25.Podział pali wg różnych kryteriów:

Podział pali pod względem warunków pracy:

• Stojące (słupowe), gdy nośność pala zależy głównie od oporu pod jego stopą (nośność podstawy) np. przy posadowieniu na skale

• Zawieszone (wiszące), gdy nośność pala zależy prawie wyłącznie od oporu tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala (nośność pobocznicy), długość tych pali powinna być 2-3 razy większa od szerokości rusztu( płyta, w której są zakotwione pale)

• Normalne (pośrednie), gdy nośność pala zależy od oporu gruntu pod ostrzem(koniec pala) i od oporu tarcia wzdłuż pobocznicy pala.

Stosowanie pali ukośnych jest konieczne w przypadku, gdy obciążenie poziome przekracza 10% obciążenia pionowego lub jest większe od nośności bocznej.

Podział pali pod względem materiału:

• Drewniane

• Stalowe

• Betonowe

• Żelbetowe

• Kombinowane

Podział pali pod względem sposobu wykonania

• Gotowe, które dzielimy ponadto ze względu na sposób zapuszczania w grunt:

• Wbijane (drewniane, stalowe, żelbetowe, prefabrykowane, kombinowane, Raymonda)

• Wwiercane (stalowe, żelbetowe)

• Wciskane (Mega)

• Wykonywane w gruncie:

• Wykonywane w otworach wierconych w gruncie (typ Straussa, Wolfsholza, Contractor)

• Wykonywane w otworach wybijanych w gruncie (Franki, Simplex, Vibro)

Podział pali ze względu na średnicę:

• Normalnośrednicowe (śr.20-60cm)

• Wielkośrednicowe tzw. Słupy fundamentowe (śr. pow. 60cm)

• Mikropale (śr od 5 do 20cm)

26.Charakterystyka pali żelbetowych prefabrykowanych:

Ich przekrój jest zwykle kwadratowy ze ściętymi narożami. Jeżeli wykorzystuje się je ponad terenem czy wodą jako słupy lub podpory, mają w części widocznej kształty bardziej urozmaicone, np. sześciokątne, ośmiokątne, kołowe. Krawędzie poprzecznego przekroju mają przeważnie długość od 25 do 45cm. Długość przeważnie stosowanych pali wynosi 12-20m.

Zbrojenie podłużne składa się z 4-8 prętów zwykle okrągłych o średnicach 14-40mm, zakończonych w głowicy pala hakami odgiętymi pod kątem prostym. Pręty główne wiązane są ramkami z drutu o średnicy 5-10mm dla wytworzenia sztywnej całości. Przy 8 prętach głównych wprowadza się wiązanie krzyżowe. Rozstaw zbrojenia poprzecznego (strzemion) w obu końcach pala na długości 1m daje się w odstępach co 5cm, a w części środkowej w odstępach 15-20cm. Otulina betonowa musi wynosić przynajmniej 4cm. Dla ochrony głowicy pala od rozbijania młotem zaleca się użyć poziomo 4 wkładki spiralne z drutu o średnicy 6mm w odl. 5cm. Ostrze pala o nachyleniu 1:2,5 do 1:4 również należy wzmocnić, np. dwa strzemiona z płaskownika 1x5cm złożone na krzyż i powiązane z ramką poziomą o średnicy 16mm połączoną z prętami zbrojenia głównego. Ważnym elementem są uchwyty do podnoszenia, przewożenia i ustawiania pala, wykonuje się je z prętów wbetonowanych w boczną ściankę pala. Po jego ustawieniu obcina się je palnikiem lub spłaszcza uderzeniem młota aby nie przeszkadzały przy wbijaniu.

Wprowadzenie w grunt:

Ciężar młota potrzebny do skutecznego wbicia pala powinien stanowić przynajmniej 0,8 ciężaru pala. Dla ochrony głowicy od uderzeń młota stosuje się podkładki lub hełmy ochronne.

Można wprowadzać przez wpłukiwanie- ostatnie 1,5m musi być wprowadzone bez wpłukiwania.

