Jethabarcsosítás
Prospektus 67-03 H
Tartalom 3
A jethabarcsosítás története
4
A jethabarcsosítás
6
A jethabarcsosításó eljárás változatai
7
A kivitelezés különböző módjai
8
A jethabarcsosított test előállításának menete
10
A jethabarcsosítás alkalmazásai
12
Címek
A jethabarcsosítás története 1979-ben a jet-grouting eljáráshoz szükséges licencek megszerzésével és a módszer németországi bevezetésével Keller új lehetőségeket tárt fel a talajjavításban.
A jethabarcsosítás rendhagyó útjának kezdetét kisebb alátámasztási munkák jelentették. A technológia mai színvonalának csúcsát jelentő habarcsosított-talajboltozat eléréséig azonban a fejlődésnek még sok szakaszát kellett bejárni. • •
•
•
Az eljárást a különböző talajfajtáknak megfelelően módosítottuk. A felhasználás lehetőségeit ügyfeleink igényeihez igazodva lépésről lépésre bővítettük. Kifejlesztettük azokat az eszközöket, melyek eddig elért sikereinket lehetővé tették. 1986-ban általános alkalmassági engedélyt kaptunk a jethabarcsosítás eljárásra.
A jethabarcsosítást 2001-ben angol nyelven szabványosították. A magyar nyelvű változat MSZ EN 12716 számon 2005. január 1-én jelent meg.
Bonyolult jethabarcsosított talajelem számítása és optimalizálása számítógép segítségével, a cég saját programjával.
3
A jethabarcsosítás A jethabarcsosítást Keller korábban soilcrete márkanév alatt művelte, ami az angol soil = talaj és a to concrete = tömör anyaggá formálódni kifejezésekből ered, mely egyben magyarázatként is szolgál arra, hogy a talajjavítások családjának ez a tagja miből áll és tulajdonságait tekintve hova sorolandó. Az eljárás A jethabarcsosítási eljárás a talaj vagy gyenge kőzet felaprózásából, kötőanyaggal való összekeveréséből, és azzal való részleges helyettesítéséből áll; a felaprózást nagy energiájú folyadéksugár (jet) idézi elő, amely lehet maga a kötőanyag is.
Az eljárás alkalmazásának korlátai
agyag
iszap
homok
kavics
kövek 100
jethabarcsosítás
80
műanyag oldatok vízüveg oldatok [av]
60
szilikát gélek [mv] ultrafinom cementek
habarcs
20
av = alacsony viszkózt. mv = magas viszkózt. gazdaságos nem gazdaságos
0,002
0,006
0,02
0,06
0,2
2,0
6,0
20
60
0
szemcseméret [mm Ø]
Az így létrejött keverék felesleges része a furatlyuk körüli üregen át a felszínre kerül. A fúvókasugár eróziós hatása az építési talajban a talaj jellegétől, a módszertől és az alkalmazott folyadéktól függően 0,6 m-től 2,5 m-ig terjed. A kötés után a jethabarcsosított talajelem statikailag értékelhető tulajdonságokat mutat. A legkülönbözőbb geometriai formák állíthatók elő.
4
0,6
Felhasználási terület A hagyományos talajjavító technikákkal ellentétben a jethabarcsosítással szilárdítást és szigetelést is végzünk mindenfajta szemcsés talajban egészen az agyagokig. Ez a vegyes és változó rétegződésű talajokra is vonatkozik, beleértve a szerves rétegeket tartalmazó talajokat is. Keller sziklás építési talajban is használta már a jethabarcsosítás eljárást, például laza homokkőben.
átesett [súly %]
40
cementszuszpenziók
A jethabarcsosítás tulajdonságai A jethabarcsosítás a feladat jellegétől függően az építési talajban szilárdító vagy szigetelő testként funkcionál. E két tulajdonság kombinációját is egyre gyakrabban alkalmazzuk. A jethabarcsosított talajelem szilárdságát a cementrész fajtája és mennyisége valamint a jethabarcsosított anyagban maradó talajrészek határozzák meg. A szilárdsági skála 2…25 N/mm2 között változik.
