie. Technologia dość pracochłonna i coraz rzadziej stosowana. Zastosowanie w gruntach spoistych twardoplastycznych i niespoistych zagęszczonych nawodnionych, w terenie zabudowanym

Pale wiercone w rurze obsadowej Etapy wykonawstwa: a) i b) - jak w palach Wolfsholza (rura obsadowa składana z odcinków o długości do 6.0 m) c) wprowadzenie do wnętrza rury obsadowej rury do betonowania podwodnego tzw. metodą Kontraktor d) betonowanie pala z jednoczesnym podciąganiem rury obsadowej i rury kontraktor (rura kontraktor powinna być cały czas zanurzona w betonie na min. 1.5 m, beton od dołu wypiera wodę) Pale o średniej i umiarkowanej nośności w gruncie i wykazujące dość duże osiadania. Technologia powszechnie wykorzystywana do pali wielkośrednicowych. Zastosowanie w gruntach spoistych od zwartych do twardoplastycznych i niespoistych zagęszczonych, w terenie zabudowanym

Pale wiercone w zawiesinie iłowej Etapy wykonawstwa: a) wciśnięcie w grunt krótkiego odcinka rury prowadzącej z wydobyciem gruntu z wnętrza b) wiercenie otworu w osłonie z zawiesiny iłowej (zawiesina tiksotropowa pozwalająca na utrzymywanie ścianek otworu w stateczności, poziom zawiesiny powinien być wyższy niż poziom wody w gruncie) c) wprowadzenie zbrojenia do wnętrza rury wypełnionej zawiesiną d) wprowadzenie do wnętrza otworu wiertniczego rury do betonowania metodą Kontraktor e) betonowanie pala metodą kontraktor (beton wypiera zawiesinę iłową, która na powierzchni jest odbierana do ponownego użycia) Charakterystyka i zastosowanie jak pale wiercone w rurze obsadowej.

Pale wwiercane CFA Etapy wykonawstwa: a) wkręcenie w grunt ciągłego świdra talerzowego z rdzeniem rurowym, zakończonym od dołu końcówką stożkową b) podłączenie do rdzenia przewodu betonowego i tłoczenie betonu pod ciśnieniem ok. 6 atm. c) otwarcie końcówki stożkowej i wydostawanie się betonu do otworu pod świdrem, wyciąganie świdra bez obracania nim (ciśnienie betonu powinno samo wypychać świder, jeżeli przy ciśnieniu 6 atm. świder nie wychodzi wyciąganie wspomaga się wyciągarką) d) wyciągnięcie świdra otwór po świdrze wypełniany jest mieszanką betonową e) wprowadzenie do świeżej mieszanki betonowej zbrojenia za pomocą wibratora Pale o średniej i dość dobrej nośności w gruncie. Technologia bardzo szybka i efektywna. Zastosowanie w gruntach spoistych twardoplastycznych i niespoistych zagęszczonych w terenie zabudowanym.

Pale wwiercane CFA

Pale wkręcane Atlas Etapy wykonawstwa: a) wkręcenie w grunt rurowej żerdzi z głowicą rozpychającą grunt i traconym ostrzem b) wprowadzenie zbrojenia pala do wnętrza żerdzi c) wypełnienie wnetrza żerdzi i górnego leja zasypowego betonem d) wykręcanie żerdzi i wypełnianie otworu po głowicy betonem (ruch obrotowy żerdzi jest tak dopasowany do ruchu pionowego, aby głowica formowała w gruncie pobocznicę pala w kształcie przypominającym gwint) Pale o dość dużej nośności w gruncie. Technologia bardzo szybka i efektywna. Zastosowanie w gruntach spoistych twardoplastycznych i plastycznych oraz w gruntach niespoistych średniozagęszczonych do zagęszczonych o ID 0.70, w terenie zabudowanym.

