?
Technologia Soilcrete®
wzmacniania i uszczelniania
gruntów
Prospekt 67-03 PL
?
Spis treści
Historia
3
Soilcrete® - iniekcja
4
strumieniowa
Warianty technologii
6
Formy wykonania
7
Przebieg prac
8
10 Wzmacnianie podło a
11 Uszczelnianie podło a
12 Adresy
?
Soilcrete - historia
NabywajÄ…c podstawowÄ… licencjÄ™ iniekcji
strumieniowej (Jet Grouting) i wpro-
wadzajÄ…c w roku 1979 w Niemczech
technologiÄ™ Soilcrete do praktyki
budowlanej firma Keller wkroczyła w
nowy obszar technicznych mo liwości
wzmacniania i uszczelniania podło a
gruntowego.
Na początku swojej niezwykłej drogi rozwo-
ju technologia iniekcji strumieniowej stoso-
wana była przy małych podchwyceniach fun-
damentów.
Do osiągnięcia dzisiejszego stanu opano-
wania i zastosowania technologii soilcrete
niezbędne było dokonanie szeregu ulepszeń.
" Dostosowaliśmy technologię soilcrete
do ró nych rodzajów gruntu.
" Krok po kroku rozszerzaliśmy zakres
zastosowania metody.
" Rozwinęliśmy sprzęt, który umo liwił
pomyślną realizację nowych zastosowań.
" W roku 1986 uzyskaliśmy w Niemczech
atest nadzoru budowlanego dla techno- Obliczenia i optymali-
logii soilcrete. zacjÄ™ skomplikowanych
brył cementogruntu
Niniejszy prospekt informacyjny przedstawia
wykonujemy przy
aktualny stan zaawansowania technologii
u yciu własnych pro-
soilcrete.
gramów komputero-
wych Soiljet®
3
?
Soilcrete - iniekcja strumieniowa
Soilcrete, od połączenia angielskich słów
soil=grunt i concrete=beton, określa
stwardniałą mieszaninę gruntu i zaczynu
cementowego, a więc cementogrunt jaki
powstaje w podło u w wyniku zastoso-
wania nowej technologii wzmacniania
gruntu.
Iniekcja strumieniowa
Przed przekształceniem w soilcrete grunt
zostaje rozluz
niony za pomocÄ… silnego i
skoncentrowanego strumienia wody lub
zaczynu cementowego, często dodatkowo
otulonego sprÄ™ onym powietrzem, o
prędkości wylotowej przy dyszy ponad
100 m/s.
Porównanie zakresu stosowania ró nych iniekcji
Ił Pył Piasek wir Kamienie
100
Soilcrete® - Jet Grouting
80
roztwory tw. sztucznych
el silikatowy [nl]
60
el silikatowy [wl]
ultra drobny cement
40
zaczyn cementowy
zaprawa
20
nl = nisko-lepkie
wl = wysoko-lepkie
0
korzystne
0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2,0 6,0 20 60
nieekonomiczne
Åšrednica ziarna [mm Ø]
Rozluz
niony grunt zostaje wymieszany z Zakres zastosowania
zaczynem cementowym. Nadwy ka miesza-
W odró nieniu od innych metod wzmacnia-
niny wypływa na powierzchnię wzdłu erdzi
nia gruntu, technologia soilcrete mo e być z
wiertniczej. Zasięg oddziaływania strumienia
powodzeniem stosowana do wzmacniania
tnÄ…cego zale y od rodzaju gruntu oraz zasto-
oraz do uszczelniania gruntów, w zakresie
sowanego wariantu technologii i dochodzi do
od gruntów niespoistych do iłów. Dotyczy
2,5 m. Mo liwe jest uformowanie w gruncie
to równie podło a uwarstwionego, łącznie
dowolnych brył geometrycznych soilcrete,
z gruntami organicznymi. Firma Keller wyko-
które uzyskują określone właściwości ma-
nywała roboty w technologii soilcrete nawet
teriałowe.
w podło u skalistym, na przykład w miękkim
piaskowcu.
4
Ziaren mniejszych [% wagowy]
?
Właściwości soilcrete
W zale ności od zadania, soilcrete działa
w podło u jako element wzmacniający lub
uszczelniający. Wzrasta liczba zastosowań,
gdzie wykorzystuje się obie właściwości
jednocześnie.