A jetha-barcsosított szigetelés receptúrái labor-vizsgálat alatt.
A jethabarcsosított talajelem szigetelő hatását a megfelelő szuszpenzió receptúrákkal, adott esetben bentonit hozzáadásával érjük el. A szigetelő tulajdonságot itt is a beépített anyagok fajtája és mennyisége valamint az ott maradó talajrész paraméterei határozzák meg. A jethabarcsosított szigetelés a talaj fajtájától függően több tizedes hatvánnyal is csökkenti a talaj áteresztő képességét. Jethabarcsosított nyomószilárdság iszap
áthullott súly %
100 %
homok
A jetha-barcsosító keverőgép és szivattyú.
A jethabarcsosított elem szilárdságának minőségi alakulása kavics
Nyomószilárdság a végső szilárdság %-ában 100
szemcsés talaj
75
50
50
kötött talaj
25
0 0,002
0,06
2,0
60
szemcseméret [mm Ø]
talajfajta nyomószilárdság [N/mm2]
iszap
homok
kavics
≤5
≤ 10
< 25
Azok a szigetelések, melyeknek különösen magas követelményeknek kell megfelelniük, magas színvonalú műszaki megoldást igényelnek. Megbízóink számos esetben egyidejűleg hasznosították a jethabarcsosított testek szilárdító és szigetelő tulajdonságait. Ebben az esetben a beépítendő szuszpenziót mindkét tulajdonság figyelembevételével állítjuk össze.
0
7
14
21
28
42 kötési idő [nap]
A jetha-barcsosított testek mindenfajta alapzathoz hézag-mentesen kötődnek, jó kontakt-felületet adnak.
5
A jethabarcsosító eljárás változatai A jethabarcsosítás három egymással rokon eljárás szerint készül. Az alkalmazandó eljárást az adott talaj tulajdonságai, a geometriai forma és a minőségi követelmények határozzák meg. cementhabarcs
visszaáramlás
cementhabarcssugár
A jet-habarcsosító fúrószár külön vezeti a levegőt, a vizet és a szuszpenziót a fúvókaházhoz.
levegő cementhabarcs
levegővel körülvett cementhabarcssugár
A fúrófej a fúvókaház alatt helyezkedik el. Fúráskor a szuszpenziót a fúvókaszelep helyett a fúrófej nyílásához vezetjük.
(single) Olyan jethabarcsosítási eljárás, amelynek során egyetlen folyadék (rendszerint cementhabarcs) nagy energiájú kilövellése aprózza fel és köti meg a talajt. Az S-eljárást könnyen erodálható talajban kis és közepes átmérőjű talajelemekhez használjuk.
Kétfázisú rendszer - D (double vagy direkt) Olyan jethabarcsosítási eljárás, amelynek során a talaj felaprózódását és cementálását egyetlen, de befújt levegőburokkal segített folyadék (rendszerint cementhabarcs) nagy energiájú kilövellése végzi. A D-eljárást talajfalak, alátámasztások és vízzáró talajlemezek kialakítására használjuk közepesen és nehezen bontható talajban.
levegő víz cementhabarcs
cementhabarcssugár
6
visszaáramlás
Egyfázisú rendszer - S
visszaáramlás
levegővel körülvett vízsugár
Háromfázisú rendszer - T (triple) Olyan jethabarcsosítási eljárás, amelynek során légsugárral körbeburkolt nagy energiájú vízsugár aprózza fel a talajt, és ennek cementálásához egyidejűleg külön fuvókán habarcs-sugarat lövellnek be. A T-eljárást általában alátámasztásokhoz, vízzáró talajfalakhoz és lemezekhez használjuk.
A kivitelezés különböző módjai A jethabarcsosítás geometriai alapformái a fúrószár célirányos mozgásával jönnek létre:
egyoldalas
• A szár forgatásmentes húzásakor panel jön létre, több fúvóka alkalmazásakor pedig kétoldalas panel.
