?
Soilcrete trysková injektáž
Prospekt 67-03 SK
?
Obsah 3
História
4
Metóda tryskovej injektáže
6
Varianty
7
Tvary
8
Pracovný postup
10
Spevnenie
11
Tesnenie
12
Adresár
?
Soilcrete - história Po nadobudnutí základných licencií pre metódu Soilcretu - tryskovej injektáže a po zavedení metódy Soilcretu v Nemecku v roku 1979, sa firma Keller vydala na nové cesty spevňovania základovej pôdy.
Na počiatku vývoja tejto neobvyklej metódy Soilcretu boli práce menšieho rozsahu pre podchytávanie budov. Až po dnešný stav techniky bolo potrebné urobiť ešte mnoho vývojových krokov. • • •
Modifikovali sme metódu pre rôzne druhy zemín. Rozšírili sme druhy použitia na vyriešenie problémov zložitých stavieb. Vyvinuli sme zariadenia, ktoré nám umožnili náš doterajší úspech.
Tento informačný materiál informuje o stave Soilcretovej techniky v súčasnosti.
Výpočet a optimalizáciu komplikovaných foriem Soilcretu vykonávame vlastným firemným softwarom Soiljet®.
3
?
Soilcrete - metóda tryskovej injektáže Názov „Soilcrete“ je odvodený od anglických slov soil = zemina a to concrete = stmeliť do kompaktnej masy. Názov popisuje z čoho táto metóda, patriaca medzi metódy vylepšenia základovej pôdy, pozostáva a kam je ju možné zaradiť vzhľadom k jej vlastnostiam. Metóda tryskovej injektáže Pod metódou tryskovej injektáže „Soilcrete“ sa rozumie spevnenie zeminy samotvrdnúcou suspenziou. Pomocou rezného lúča plného kinetickej energie s výstupnou rýchlosťou ≥ 100 m/s pozostávajúceho z vody alebo cementovej suspenzie, ktorý tiež môže byť obalený vzduchovým lúčom, sa rozruší oblasť zeminy okolo vrtu.
Hranice použitia metódy íl
prach
piesok
štrk
kamene
100 Soilcrete®
80
roztoky umelých látok
60
gély sil. vysokoplastické veľmi jemne mleté cementy
40
cementové suspenzie malta
20
vhodné nehospodárne
0,002 0,006 veľkosť zrna [mm Ø]
0,02
0,06
0,2
Erodovaná zemina je rozrušená a premiešaná s cementovou suspenziou. Zmes sa čiastočne cez vrtné medzikružie vyplaví k ústiu vrtu. Je možné zhotoviť stavebné prvky rozličných geometrických foriem. Erózny dosah lúča z trysky je až do vzdialenosti 2,5 m a závisí na druhu zeminy, zvolenej metódy a použitej tekutiny. Po vytvrdnutí má Soilcretový kameň staticky využiteľné vlastnosti.
4
0,6
2,0
6,0
20
60
Oblasti použitia Na rozdiel od bežných metód spevnenia v základovej pôde sa úspešne používa Soilcrete pre spevnenie a tesnenie všetkých zemín až po íl. To platí aj pre polohy, kde sa zeminy striedajú, vrátane vrstiev s organickými zeminami. Dokonca aj v poloskalných horninách firma Keller realizovala Soilcrete, napr. v slabo spevnenom pieskovci.
0
prepad cez sito [váhové %]
gély sil. nízkoplastické
?
Vlastnosti Soilcrete Soilcrete účinkuje v základovej pôde podľa druhu úlohy ako teleso na spevnenie alebo na tesnenie. Kombinácie oboch vlastností sa čoraz viac využívajú. Pevnosť Soilcretu je určená od druhu a množstva podielu cementu ako aj častíc zeminy, ktoré zostávajú v telese Soilcretu. Pevnosti sa pohybujú v rozsahu 2 – 25 N/mm2.
Soilcretová tesniaca receptúra v laboratórnych skúškach
Tesniaci účinok Soilcretu voči prítokom vody sa dosahuje vhodnými receptúrami suspenzií, podľa potreby s pridávaním bentonitu. Aj tesniace vlastnosti sa určujú pomocou druhu a množstva zabudovaných látok a podľa druhu a množstva častíc zeminy zostávajúcich v materiále Soilcretu.
prepad cez sito [hmotnostné %]
Soilcrete - pevnosť tlaku
Vývoj pevnosti Soilcrete [kvalitatívne] piesok
prach
100 %
Soilcrete čerpacia a riadiaca stanica
štrk
pevnosť tlaku v % konečnej pevnosti 100
nesúdržná zemina
75
50
50
súdržná zemina
25
0 0,002
0,06
2,0
60
velkosť zrna [mm Ø]
druh zeminy: pevnosť v tlaku [N/mm 2 ]
prach
piesok
štrk
≤5
≤ 10
< 25
Soilcretové tesnenia znížia koeficient filtrácie kf podľa druhu zeminy až o niekoľko rádov. Extrémne požiadavky na stupeň tesnosti vyžadujú náročné technické riešenia. V mnohých prípadoch sa na stavbách využívali súčasne pevnostné aj tesniace vlastnosti telies Soilcretu. V takomto prípade sa používaná suspenzia zvolí tak, aby vyhovovala obidvom požiadavkám.
