Speciální zemní práce ve stavebnictví

Trysková injektáž

Trysková injektáž sllouží ke zlepšování pevnosti základových půd a snižování jejich propustnosti. Jedná se o rozrušení zeminy paprskem injekční směsi, tryskaným vysokým tlakem za současného mísení injekční směsi se zeminou. Tímto způsobem se mohou zpevňovat zeminy různé zrnitosti od jílů po balvanité štěrky.

Vývoj metody

Prvně tuto metodu použila anglická firma Cementation Ltd. počátkem 60. let v Pakistánu, k další aplikaci došlo v 70. letech v Japonsku, v 80. letech zavedly tuto technologii specializované firmy západní Evropy a v roce 1988 byla poprvé trysková injektáž využita v USA.

V České republice byla metoda poprvé využita firmou Zakládání staveb v roce 1981 a 1985 na stavbě přehrady Josefův Důl. Další využití bylo v roce 1984 na stavbě přehrady Nýrsko.

V roce 1988 byla zakoupena od italské rormy RODIO Milano licence pod obchodním názvem RODINJET, know-how a části strojního zařízení. V témže roce byla metoda tryskové injektáže zavedena do běžné stavební praxe.

Technologie RODINJET

V zemině se na požadovanou hloubku vyvrtá maloprofilový vrt. Trysková injektáž pak probíhá během vytahování vrtného soutyčí z vrtu. Z trysek, umístěných nad vrtnou korunkou, pod tlakem 30 - 60 MPa je do zeminy vháněn paprsek cementové směsi s aditivy. Pokud se při vytahování vrtné soutyčí neotáčí, vzniká rovinný prvek - stěna, pokud se vrtná kolona otáčí vzniká pilíř, což že nejčastější případ.

Technologie RODINJET má tři základní metody:

Použití

Tryskovou injektáž lze aplikovat v mnoha rozličných variantách, samostatně nebo v kombinaci s ostatními metodami speciálního zakládání při nové výstavbě, ale hlavně při sanacích podzákladí rekonstruovaných objektů, například:

Výhody tryskové injektáže

vrtná souprava Soilmec při práci
obnažené pilíře vzniklé tryskovou injektáží

Vrtané piloty

Vrtané piloty patří k nejrozšířenějším prvkům hlubinného zakládání pozemních a inženýrských staveb. U nás představují více než 70 % objemu výroby všech typů pilot, což je jednak zapřičiněno geotechnickými podmínkami České republiky a jednak jejich relativní univerzálností..

Zjednodušeně lze popsat postup výroby vrtaných pilot následovně - v zemině se vyhloubí vrt za současného vytěžení a odstranění vyvrtané zeminy, který je v zápětí zaplněn betonem a případně armokošem. Vrtané piloty se využívají buď jako osamělé, pro základy sloupů hal či pílíře mostů, nebo ve skupinách spojených v hlavě železobetonovou patkou, pasem či deskou. Z jednotlivých vrtaných pilot se sestavují pilotové stěny, které jsou tvořeny obyčejně jednou řadou pravidelně nebo nepravidelně rozmístěných pilot, které jsou vesměs namáhány na ohyb. Tyto pilotové stěny se využívají jako stěny pažící, konstrukční nebo sanační, a to často se zemními kotvami nebo rozepřením pro zajištění jejichg stability. Podle osové vzdálenosti pilot v řadě jsou stěny z volných pilot, pilot na sraz a převrtávané, které slouží zároveň jako těsnící.

Vrty pro piloty

Vrty se pro piloty betonované na místě provádějí technologií rotačního náběrového vrtání za sucha, drapákového hloubení a pomocí rotačního vrtání průběžným šnekem. Hlavní vrtné nástroje jsou vrtné hrnce (šapy), spirály a korunky, popřípadě mechanické nebo hydraulické drapáky. V zeminách které jsou v celém procesu instalace vrtané piloty dostatečně stabilní lze vrtat bez pažení, v ostatních případech je třeba stěny vrtu pažit. Pažení se provádí pomocí ocelových jednoplášťových rour, popřípadě pomocí spojovatelných ocelových pažnic, případně se paží pomocí jílové pažící suspenze. Instalace ocelových pažících rour se provádí pomocí pažícího zařízení, které je namontováno přímo na vrtné soupravě, případně v těžkých geotechnických podmínkách se používá samostatné dopažovací zařízení.