A
kétoldalas B
Azonos alapformák összekap-csolásával létrehozott elemek.
• A fúrószár húzásával és lengetésével részoszlop keletkezik. • A fúrószár forgatásával történő húzásakor oszlop jön létre.
C
Jethabarcsosított talajelemek oszlop
panel
A - negyed oszlop, B - fél oszlop, C - teljes oszlop
A jethabarcsosított talajelemek tetszés szerinti sorban egymással összekapcsolhatók, elhelyezhetők egymást fedve és úgy kombinálhatók, hogy szinte bármilyen talajelem előállítható.
talajlemez
talajfal
kamrafal Vízzáró talajlemez készítéséhez használt jethabarcsosítás feltárva.
Homokban készített aláfogás jethabarcsosított oszlopai feltárva.
Összekapcsolt jethabarcsosított talajelemek
oszlopfal
talajpanel lemezzel
aláfogás
mélyalapozás
7
A jethabarcsosított test előállításának menete A jethabarcsosítási munkahely egyik lényeges eleme az építési területen felállított keverő- és szivattyú berendezés. Onnan tömlők és vezérlő kábelek vezetnek a beépítés helyszínére, ahol a jethabarcsosító fúróberendezés dolgozik. Árbócának a magassága 2,0 m-től (pincehelyiség vagy munkagödör esetében) 35,0 m-ig terjed (a szabadban). A fúrási pontok rendszerint keskeny, zagyszivattyúval felszerelt munkaárokban vannak. A szivattyú onnan ülepítőtartályba vagy ülepítőmedencébe juttatja a visszaáramló és később megkeményedő víz-talaj-cement keveréket.
levegő
víz
cement/ betonit
a visszaáramló zagy elvezetése újrahasznosítás céljából
A saját készítésű kisméretű fúrógépek szűk helyen is használhatók.
8
1 Fúrás A kb. 10 cm átmérőjű fúrószárral, a fúvókaházzal és a kb. 15 cm átmérőjű fúrófejjel forgatás közben behatolunk a talajba. Ezt a folyamatot általában cementhabarcsos iszapáram segíti, mely szabadon tartja a fúrószár körüli területet, így biztosítva a fúrófolyadék lefolyását. Falazat vagy beton átfúrásához speciális fúrófejet alkalmazunk.
2 Talajlazítás A szemszerkezet fellazítása a fúrás tengelyéhez képest 90° -os szögben kilépő, nagy nyomású folyadéksugárral kezdődik a jethabarcsosított elem legmélyebb részén. A felesleges víz-talajcement keverék a fúrószár körüli szabad részen át jut a felszínre. A kivitelezés előzetesen meghatározott paramétereit ellenőrizzük.
3 A jethabarcsosított test kialakítása A talaj erodálásával egyidejűleg mindegyik eljárásmódnál nyomás alatt cementszuszpenziót vezetünk be, melyet az eljárástól függő turbulenciák segítségével optimálisan közvetlenül a kívánt részbe keverünk. Az így előállított jethabarcsosított test eléri az 1,4…1,9 to/m3 sűrűséget, és megkeményedéséig magas szuszpenziós fajsúlyának segítségével támasztja a kitöltött teret. Az egyes oszlopok szilárdulásáig eljárás-technikai megoldásokkal a furatnál a szuszpenziós túlnyomást fenntartjuk.