0
7
14
21
28
42
doba tvrdnutia [ dní ]
Soilcrete telesá sa napoja bez medzery na každú formu základu.
5
?
Soilcrete - varianty Soilcrete sa realizuje troma rozličnými metódami. Konkrétna metóda Soilcretu sa určí v závislosti od vlastností základovej pôdy a požadovanej geometrickej formy a kvality Soilcretového telesa. cementová suspenzia
spätná suspenzia
lúč cementovej suspenzie
Soilcretové sútyčie vedie zložky vzduch, voda a suspenzia oddelene až k tryskám.
vzduch cementová suspenzia
spätná suspenzia vzduchom obalený lúč cementovej suspenzie
Soilcrete - jednozložkový používa lúč suspenzie s rýchlosťou minimálne 100 m/s k súčasnému rezaniu a soilcretovaniu zeminy bez vzduchového lúča. Jednozložkový Soilcrete sa používa pre malé a stredné priemery stÍpov Soilcretu.
Soilcrete - dvojzložkový používa lúč suspenzie s výstupnou rýchlosťou minimálne 100 m/s k súčasnému erodovaniu a soilcretovaniu zeminy. Na zvýšenie erózneho výkonu a tým na zväčšenie dosahu lúča je lúč suspenzie navyše obalený cez kruhovú trysku vystupujúcim vzduchovým lúčom. Dvojzložková metóda sa používa pre lamelové podzemné tesniace steny, na podchytávanie a tesniace dná.
Vrtné dláto je umiestnené pod tryskami. Pri vrtaní vystupuje suspenzia z vrtnej korunky.
vzduch voda cementová suspenzia lúč cementovej suspenzie
spätná suspenzia vzduchom obalený vodný lúč
Soilcrete T - trojzložkový Trojzložkový Soilcrete eroduje zeminu vzduchom obaleným vodným lúčom, ktorý vystupuje z trysky rýchlosťou najmenej 100 m/s. Dalšou tryskou, umiestnenou pod vodnou tryskou, sa pridáva súčasne cementová suspenzia s tlakom ≥ 15 atm. Jedna z variant tejto metódy pracuje bez vzduchu. Trojzložkový Soilcrete sa prednostne používa pre podchytávanie, tesniace steny a tesniace dná.
6
?
Soilcrete - tvary
jednostranné A
obojstranné B
Základné geometrické tvary telies Soilcretu sa zhotovujú pohybmi vrtného sútycia: • Ťahaním vrtného sútyčia bez rotácie sa zhotovujú lamely. Pomocou tryskania súčasne z viacerých trysiek sa zhotoví sústava lamiel. • Ťahaním a čiastočným otáčaním sútyčia sa zhotovujú pol stÍpy alebo štvrť stÍpy. • Ťahaním a otáčaním sútyčia sa zhotovujú celé stÍpy Soilcretu.
Zložené telesá z rovnakých základných tvarov
C
Základné tvary telies Soilcretu stĺp
lamela
A − štvrť stĺp B − pol stĺp C − celý stĺp
Základné tvary Soilcretu je možné ľubovoľne často za sebou radiť, môžu do seba zasahovať, alebo môžu byť spolu tak kombinované, že prakticky každá forma telesa Soilcretu je realizovateľná.
Tesnené dná
Lamelové steny
Kazetové steny Odkopané skúšobné teleso z viacerých krátkych stÍpov Soilcretu pre tesniace dno.
Odkopané teleso Soilcretu pre podchytenie v piesčitej zemine.
Zložené telesá Soilcretu StÍpové steny
lamelová podzemná tesniaca stena s tesneným dnom
teleso podchytenia
HÍbkové zakladanie
7
?