Wytrzymałość na ściskanie soilcrete wynosi
od około 2 do 25 MPa i zale y od rodzaju
oraz ilości cementu oraz gruntu zawartego
Ró ne receptury
w stwardniałej mieszaninie.
uszczelnienia
Wodoszczelność soilcrete uzyskuje się przez soilcrete badane
zastosowanie zaczynów o odpowiednim w laboratorium
składzie, niekiedy z dodatkiem bentonitu.
Skuteczność uszczelnienia zale y od rodzaju i
ilości u ytych materiałów oraz od zawar-
Stacja pomp
tości i właściwości wymieszanych cząstek
i sterowania
gruntu.
soilcrete
Wytrzymałość na ściskanie soilcrete Wzrost wytrzymałości soilcrete (poglądowo)
Pył Piasek wir
Wytrzymałość w % wartości końcowej
100
%
100
grunt sypki
75
50
50
grunt spoisty
25
0
0,002 0,06 2,0 60 0 7 14 21 28 42
Czas wiÄ…zania [dni]
Åšrednica ziarna [Ø mm]
Grunt: Pył Piasek wir
Wytrzymałość d" 5 d"10 < 25
[MPa]
Uszczelnienia soilcrete obni ajÄ… przepuszcza-
lność podło a o kilka rzędów wielkości,
Bryły soilcrete
zale nie od rodzaju gruntu. Bardzo wysokie
ściśle przylegają
wymagania odnośnie szczelności pociągają za
do podstawy
sobą odpowiednio wysoki nakład techniczny.
fundamentu o
W licznych przypadkach projektanci wyko-
dowolnym kształcie
rzystują zarówno właściwości uszczelniające
jak i wzmacniajÄ…ce soilcrete. W takich ro-
związaniach skład zaczynu dobiera się dla
obu funkcji jednocześnie.
5
Ziaren mniejszych [% wagowy]
?
Soilcrete - warianty technologii
Soilcrete wykonuje siÄ™ w trzech podsta-
wowych wariantach. Warunki gruntowe,
geometria bryły i wymagania jakościowe
decydujÄ… o wyborze najodpowiedniej-
szego wariantu technologii.
Soilcrete - S
zaczyn urobek
cementowy
Wariant pojedynczy  bezpośredni (ang.
single) wykorzystuje strumień zaczynu ce-
mentowego bez otuliny powietrznej, o
strumień prędkości wypływu co najmniej 100 m/s, do
zaczynu równoczesnego rozluz
nienia i wymieszania
cementowego gruntu.
Wariant S stosuje się przy małych i średnich
przekrojach kolumn.
Soilcrete - D
powietrze urobek
Rura z przewodami
zaczyn
Wariant podwójny  bezpośredni (ang.
doprowadzajÄ…cymi
cementowy
double) wykorzystuje strumień zaczynu ce-
oddzielnie powietrze,
mentowego, o prędkości wypływu co naj-
wodÄ™ i zaczyn do dysz
strumień
mniej 100 m/s, do równoczesnego rozluz
nienia
monitora wylotowego
zaczynu
i wymieszania gruntu. Dla zwiększenia zasię-
otulony
gu oddziaływania strumień zaczynu otulony
powietrzem
jest powietrzem, które wydostaje się pod
Koronka wiertnicza
ciśnieniem z pierścieniowej dyszy.
jest osadzona poni ej
Wariant D stosuje się głównie do wykonania
monitora.
wąskich ścian, przy podchwytywaniu funda-
W czasie wiercenia
mentów i do poziomych ekranów uszczelnia-
zaczyn wypływa
jÄ…cych.
przez otwór w
koronce wiertniczej.
Soilcrete - T
powietrze urobek
woda
Wariant potrójny  rozdzielony (ang. triple)
zaczyn
wykorzystuje do rozluz
nienia gruntu stru-
cementowy
mień wody otulony sprę onym powietrzem,
strumień
o prędkości wypływu ponad 100 m/s. Przez
wodny
strumień
dodatkowÄ… dyszÄ™, usytuowanÄ… poni ej dyszy
otulony
zaczynu
wodnej, wypływa równocześnie zaczyn ce-
powietrzem
mentowy pod ciśnieniem e"1.5 MPa. Istnieje
te wersja bez otulenia powietrzem.
Wariant T stosuje siÄ™ do podchwytywania
fundamentów oraz do ścianek i ekranów
uszczelniajÄ…cych.
6
?