Ellenőrzés Az igényes jethabarcsosított testek készítése közben a technológia folyamat 12 különböző adatát elektronikus úton regisztráljuk, melyeket a felelős építésvezető a munka irányításánál figyel és ellenőriz.
keverő / szivattyú
Az M4 mérő-műszer és a keverő központi vezérlőegysége.
szuszpenzió újrahasznosítás
Programm: Inventar: 130481 Los: 0 Datum: 12.06.95 Wichte: Legende: Zeit [sek]
Soilcrete-D-Verfahren (1.0.0) Baustelle: 6814225 Punkt: 19 lfd. Nr.: Zeit: 16:287:30 Intervall:
Abt.: Beratung und Entwicklung
Tiefe
Vorschub
[m ]
[m/min]
0
5
3 2 sek
10
20 0 20
Bohrandruck
Druck Susp
Durchfluß Susp
[bar]
[bar]
[l/min]
0 100 200
0 250 500
0 250 500
Drehzahl [U/min]
A kivitelezés fontos paramétereit elektronikusan regisztrálják.
0 50 100
0 1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
4 Bővítés Bármilyen formájú jethabarcsosított test tetszés szerint, akár „frissbe-friss”, akár „szilárdbafriss” párosításban egymáshoz illeszthető és kombinálható. Az előállítás sorrendjét a meglévő építmény adottságaihoz és a konkrét feladathoz igazítjuk.
8000
Punktdauer: 149.63 min
Max. Tiefe:
6.3 m
Säulenlänge:
6.1 m
A kivitelezés biztonságát tovább növelik az optikai és manuális vizsgálatok, valamint a szabványban előírt ellenőrzések és tesztek.
Jethabar-csosított magmintákat ugyanazzal a fúrógéppel lehet venni.
9
A jethabarcsosítás alkalmazásai Jethabarcsosításos talajszilárdítás Talajszilárdítási megbízásaink között első helyen szerepel a szomszédos épületek aláfogása nyílt munkagödör mellett, ezt az alap megerősítése követi. A jethabarcsosítási eljárás szemcsés kőzetben végzett alagút építéseknél is új lehetőségeket teremtett.
Munkatér határolás
Talaj tömb
A kihorgonyozható minimális deformációjú alátámasztások és jethabarcsosított falak egyben jó vízzáró tulajdonsággal rendelkeznek. Ezek még a legszűkebb helyen is biztonságosan kialakíthatók.
Alapmegerősítés
Jethabarcsosításos talajtömbök elsősorban laza üledékes kőzetben készülnek a veszélyeztetett építmények alatt vagy mellett, szükség szerint akár vízzáró funkcióval. Ugyanezt a szerepet töltik be a jethabarcsosításos alagúthéjak az alagút vágathajtó rendszereknél.
Vízszintes jethabarcsosítás
Az egymásba metsző vízszintes jethabarcsosított oszlopok a vágathajtáshoz nyújtanak védelmet laza üledékes kőzetben végzett alagútépítéseknél. Az oszlopok a vágat tetején, egyenként, vízszintesen vagy enyhén döntve készülnek.
A süllyedések veszélyt jelentenek a műemlék jellegű épületekre. A jethabarcsosítási eljárás során az építmény az épület lehető legnagyobb megkímélése mellett újból biztos alapokra kerül.
Alap átalakítás
Aknadúcolás
Az épület hasznosításában történő változás illetve az átépítések egyre gyakrabban teszik szükségessé a meglevő alap kiegészítését vagy átalakítását. A jethabarcsosítás gazdaságos és messzemenően rugalmas megoldást kínál az ilyen feladatokra.
Mélyalapozás
Földnyomás csökkentés
A jethabarcsosítást olyan új alapozásoknál is használjuk, melyeknél az építés ideje alatt különös figyelmet kell fordítani a szomszédos építményekre, például műemlék jellegű épület vagy számítógépközpont esetében.
10
Az egymásba metsző jethabarcsosított oszlopokkal körülhatárolt aknákat olyankor részesítjük előnyben, ha a különösen szűk helyen rezgésmentes beépítésre vagy vízzáró hatásra van szükség. Jethabarcsosítás-technológiával nagyobb mélység is elérhető, mely más eljárással nem oldható meg.
Azokat az építményeket, melyekre különösen nagy földnyomás nehezedik, pl. védett műemlékfalakat, lavinát felfogó galériákat, partfalmegtámasztásokat, kikötők rakpartjait utólag úgy tehermentesítjük, hogy a földnyomást okozó talajt jethabarcsosított elemmé szilárdítjuk.