Soilcrete - pracovný postup Zariadenie staveniska pre Soilcrete pozostáva z kompaktnej miešacej a čerpacej bunky, cementového sila a dielenskej bunky. Z čerpacej bunky vedie zväzok hadíc a káblov na miesto zhotovenia Soilcretu, kde pracuje vrtná súprava. Vrtná súprava má výšku od 2 m pre práce v pivniciach alebo šachtách a vonku môže byť vysoká až do 35 m. Vrty pre Soilcrete sú spravidla umiestnené v úzkych ryhách, v ktorých sú kalové čerpadlá. Kalové čerpadlá odčerpávajú spätnú suspenziu, ktorá pozostáva zo zmesi vody, zeminy a cementu do kalovej jamy alebo cisterny.
vzduch
voda
cement/ bentonit
k spätnej suspenzii
Malé vrtné súpravy vlastnej produkcie je možné nasadiť aj v stiesnených pomeroch.
8
1. Vŕtanie
2. Erodovanie
3. Soilcretovanie
Vrtné sútyčie sa zavŕta spolu s tryskami a vrtnou korunkou. Spravidla podporuje vrtanie výplach zo suspenzie a vytvorí medzikružie medzi vrtným sútyčím a okolitou zeminou pre odtok výplachu. Pre prevrtávanie muriva alebo betónu sa používajú špeciálne vrtné korunky.
Rozrušenie zeminy lúčom suspenzie plným kinetickej energie zacína na najhlbšom mieste telesa Soilcretu. Prebytočná zmes vody, zeminy a cementu vyteká cez vrtné medzikružie na povrch. Vopred nastavené parametre zhotovenia Soilcretu sa kontrolujú.
Súčasne s rozrušením zeminy sa pri všetkých druhoch Soilcretu premieša turbulentne a pod tlakom cementová suspenzia s okolitou zeminou. Až do zatuhnutia sa v každom stÍpe Soilcretu udržuje pretlak suspenzie vo vrte.
?
Kontrola
Obslužný pult a centrálna jednotka meracieho zariadenia M4
Pri zhotovení telies Soilcretu je možné elektronicky zaznamenávat až 12 rozličných údajov o zhotovení, ktoré môže využívať zodpovedný operátor na riadenie a kontrolu Soilcretu.
miešač / čerpadlo
regenerácia spätnej suspenzie
program: inventár: 130481 stavba: 0 dátum: 12.06.95 hmotnosť: legenda: čas [sek]
Soilcrete dvojzložkový (1.0.0) stavba: 6814225 bod: 19 por. č.: čas: 16:287:30 interval:
Abt.: Beratung und Entwicklung
hĺbka
rýchlosť
prítlak
[m ]
[m/min]
[bar]
0
5
3 2 sek
10
20 0
20
0 100 200
tlak susp.
prietok susp.
[bar]
[l/min]
0 250 500
0 250 500
otáčky [u/min] 0 50 100
Dôležité parametre zhotovenia môžu byť elektronicky zaznamenané.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
4. Rozširovanie Telesá Soilcretu každej formy je možné ľubovoľne vzájomne spájať a kombinovať, a to: čerstvé alebo aj čerstvé na vytvrdnuté. Postup pri zhotovovaní sa zvolí pritom podľa podmienok na stavbe a podľa úlohy, ktorá je riešená.
8000
doba zhotovenia stĺpu:
149.63 min
Max. hĺbka:
6.3 m
dĺžka stĺpu:
6.1 m
Optické a manuálne kontroly a testy podľa predpisov na certifikáciu zabezpečujú odpovedajúco dobrú kvalitu prevedenia.
vrtné jadrá zo Soilcretu
9
?
Soilcrete - použitie Soilcrete na spevnenie Soilcrete na spevnenie sa používa najmä pri podchytávaní budov, keď je potrebné zabezpečiť stavebné jamy v tesnom susedstve stávajúcich objektov. Soilcrete na spevnenie sa používa taktiež na prehÍbenie základov a sanácie základov. Metóda Soilcretu vytvorila v tunelovom staviteľstve nové možnosti.
Podchytávanie
Tunelové nadstropia Podchytávanie je možné vykonávať s obmedzením deformácií vo forme kotvených gravitačných múrov s tesniacimi účinkami aj na stiesnených stavbách.
Sanácia základov
Horizontálny Soilcrete Dodatočné sadanie ohrozuje historické stavby. Soilcretom je možné základy sanovať a prehÍbiť bez dalších zásahov do múrov objektu.
Zmena základov
Horizontálne stÍpy Soilcretu, ktoré sa vzájomne prerezávajú slúžia na zabezpečenie výkopov pri tunelovom stavitelstve v zeminách. Zhotovujú sa z čelby razeného tunela ako horizontálne alebo mierne dovrchné.
Zabezpecenie šachiet Pri zmene užívania objektu alebo pri prestavbe vzniká potreba zásahu do jestvujúcich základov. Soilcrete rieši tieto úlohy hospodárne a flexibilne.