 

pažení pomocí vrtné hlavy pažení pomocí pažícího zařízení

Betonáž, výztuž a izolace pilot

Vyvrtaný a vyčištěný vrt se betonuje bezprostředně po jeho provedení. Betonuje se obyčejně pomocí sypákové roury s násypkou metodou betonáže pod vodou či pod suspenzí. I v případě suchých vrtů se k betonáži užívá usměrňovací roura. Těsně před betonáží je do vrtu osazen armokoš, který bývá v celku, u hlubokávh vrtů se během spouštění armokoše do vrtu skládají jednotlivé sekce. Piloty provádění vrtáním průběžným šnekem se betonují speciální betonovou směsí a vyztužují se po zalití betonem armokoši, které jsou do řídké směsi zatlačovány. V agresivním prostředí se používají speciální betronové směsi a zesílené krytí armokoše, případně povlakové folie z umělých hmot.

Vrtání s průběžným šnekem (CFA)

Technologie pilot prováděných vrtáním průběžným šnekem využívá efektu pažení vrtu pomocí ponechané zeminy na závitech vrtného šneku. Středem šneku je vedena roura, která slouží k lití betonu do vrtu při vytahování vrtáku z vrtu. Armatura je následně do čerstvé betonové směsi zatlačována.

Podzemní stěny

Podle účelu a použitého materiálu dělíme podzemní stěny na železobetonové pažící nebo konstrukřní a těsnící, jejich výplňovým materiálem může být libovolná těsnící hmota. Zvláštním typem podzemních stěn jsou prefabrikované stěny.

Tloušťka podzemních stěn je 400 - 1000 mm.

Pažící stěny pažící a konstrukční

Železobetonové podzemní stěny se používají jako pažící konstrukce hlubokých stavebních jam v omezeném prostoru, zejména v případech, kdy dno stavební jámy je pod hladinou podzemní vody. Mohou být vetknuté do podloží, kotvené zemními kotvami nebo rozepřené.

Rýha podzemních stěn se těží převážně drapáky pod ochranou jílové pažící suspenze, jejíž hladina je udržována v požadované úrovni mezi vodícími zídkami, které zabezpečují přesně vedení podzemní stěny.

Rýha se těží po úsecích, dlouhých nejčastěji kolem 5 m. Ve vyhloubeném úseku se do rýhy osadí výztuž ve formě armokoše a úsek se zabetonuje, čímž se vytvoří tzv. lamela podzemní stěny. V lamele mohou být předem zřízeny prostupy, výklenky a přesahy výztuže pro navázání dalších konstrukcí.

Těsnost svislých stykových spár mezi jenotlivými lamelami je zajištěna filmem pažící suspenze nebo vloženými těsnícími profily. Pro dokonalejší utěsnění se mohou spáry injektovat. Povrch líce stěn lze podle požadavků odběratele upravit nátěry, nástřiky, omítkami, přizdívkami nebo izolací.

Prefabrikované podzemní stěny

Prefabrikované podzemní stěny jsou sestavovány ze železobetonových panelů, vyrobených na celou hloubku stěny a osazovaných do rýhy pažené jílovou suspenzí. Těžba rýhy je kontinuální a panely jsou osazovány u daném odstupu za těžbou. Těsnost svislých spár mezi prefabrikáty je zajištěna vloženou gumovou hadicí, která se zainjektuje cementovou směsí.

Použitá prefabrikovaných stěn je všude tam, kde je požadován hladký povrch lícové stěny (podchody, opěrné stěny).