Soilcrete - formy wykonania
Zró nicowane pod względem kształtu
elementy soilcrete otrzymuje siÄ™ przez
odpowiednie ruchy erdzi zakończonej
jednostronna
monitorem z dyszami:
Formy przestrzenne
" podciÄ…ganie erdzi bez obrotu tworzy
A
uzyskane przez
lamelę, w zale ności od liczby dysz
powielenie brył
pojedynczą lub podwójną,
podstawowych
" podciÄ…ganie erdzi ze zmianÄ… kierunku
dwustronna
obrotu w wybranym sektorze pozwala
B
uzyskać np. ćwierć- lub półkolumnę,
" równoczesne podciąganie i ciągłe
obracanie erdzi powoduje utwo-
rzenie kolumny.
C
Przenikanie elementów
Ekrany uszczelniajÄ…ce
Podstawowe elementy soilcrete (kolumny,
Kolumna Lamela
lamele i elementy sektorowe) mogą być
wykonywane obok siebie lub mogÄ… siÄ™ wielo-
A - ćwierćkolumna,
krotnie przenikać. Pozwala to tworzyć niemal
B - półkolumna,
dowolne bryły i układy przestrzenne.
C - pełna kolumna,
Åšciany z lameli
Ściany komórkowe
Odsłonięty poziomy ekran szczelny, wykonany Odsłonięty fragment bryły podchwytującej,
w technologii soilcrete wykonanej w piasku
Połączone elementy soilcrete
Szczelne palisady
Posadowienia głębokie
Ścianka z lameli i szczelny ekran Podchwycenie ściany
7
?
Soilcrete - przebieg robót
Stacja robocza soilcrete składa się ze zbiorników, silosów oraz scalonego bloku miesza-
lników i pomp. Urządzenia stacji połączone są wiązką wę y i przewodów elektrycznych
z wiertnicą. Wysokość masztu wiertnicy jest dobierana do potrzeb i mo e wynosić od
około 2 m przy pracy w piwnicach i szybach do około 35 m na wolnej przestrzeni.
Punkty wiertnicze znajdują się zwykle w wąskich rowkach, w których umieszcza się
pompy zasysajÄ…ce wynoszony urobek, tj. twardniejÄ…cÄ… z czasem mieszaninÄ™ wody, grun-
tu i cementu, pompowaną do osadników lub zbiorników.
cement/
powietrze woda bentonit
do
odzyskiwania
1 Wiercenie 2 Rozluz
nianie 3 Cementowanie
erdz
wiertnicza z monito- Rozluz
nianie struktury gruntu Równocześnie z rozluz
nianiem
rem i koronką zostaje zagłę- za pomocą bardzo silnego gruntu, we wszystkich warian-
biona w grunt do wymagane- strumienia rozpoczyna siÄ™ od tach technologii soilcrete po-
go poziomu. Wiercenie jest z najgłębszego punktu odwie- daje się pod ciśnieniem zaczyn
reguły wspomagane strumie- rtu. Nadmiar mieszaniny cementowy, który przy udziale
niem zaczynu cementowego, gruntowo-wodno-cementowej turbulencji optymalnie miesza
który zapewnia stateczność wydostaje się na powierz- się z pozostałymi cząstkami
Mała wiertnica
otworu oraz utrzymuje wolną chnię przez pierścieniową gruntu.
własnej konstrukcji
przestrzeń wokół erdzi dla przestrzeń wokół erdzi.
Do czasu stwardnienia cemen-
dociera do punktów
odprowadzenia urobku. Do Ustalone parametry produ-
togruntu w otworze wiertni-
roboczych nawet
przewiercania murów lub kcyjne są przez cały czas
czym utrzymuje siÄ™ hydrostaty-
w ciasnych pomiesz-
betonu u ywa siÄ™ specjalnych kontrolowane automatycznie.
czne nadciśnienie zaczynu.
czeniach
koronek.
8
?