Pale wkręcane Atlas

Pale wkręcane Omega Etapy wykonawstwa: a) wkręcenie w grunt rurowej żerdzi z głowicą rozpychającą grunt i traconym ostrzem b) wprowadzenie zbrojenia pala do wnętrza żerdzi (zbrojenie może być także wprowadzane po zabetonowaniu pala do świeżej mieszanki podobnie jak w palach CFA). c) podłączenie do żerdzi przewodu z betonem pod ciśnieniem d) wykręcanie żerdzi i wypełnianie betonem otworu pod głowicą (kierunek obrotów żerdzi jest taki sam jak przy wkręcaniu) Pale o dość dużej nośności w gruncie. Technologia bardzo szybka i efektywna. Zastosowanie w gruntach spoistych twardoplastycznych i plastycznych oraz w gruntach niespoistych średniozagęszczonych do zagęszczonych o ID 0.70, w terenie zabudowanym.

Pale wkręcane Omega Konstrukcja świdra pali OMEGA

Pale wkręcane Tubex Etapy wykonawstwa: a) wkręcenie w grunt rury stalowej z odpowiednim ostrzem przyspawanym do rury, w czasie wkręcania pod ostrze tłoczona jest iniekcja z zaczynu cementowego, która ułatwia pogrążanie rury, a po związaniu poprawia pracę pobocznicy w gruncie b) wprowadzenie zbrojenia pala do wnętrza rury c) wypełnienie wnętrza rury betonem (wykonawstwo pala zakończone, rura stalowa pozostaje na stałe) Pale o dużej i bardzo dużej nośności w gruncie. Technologia szybka i efektywna. Zastosowanie w gruntach niespoistych średniozagęszczonych do zagęszczonych o ID 0.70, w terenie zabudowanym, rzadziej w gruntach spoistych.

Pale wkręcane Tubex

Pale wbijane z rur stalowych zamkniętych Etapy wykonawstwa: a) wbijanie w grunt za pomocą kafara rury stalowej z zamkniętym dnem, wzmocnionym żebrami b) wypełnienie wnętrza rury piaskiem z dodatkiem wapna i pozostawienie niewypełnionego górnego odcinka o długości około 3.0 m c) wprowadzenie zbrojenia do wnętrza rury i wypełnienie betonem (wytrzymałość trzonu pala zapewnia rura stalowa, zbrojenie potrzebne jest do powiązania pala z żelbetowym oczepem) Pale o dużej nośności w gruncie. Zastosowanie w gruntach niespoistych średniozagęszczonych do zagęszczonych o ID 0.70, bardzo popularne w budownictwie hydrotechnicznym i na otwartej wodzie.

Pale wbijane z rur stalowych zamkniętych

Pale wbijane z rur stalowych otwartych Etapy wykonawstwa: a) wbijanie w grunt za pomocą kafara rury stalowej z otwartym dnem dnem, wewnątrz rury tworzy się korek gruntowy, stopniowo zamykający rurę b) wypełnienie wnętrza rury piaskiem z dodatkiem wapna i pozostawienie niewypełnionego górnego odcinka o długości około 3.0 m c) wprowadzenie zbrojenia do wnętrza rury i wypełnienie betonem (wytrzymałość trzonu pala zapewnia rura stalowa, zbrojenie potrzebne jest do powiązania pala z żelbetowym oczepem) Pale o średniej nośności w gruncie. Zastosowanie w gruntach niespoistych zagęszczonych i bardzo zagęszczonych, stosowane w budownictwie hydrotechnicznym i na otwartej wodzie w sytuacjach potrzebnego dużego zagłębienia w gruncie nośnym w celu utwierdzenia pala na siły poziome (np. dalby, pomosty, nabrzeża).

Mikropale iniekcyjne Etapy wykonawstwa: a) wkręcanie w grunt rury iniekcyjnej z końcówką wiercącą o powiększonej średnicy i jednoczesne tłoczenie zaczynu cementowego b) po dojściu do zakładanej głębokości dalsze tłoczenie zaczynu, aż do pojawienia się go na powierzchni terenu c) pozostawienie rury wypełnionej zaczynem na stałe (rura pełni rolę zbrojenia) Zastosowanie w gruntach niespoistych średniozagęszczonych i zagęszczonych oraz małospoistych, stosowane jako wzmocnienie istniejących fundamentów w gęstej zabudowie lub pod niewielkie nowe obiekty.