Podzemní stěny těsnící

Pomocí těsnících stěn e utěsňují podloží přehrad, hráze rybníků a další vodní stavby. Slouží i jako ochranné clony proti kontaminaci spodních vod volným průsakem.

Postup výstavby těsnící stěny je stejný jako u konstrukčních stěn, většinou se ale nepoužívá těsnící suspenze ale přímo samotrvdnoucí těsnící hmota.

Beranění a vibrování

Jedná se o zarážení (případně i zpětné vytahování) rlzných technických pažících prvků - pilot, štětovnic (Larsen), pažnic, razících profilů (Union), sloužící pro zajištění stavebních jam, nábřežních zdí, vyztužení šachet při hloubení a podobně. K osazování se používají beranidla a vybrátory.

Těžká beranidla pracují na vodící věži, montované na pásovém nosiči. Jsou vhodná pro beranění štětovnic do hloubek 8 až 12 m i v těžších základových půdách. Lehčí beran může pracovat letmo zavěšený na háku jeřábu. K vytahování štětovnic slouží vytahovadla a vibrátory.

Vibrátory slouží k vhánění prvků tenkých průřezů, zejména v neulehlžch a zvodnělých píscích. Vytahování prvků touto metodou je velmi účinné a lze je provádět v jakékoliv základové půdě.Frekvence vibrování je v průběhu prací regulována, aby zejména v těsné blízkosti objektů nevyvolávala rezonanci a nezpůsobovala jejich poškození.

Štětové stěny z ocelových štětovnic do hloubek 6 - 12 m jsou nejčastěji používaným beraněným základovým prvkem. Mohou být vetknuté, rozepřené nebo kotvené a slouží ka pažení výkopů a těsnění průsaků.

Štětovnice jsou vháněny do zeminy většinou v párech, po zasunutí do zámku předchozí štětovnice a po opatření hlavy čepcem. Do menších hloubek a v lehkých zeminách se štětovnice vhání na celou délku najednou, pro větších hloubkách a složitějších geologických poměrech se postupuje po etážích.

Obdobou štětových těsnících stěn jsou tenké těsnící stěny, které se zhotovují postupným zarážením ocelového I - profilu a injektováním speciální těsnící směsí do dutiny vzniklé při jeho vytahování.

Piloty ze železobetonových prefabrikátů, celových trub nebo válcovaných profilů se používají ro založení staveb v málo únosných základových půdách.

Pro pažení výkopů se používají zápory z ocelových I - profilů.

U předvyrobených pilot, jejichž hlava je chráněna čepcem, se tíha beranu volí co největší a výška zdvihu se snižuje, aby se piloty nepoškozovaly.

Piloty zhotovené na místě jsou řešeny jako předrážené - zaberaní se pažnice se ztracenou botkou, pažnice se pak vytahuje a otvor se plní betonem.

Zpevňování zemin hydraulickými pojivy

Použití technologie úprav zemin příměsí práškových hydraulických pojiv ve specifických podmínkách nevhodných stavenišť značně zkracuje sanační opatření, kdy při klasické metodě je nutno odtěžit nevhodnou zeminu, odvozit, uložit na výsypku a následně navozit a uložit nový materiál.

Princip technologie

Jedná se o zamísení hydraulického pojiva do zemin běžně považovaných za nezpracovatelné a pro účely zemních konstrukcí nevhodné (vysoké převlhčení, náchylnost k objemových změnám, citlivost na vodu, vysokáý namrzavost, obtížná zhutnitelnost) s následným karbonizačním procesem při vazbě hydraulického pojiva na jílové minerály. V prosté podstatě je to výroba malty přímo v zemi. Jako hydraulické pojivo se používá směs vápna a cementu.

Provádění

Nejdříve je prováděno dávkování pojiv na základě zkoušek pojízdnými dávkovači s přesným řízením dávkování v závislosti na rychlosti pojezdu. Zemní frézy následně pojivo smísí se zeminou do hloubky až 50 cm při pracovním záběru 2,4 m. Následně vlivem vlhkosti dojde k vytvrdnutí upraveného povrchu.

Použité podklady