Kontrola
Przy wykonywaniu skomplikowanych brył Sterownik i kaseta
soilcrete rejestruje siÄ™ elektronicznie do 12 rejestratora typu M4
parametrów technologicznych. Na podstawie
tych danych in ynier budowy ocenia i regu-
luje przebieg iniekcji strumieniowej.
mieszalnik/ odzyskiwanie
pompa cementu
Program: Soilcrete-D (1.0.0)
Protokół: 130481 Budowa: 6814225
Odcinek: 0 Punkt: 19 Nr.: 3
Data: 12.06.95 Czas: 16:287:30 Interwał: 2 sek
Wa ne parametry
produkcyjne mogÄ…
Czas Głębokość Postęp Docisk Ciśnienie Przepływ Obroty
erdzi zaczynu zaczynu
[sek] [m] [m/min] [u/min] być rejestrowane
[bar] [bar] [l/min]
elektronicznie
0 5 10 20 0 20 0 100 200 0 250 500 0 250 500 0 50 100
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
4 Formowanie brył
Bryły soilcrete dają się dowolnie
Czas wykonania: 149.63 min Max. głębokość: 6.3 m Dług. kolumny: 6.1 m
formować, poszerzać i łączyć, za-
równo w stanie świe ym (świe e
Wa nym elementem technologii soilcrete
w świe e) jak i po stwardnieniu
jest optyczna i manualna kontrola wykonania.
(świe e w stwardniałe).
Wykonuje się równie badania sprawdzające,
Kolejność wykonania dostosowuje
przewidziane w projekcie.
się do wymagań oraz specyfiki
podejmowanego przedsięwzięcia
budowlanego.
Próbki pobrane z
rdzeniowych prze-
wiertów bryły soilcrete
9
?
Soilcrete - zastosowania
Wzmacnianie gruntów
Potrzeba wzmacniania gruntów zachodzi najczęściej przy podchwytywaniu krawędzi
budynków przylegających do głębszych wykopów. W dalszej kolejności występują
zmiany i naprawy istniejących posadowień.
Soilcrete stwarza równie nowe mo liwości przy budowie tuneli w podło u nieska-
listym.
Podchwycenia fundamentów Zabezpieczanie tuneli
Podchwycenia budowli, dopusz- Osłony zewnętrzne tuneli w tech-
czajÄ…ce jedynie ich nieznaczne nologii soilcrete stosowane sÄ… w
przemieszczenia, mogą być wyko- podło u nieskalistym. Słu ą do za-
nywane w formie masywnych i bezpieczenia budowli zagro onych
kotwionych murów oporowych, drą eniem tunelu, a w razie po-
nawet przy bardzo ograniczonych trzeby spełniają równie funkcję
warunkach prowadzenia robót. osłony wodoszczelnej.
Naprawy posadowienia Poziome przesłony soilcrete
Obiekty historyczne na starych ZachodzÄ…ce na siebie kolumny
fundamentach są często zagro one soilcrete słu ą do zabezpieczenia
przez osiadania. Soilcrete daje przodka tunelu. Roboty wykonuje
mo liwość skutecznego wzmoc- się ze ściany czołowej, przed drą-
nienia posadowienia, przy naj- eniem kolejnego odcinka tunelu.
mniejszej ingerencji w zabytkowÄ… Wiercenia prowadzi siÄ™ poziomo
substancjÄ™ obiektu. lub z lekkim nachyleniem.
Zmiany posadowienia Obudowy szybów
Zmiany funkcji u ytkowej i przebu- Szyby z zachodzÄ…cych na siebie
dowy budynków wymagają często kolumn soilcrete są stosowane
wzmocnienia lub przeróbek do- je eli wymagane jest bezwstrzą-
tychczasowego sposobu posadowie- sowe wykonawstwo lub wysoka
nia. Tego typu roboty mogą być szczelność szybu, szczególnie przy
oszczędnie i szybko wykonane z ograniczonym placu budowy.
wykorzystaniem technologii soil-
crete.
Posadowienia głębokie Konstrukcje oporowe
Soilcrete wykorzystuje się do głę- Stateczność konstrukcji oporo-
bokiego posadowienia nowych wych poddanych działaniu parcia
budynków, usytuowanych w są- gruntu, jak np.: zabytkowe mury,
siedztwie obiektów zabytkowych przyczółki, galerie przeciwlawino-
lub wymagających specjalnej we lub nabrze a, mo e być sku-
ochrony ze względu na osiadania. tecznie poprawiona przez wyko-
nanie od strony gruntu odpo-
wiedniej bryły soilcrete.
10
?
Uszczelnianie gruntów
Zabezpieczenia wykopów, wykonywane w postaci stosunkowo sztywnych i szczelnych
podchwyceń soilcrete, w połączeniu z poziomym ekranem uszczelniającym soilcrete
pozwalają łatwo dostosowywać rozwiązania do zmieniających się warunków geotech-
nicznych i wodnych.