Jethabarcsosított talajszigetelés A formatartó, vízelzáró jethabarcsosított oszlopokból és jethabarcsosított lemezből kialakított munkagödör elhatárolás teljes körű védelmet jelent a legkülönbözőbb talajok és váltakozó talajvízszint esetén is. A kivitelezéshez ásványi kötőanyagot használunk, így az eljárás messzemenően környezetbarát.
Panel-fal
Talp boltozat
Keskeny munkagödrök és aknák esetében a csekély támaszközt kihasználva víznyomás ellen a jethabarcsosított talpboltozat hatásos támaszboltívet képez. Így nem kell olyan mély testet létrehozni, amelyre a felhajtóerő miatt egyébként szükség lenne.
A jethabarcsosított panel-falat utak és építmények alatt, egymást többször keresztező csővezetékeknél és nagy munkagödrök szakaszos földkiemelésénél talajvíz elzárásra használjuk. Az igényelt szigetelő hatástól függően egyvagy többrétegű lamellás falat készítünk.
Oszlop fal
Vízzáró fedél
A nyíróerőből eredő nagy mechanikai igénybevételnél, alámosás veszélyekor illetve nagyobb szigetelő hatás elérése érdekében egymásba metsző jethabarcsosított oszlopokból alakítunk ki szigetelő falat.
Gátszigetelés
A jethabarcsosított fedél megvédi a talajvizet a különböző környezetkárosító hatásoktól, pl. építés közbeni vagy korábbi szennyeződésektől.
Hézagtömítés
Oszlopok, szádfalak vagy szerkezeti elemek közötti hézagok előre tervezett vagy utólag szükségessé váló tömítését a talajban sikeresen megoldja a „wing-jet” jethabarcsosított hézagtömítés.
A jethabarcsosítási eljárással lehetséges sérült gátszigeteléseket javítani. A töltésbe utólag vízzáró falakat habarcsosítunk.
Vízzáró lemez
Talajvíz áteresztés
A vízzáró lemezt jethabarcsosítás esetén egymásba metsző korongokból állítjuk össze. Bármilyen oldalsó vízzáró szerkezethez biztonságosan csatlakoznak.
A vízzáró fal gyakran a talajvízmozgás átmeneti elzárására szolgál. Az áteresztés újbóli megnyitása jethabarcsosító gépekkel lehetséges, melyek segítségével a kötőanyagot a megfelelően előkészített helyeken kimossuk.
11
1KRRKX-X[TJHG[-SH. 1£`VUTZ 5LLKTHGIN 1GOYKXRKOYZXGK 6UYZLGIN * 5LLKTHGIN :KR ,G^ +SGOR /TLU& 1KRRKX-X[TJHG[IUS ]]] 1KRRKX-X[TJHG[IUS
'[Y`ZXOG 1KRRKX-X[TJHG[-KYSH. (IY 3GXOGNORLKX9ZXGK G '=OKT :KR ,G^ +SGOR5LLOIK=OKT& 1KRRKX-X[TJHG[GZ :KRKVNKR_KQ (IY([JGVKYZ.*UXTHOXT/TTYHX[IQ 6U`YUT_916XMG)@9GR`H[XM9£JOTM
Keller Grundbau Mélyépítő Kft. 1KRRKX-X[TJHG[3R_VZÏ1LZ Budapest ([JGVKYZ Városligeti fasor 49. 2. emelet (KTI`¥X[LY` 1071 Budapest . ([JGVKYZ Tel.: +36 1 413 7590 :KR Fax: +36 1 413 7620 ,G^ E-mail:
[email protected] +SGOR ULLOIKH[JGVKYZ&QKRRKXMX[TJHG[N[ www.KellerGrundbau.hu
'1KRRKXIYUVUXZZGMPG
0RINTED IN 'ERMANY q 'EB q (
Magyarország 3GM_GXUXY`M