Hlbkové zakladanie
Šachty z prerezávaných Soilcretových stÍpov sa zhotovujú vtedy, ak je potrebné zhotoviť šachtu bez otrasov a šachta zasahuje pod hladinu podzemnej vody.
Zachytenie zemného tlaku Soilcrete sa používa pri zakladaní novostavieb, keď susedné objekty ako historické budovy alebo výpočtové strediská vyžadujú mimoriadnu opatrnosť.
10
Soilcretové tunelové nadstropia sa používajú v zeminách pod ohrozenými objektami alebo vedľa nich na statické zabezpečenie a na zníženie priepustnosti.
Objekty, akými sú napríklad pamiatkovo chránené múry, mostné opory, lavínové zábrany, oporné múry alebo prístavné múry, ktoré sú zaťažené zemným tlakom je možné odbremeniť od zemného tlaku zhotovením gravitacného telesa Soilcretu odzadu konštrukcie na zachytenie zemného tlaku.
?
Soilcrete na tesnenie Soilcretové tesnenie dna stavebných jám v kombinácii so Soilcretovým podchytením umožnuje zhotovenie hlbokých stavebných jám bez rozsiahleho hÍbkového zníženia hladiny podzemnej vody. Pre Soilcrete sa používajú ekologické minerálne pojivá.
Lamelové steny
Klenbové dná Pri úzkych stavebných jamách alebo pri malých šachtách sa využíva malý rozpon na zhotovenie tesniaceho dna pre klenbu voči vodnému tlaku. Takéto riešenie umožnuje upustiť od väčších hlbok, ktoré by boli inak nutné z hladiska bezpečnosti voči vztlaku podzemnej vody.
Soilcretové lamelové steny na tesnenie proti podzemnej vode pod cestami, stavebnými objektmi, pri križovaní s potrubiami a na rozdelenie veľkých stavebných jám na menšie výkopové časti. Podľa tesniaceho účinku sa používajú jednoduché alebo viacnásobné lamely.
Steny zo stÍpov Soilcretu
Tesniaci pokryv Tesniaci pokryv chráni podzemné vody pod stavebnými objektmi proti negatívnym vplyvom od stavebnej činnosti alebo kontaminovaných látok.
Pri vyššom mechanickom namáhaní vodorovnými silami, pri nebezpečenstve vzniku výmoľov alebo ak sú kladené vyššie nároky na tesnosť, sa zhotovujú tesniace steny z prerezaných stÍpov Soilcretu.
Tesnenie hrádzí
Tesnenie škár Soilcretom sa sanujú poškodené tesniace jadrá hrádzí alebo sa zhotovujú dodatočné tesniace steny v hrádzi alebo pod hrádzou.
Tesniace dná
Tesnenie škár sa realizuje buď plánovane alebo dodatočne medzi jednotlivými pilotami, štetovnicovými stenami, pod stavebnými objektami. Tesnenie škár sa realizuje Soilcretom s názvom „Wing-Jet“.
Okná pre podzemné vody Tesniace dná sa zhotovujú z krátkych prerezaných stÍpov Soilcretu v hlbke, ktorá bezpečne odoláva vztlaku podzemnej vody. Tesniace dná je možné bočne napojiť na lubovoľný tesniaci systém.
Podzemné tesniace steny sa často používajú iba dočasne na uzatvorenie voči podzemnej vode. Otvor v podzemnej stene sa dosiahne vymytím materiálu podzemnej steny vo vopred určenom mieste Soilcretovou technikou.
11
?
Keller špeciálne zakladanie, spol. s r.o Slovensko Sídlo Martinská 49 SK- 821 05 Bratislava Tel. +421 2 43411014 Fax +421 2 43411015 E-mail:
[email protected]
Stredisko Košice Letná 41 SK- 040 01 Košice Tel. +421 55 6323428 Fax +421 55 6323428 E-mail:
[email protected]
Rakúsko Keller Grundbau Ges. mbH. Wien Mariahilfer Straße 127a · Postfach 99 A-1151 Wien Tel. +43 1 8923526 Fax +43 1 8923711 E-mail:
[email protected] Dornbirn · Innsbruck · Salzburg · Söding
Nemecko Keller Grundbau GmbH Offenbach Kaiserleistraße 44 · Postfach 10 06 64 D- 63006 Offenbach Tel. +49 69 8051-0 Fax +49 69 8051-244 E-mail:
[email protected] www .KellerGrundbau .com Berlin · Bochum · Bremen · Dorfmark · München · Leipzig · Maintal · Renchen Bahrain · Česká republika · Egypt · Francúzsko · Mad’arsko · Malajzia · Portugalsko · Pol’sko · Saudská Arábia · Singapur · Spojené Arabské Emiráty · Taliansko · USA· Vel’ká Británia
Patríme do Keller Group plc