Dzięki zastosowaniu mineralnych środków wią ących technologia soilcrete jest przy-
jazna dla środowiska.
Przegrody uszczelniajÄ…ce Uszczelnienia Å‚ukowe
Przegrody zabezpieczajÄ…ce przed W przypadku stosunkowo wÄ…skich
wodą gruntową stosuje się przy wykopów lub szybów mo na wy-
obiektach budowlanych, drogach i konać uszczelnienie soilcrete w
krzy ujących się kolektorach pod- postaci wypukłego łuku, który do-
ziemnych a tak e do rozdzielenia brze przenosi parcie wody.
powierzchni dna bardzo du ych Odpada wówczas potrzeba wyko-
wykopów. W zale ności od wyma- nania głębiej poło onego ekranu
ganej szczelności wykonujemy uszczelniającego, chronionego
przegrody z jednego lub kilku przed wyparciem przez ciÄ™ ar
rzędów lameli. gruntu.
Szczelne palisady Przekrycia uszczelniajÄ…ce
Przy podwy szonych wymaganiach Przekrycia uszczelniajÄ…ce w tech-
odnośnie wytrzymałości mecha- nologii soilcrete chronią wody
nicznej ścian uszczelniających, przy gruntowe pod obiektami budo-
niebezpieczeństwie rozmycia dna wlanymi od przedostawania się
lub w celu podniesienia stopnia ró nych zanieczyszczeń do
szczelności ściany stosuje się poziomów wodonośnych.
palisady z zachodzÄ…cych na siebie
kolumn soilcrete.
Uszczelnianie zapór Uszczelnianie palisad
Za pomocÄ… soilcrete mo na Zaplanowane lub awaryjne uszcze-
naprawiać uszkodzone rdzenie lnienia przerw między palami,
uszczelniające zapór wodnych a ściankami szczelinowymi lub inny-
tak e wykonywać dodatkowe mi elementami obudowy wyko-
ekrany szczelne wewnÄ…trz i pod nuje siÄ™ w gruncie przy zastoso-
podstawą zapory. waniu sektorowych elementów
soilcrete.
Poziome ekrany uszczelniajÄ…ce Przepusty wody gruntowej
Poziome ekrany uszczelniajÄ…ce wy-
Przesłony ograniczające ruch wody
konuje się na bezpiecznej głębo-
gruntowej mają często charakter
kości poni ej dna projektowanych
tymczasowy. Ponowny przepływ
wykopów. Ekran tworzą zachodzą-
wody umo liwiajÄ… przepusty wy-
ce na siebie krótkie kolumny soil-
konane przez wymycie substancji
crete, które mo na łączyć z ka dym
wiÄ… Ä…cej, z wykorzystaniem maszyn
rodzajem obudowy pionowej.
do technologii soilcrete.
11
?
Keller Polska Sp. z o.o.
Specjalistyczne Techniki
Fundamentowania
NIP: 524-12-00-022
Regon: 011841640
Warszawa
ul. Poznańska 172
05-850 O arów Mazowiecki
Tel [phone]
Fax [phone]
E-mail [e-mail]
Gdynia
ul. Rdestowa 51a
81-577 Gdynia
Tel [phone]
Fax [phone]
E-mail [e-mail]
Kraków
ul. Nowohucka 92a
30-728 Kraków
Tel [phone]
Fax [phone]
E-mail [e-mail]
Poznań
ul. Marcelinska 96
60-324 Poznań
Tel [phone]
Fax [phone]
E-mail [e-mail]
Internet www.Keller.com.pl
Niemcy
Keller Grundbau GmbH
Offenbach
Kaiserleistraße 44 · Postfach 10 06 64
D- 63006 Offenbach
Tel [phone]
Fax [phone]
E-mail [e-mail]
Internet www.KellerGrundbau.com
Berlin · Bochum · Bremen · Dorfmark ·
München · Leipzig · Maintal · Renchen
Arabia Saudyjska · Australia · Austria · Bahrain ·
Chorwacja · Czechy · Egipt · Filipiny · Francja ·
Hiszpania · Holandia · Kanada · Malezja ·
Portugalia · Singapur · SÅ‚owacja · Szwajcaria ·
Szwecja · USA · WÄ™gry · Wielka Brytania · WÅ‚ochy ·
Zjednoczone Emiraty Arabskie
Przedsiębiorstwo Grupy Keller w Londynie