27.Technologia pali:

Franki (wbijane)

Wykonywane w gruncie w rurze obsadowej, wprowadzonej w grunt. Na dno rury wsypuje się suchy beton by utworzył korek o wys. ok. 1m. Następnie do rury wprowadzamy ubijak i ubijamy beton. Powoduje to zagłębianie się rury w grunt wraz z betonowym korkiem. Zmniejsza się obj. korka więc podczas ubijania cały czas uzupełniany jest korek tak by sięgał 40-60cm ponad dolną krawędź rury. Po osiągnięciu przez rurę projektowanej głębokości poprzez napięcie lin zamocowanych przy rurze uniemożliwiamy dalsze jej zagłębianie się w grunt. Formujemy stopę pala przez wybijanie betonu z rury. Następnie formowany jest sam pal poprzez wsypanie ok. 80cm betonu. Stopniowo dosypujemy beton i równocześnie wyjmujemy rurę.

Pale Franki mogą być zbrojone lub częściowo zbrojone

Wady:

• Duże wstrząsy szkodliwe dla istniejących budowli

• Ograniczona długość-trudności z wyciąganiem rur

Cechy:

• średnica: φ500mm, φ600mm

• długość do 20m

• wbijane za pomocą bijaka wolnospadowego

• rura wyciągana przy pomocy wyciągarki

• podstawa o powiększonej średnicy,

• bardzo duża nośność, bardzo małe osiadania

• stosowane w gruntach średnio zagęszczonych i zagęszczonych

Vibro (wbijane):

Wykonywane w gruncie, są udoskonaleniem pali Simplex, wykonywane w rurze stalowej pogrubionej w obu końcach. Po wprowadzeniu zbrojenia wypełnia się rurę betonem plastycznym. Odpowiednio przystosowany młot powoduje ruch na końcach rury do góry ok. 3cm i w dół ok. 1,5cm. Następuje zagęszczające wibrowanie betonu i częściowe gruntu co powoduje dobre powiązanie pala z gruntem.

Przy agresywnej wodzie gruntowej do rury wstawiamy pal żelbetowy prefabrykowany o mniejszej średnicy, Następnie szczelinę między palem a rurą wypełnia się piaskiem z cementem i środkiem antykorozyjnym i wyciąga się rurę z wibrowaniem.

Cechy pala:

• duża nośność, małe osiadania

• Zastosowanie - głównie w gruntach niespoistych średnio zagęszczonych i zagęszczonych

Vibro-Fundex:

średnica: φ457mm, φ508mm,

- długość do ~25m,

- wbijane za pomocą młotów hydraulicznych lub spalinowych,

- podstawy zamknięte („but stalowy”),

- podstawa tracona, rura wyciągana przy pomocy wyciągarki

i wibratora,

- duża nośność, małe osiadania,

- stosowane w gruntach średnio zagęszczonych i zagęszczonych.

Vibrex (wbijane):

W rurze stalowej pogrubionej na obu końcach, po wprowadzeniu zbrojenia wypełnia się ją betonem.

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 odcinka 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 średnio zagęszczonych.

CFA:

Wykonanie bez rur osłonowych,

Główne zalety:

- pewność wykonania, dobre zespolenie pobocznicy i podstawy pala

z gruntem,

- pełne przemieszczenie gruntu na boki z jego zagęszczeniem,

- krótki czas wykonania jednego pala (15-30 min),

- brak drgań, wstrząsów i hałasu,

- możliwość wprowadzenia zbrojenia na części lub całej długości

pala z zapewnieniem wymaganej otuliny,

- zapewnienie wymaganej klasy betonu pod względem wytrzymałości

i szczelności,

- możliwość pokonania dużych oporów w gruncie przy wierceniu.

Cechy:

średnica : φ400mm, φ500mm, φ600mm, φ800mm

(również wielkośrednicowe φ1000mm i φ1200mm),

- długość do ~30 metrów,

- zbrojenie wwibrowywane po zabetonowaniu otworu,

- średnia i duża nośność,

- stosowane w gruntach spoistych twardoplastycznych

i niespoistych zagęszczonych.

Omega (wkręcane):

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 średnio zagęszczonych

do zagęszczonych o ID ≤ 0.70, w terenie zabudowanym.

Atlas (wkręcane):

Etapy wykonawstwa:

a) wkręcenie w grunt rurowej żerdzi z głowicą rozpychającą grunt i traconym ostrzem

b) wprowadzenie zbrojenia pala do wnętrza żerdzi

c) wypełnienie wnętrza 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 średnio zagęszczonych

do zagęszczonych o ID ≤ 0.70, w terenie zabudowanym.

Pale wielkośrednicowe (wiercone):

Tzw. słupy fundamentowe. Mają średnice od 60 do 200cm i długość do 50m (czasem znacznie więcej). Pale te charakteryzują się dużym udźwigiem (rzędu 3-6MN). Pale wykonuje się różnymi metodami i wykorzystuje się różne urządzenia. Nazwy pali są więc powiązane z zastosowanym do ich produkcji urządzeniem.

Wielkośrednicowe Pale wiercone bez rury obsadowej:

- średnica: φ400mm, φ500mm, φ600mm, φ800mm

i wielkośrednicowe: φ1000mm, φ1200mm, φ1500mm,

- długość do ~30 metrów,

- średnia nośność, dość duże osiadania,

- stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych.

Wielkośrednicowe Wiercone w zawiesinie iłowej:

średnica: φ600mm, φ800mm

i wielkośrednicowe: φ1000mm, φ1200mm, φ1500mm,

- długość do ~30 metrów,

- betonowanie motodą „Kontraktor”,

- średnia nośność, dość duże osiadania,

- stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych

oraz niespoistych zagęszczonych.

Wielkośrednicowe Wiercone w rurze osłonowej wwibrowywanej:

średnica: φ600mm, φ800mm

i wielkośrednicowe: φ1000mm, φ1200mm, φ1500mm,

- długość do ~30 metrów,

- betonowanie motodą „Kontraktor”,

- średnia nośność, dość duże osiadania,

- stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych

oraz niespoistych zagęszczonych.

Wielkośrednicowe Wiercone w rurze obsadowej:

średnica: φ600mm, φ800mm

i wielkośrednicowe: φ1000mm, φ1200mm, φ1500mm,

- długość do ~40 metrów,

- betonowanie motodą „Kontraktor”,

- średnia i duża nośność, dość duże osiadania,

- stosowane w gruntach spoistych zwartych i twardoplastycznych

oraz niespoistych zagęszczonych.

Pale jet-grounting:

Etapy wykonawstwa:

a) wprowadzanie w grunt rury iniekcyjnej (żerdzi) z tłoczeniem płuczki wodnej lub zaczynu przez dolną dyszę

b) po dojściu do zakładanej głębokości zamknięcie dyszy dolnej i tłoczenie zaczynu cementowego przez jedną lub dwie dysze

boczne i powolne podciąganie żerdzi z jednoczesnym powolnym jej obracaniem (wysokie ciśnienie - do 600 atm.

powoduje wycinanie gruntu i formowanie kolumny z cemento-gruntu, nadmiar zaczynu wypływa na powierzchnię)

c) całkowite wyciagnięcie żerdzi i pozostawienie w gruncie kolumny (pala) z cemento-gruntu, który z czasem twardnieje.

Zastosowanie - praktycznie we wszystkich rodzajach gruntów, stosowane jako wzmocnienie lub podchwycenie istniejących

fundamentów w gęstej zabudowie, np. budynków w pobliżu głębokich wykopów, rzadziej jako pale lub kolumny pod nowe

obiekty. Możliwe zbrojenie kolumn za pomocą dwuteowników wwibrowywanych w świeży cemento-grunt.

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.

38.Wykorzystanie wzorów dynamicznych do oceny nośności pali:

Stosujemy w celu:

• Kontroli nośności pali

• Ustalenia, za pośrednictwem współczynnika cechowania p, relacji między nośnością pala próbnego (pal reprezentatywny) i pali otaczających posadowionych w zbliżonych warunkach gruntowych

Wyznaczona na podstawie wzorów dynamicznych wartość obciążenia wciskającego
musi spełniać warunek:

Norma zaleca stosowanie następującego wzoru dynamicznego:

Gdzie:

E[kN*m]- energia uderzenia młota

c[m]- wpęd pala pod wpływem ostatniego uderzenia ubijaka (średnia z ostatnich 30cm wbijania)

e[m/m]- sprężyste odkształcenie pala, gruntu i kołpaka na 1m długości pala, zależne od wpędu c

L[m]- długość pala lub rury obsadowej

Dla danego rodzaju pala (ten sam typ pala i urządzenia wbijającego) zależność e=f(c) należy wyznaczać na podstawie obserwacji wbijania pali i wyników ich próbnych obciążeń, przy czym:

Gdzie:

obciążenie, które można dopuścić na pojedynczy pal, wyznaczone na podstawie próbnego obciążenia

Oprócz wzoru normowego (ww.) najbardziej popularne są wzory Brixa i Eytelweina

Współczynnik cechowania wyznaczony dla pala reprezentatywnego grupy pali posadowionych w zbliżonych warunkach gruntowych można wykorzystać do określenia przybliżonych wartości
dla każdego pala danej grupy.

---