27 Ulepszanie podłoża gruntowego, metody wykonawstwa, zastosowania, technologie
Nie każdy grunt rodzimy nadaje siÄ™ jako podÅ‚oże w budownictwie drogowym. Od podÅ‚oża gruntowego wymagana jest przede wszystkim odpowiednia noÅ›ność oraz odporność na zmiany noÅ›noÅ›ci podczas zawilgacania lub zamarzania. Z tego powodu, w przypadku wystÄ™powania gruntów sÅ‚abszych lub o nieodpowiedniej noÅ›noÅ›ci, należy wykonać odpowiednie zabiegi podwyższajÄ…ce parametry podÅ‚oża. Można to wykonywać albo przez wymianÄ™ gruntu (usuniÄ™cie istniejÄ…cego sÅ‚abego gruntu i dowiezienie nowego, dobrego) albo przez ulepszenie istniejÄ…cego. Ze wzglÄ™du na olbrzymie koszty dowozu nowego gruntu oraz trudnoÅ›ci z jego znalezieniem, metoda ulepszenia (stabilizacji) na miejscu jest dziÅ› powszechnie stosowana. Dalej przedstawiono w skrócie podstawowe informacje o stabilizacjach gruntów i podbudów drogowych. Szczegółowe informacje i wymagania znalezć można w odnoÅ›nych normach. StabilizacjÄ… gruntów nazywamy stosowanie odpowiednich metod trwaÅ‚ego wzmacniania i utrwalania gruntów w celach budowlanych. Grunty można stabilizować przez: -ulepszanie ich uziarnienia dodatkami innych gruntów (mieszanki optymalne), -stosowanie domieszek cementu, wapna, aktywnych popiołów lotnych (zwiÄ™kszenie noÅ›noÅ›ci gruntu), -stosowanie domieszek asfaltu, -stosowanie specjalnych zwiÄ…zków chemicznych w celu zwiÄ™kszania noÅ›noÅ›ci gruntu. Nieodzownym warunkiem pomyÅ›lnego stosowania każdej z metod stabilizacji jest odpowiednie zagÄ™szczanie stabilizowanego gruntu. Wybór metody stabilizacji zależy od: -warunków gruntowo-wodnych, -dostÄ™pnych materiałów, -oszacowania kosztów, -dostÄ™pnego czasu na wykonanie pracy. Roboty stabilizacyjne skÅ‚adajÄ… siÄ™ z nastÄ™pujÄ…cych etapów: -wybór metody stabilizacji i okreÅ›lenie zawartoÅ›ci materiałów stabilizujÄ…cych, -przygotowanie (rozdrobnienia) gruntu, -wyrównanie i zawaÅ‚owanie, -rozÅ‚ożenie lub dozowanie "stabilizatora", -mieszanie, -zagÄ™szczenie (najczęściej w wilgotnoÅ›ci optymalnej), -pielÄ™gnowanie do czasu stwardnienia mieszanki gruntu z dodatkami. 1 Stabilizacja i ulepszanie gruntów cementem (PN-S-96012:1997) Dodatek cementu umożliwia wykonanie: " ulepszenia podÅ‚oża gruntowego, " podbudowy z gruntu stabilizowanego cementem. Ulepszenie podÅ‚oża gruntowego cementem Proces stabilizacji cementem polega na zmieszaniu rozdrobnionego gruntu z optymalnÄ… iloÅ›ciÄ… cementu i wody oraz zagÄ™szczeniu takiej mieszanki, której wytrzymaÅ‚ość na Å›ciskanie po 7 i 28 dniach mieÅ›ci siÄ™ w wyznaczonych normowo granicach. Proces mieszania gruntu z cementem może być wykonywany: " bezpoÅ›rednio na drodze, " w stacjonarnych mieszarkach (betoniarkach) o odpowiedniej wydajnosci. Istotne jest bardzo dobre rozdrobnienie i wymieszanie gruntu z cementem, tak aby nie zwiÄ…zane z cementem czÄ…stki gruntu nie stanowiÅ‚y bryÅ‚ek rozsadzajÄ…cych cementogrunt w przypadku zamoczenia lub zamrożenia. Dodatek cementu powoduje zmniejszenie nasiÄ…kliwoÅ›ci czÄ…steczek iÅ‚owych (o wielkoÅ›ci <0.002 mm) i powstawanie szkieletu noÅ›nego w gruncie na skutek krystalizacji cementu miÄ™dzy czÄ…stkami. Zawartość cementu: " MaÅ‚e dodatki cementu ulepszajÄ… grunt, zwiÄ™kszajÄ… jego spójność , i jednoczeÅ›nie zmniejszajÄ… jego nasiÄ…kliwość oraz plastyczność. " Ilość cementu potrzebna do stabilizacji zależy od uziarnienia gruntu, jego aktywnoÅ›ci, porowatoÅ›ci i od wymagaÅ„ stawianych cementogruntowi. " Stosowanie cementu w iloÅ›ciach 3-4% powoduje ulepszenie gruntu i zwalnia z potrzeby zastosowania bardziej kÅ‚opotliwego odziarniania innymi gruntami. Wyższe iloÅ›ci cementu, 5-15% (wagowo) powodujÄ… znaczne zwiÄ™kszenie wytrzymaÅ‚oÅ›ci gruntu, w niektórych przypadkach zbliżone do sÅ‚abszych betonów budowlanych. " WedÅ‚ug normy zawartoÅ›ci cementu powinna wahać siÄ™ w granicach 4-10% wagowo liczonych w stosunku do masy suchego gruntu, zależnie od rodzaju i uziarnienia gruntu, klasy cementu oraz rodzaju warstwy i kategorii ruchu. Górne granice zawartoÅ›ci cementu przedstawia tablica 1. Fazy wykonywania stabilizacji gruntu cementem bezpoÅ›rednio na drodze (wg Principles Of Pavement Design): Faza 1: Na przygotowane podÅ‚oże (wyrównane i spulchniane) wjeżdża sprzÄ™t rozkÅ‚adajÄ…cy cement, a nastÄ™pnie gruntomieszarki mieszajÄ…ce cement z gruntem. Faza 2 : Po wymieszaniu cementu z gruntem nastÄ™puje dozowanie wody i powtórne mieszanie. Po wymieszaniu rozpoczyna siÄ™ zagÄ™szczanie walcami. ZagÄ™szczenie powinno nastÄ…pić zanim rozpocznie siÄ™ proces wiÄ…zania cementu. Faza 3 : Po lekkim zwilżeniu wodÄ… i spulchnieniu koronie drogi nadaje siÄ™ ostateczny profil (spadki itp.) oraz ostatecznie zagÄ™szcza. W przypadkach, kiedy możliwe jest wymieszanie gruntu lub kruszywa w otaczarce, na budowÄ™ przywozi siÄ™ ciężarówkami gotowÄ… mieszankÄ™ rozkÅ‚adanÄ… nastÄ™pnie maszynowo. 2 PrawidÅ‚owe zagÄ™szczanie gruntu oraz wykonanej stabilizacji wymaga osiÄ…gniÄ™cia tzw. wilgotnoÅ›ci optymalnej. Także po wykonaniu stabilizacja wymaga odpowiedniej pielÄ™gnacji np. przez zraszanie wodÄ…. DostÄ™pny obecnie sprzÄ™t umożliwia wymieszanie gruntu z dodatkami na gÅ‚Ä™bokość 40-60 cm. Stabilizacje podÅ‚oża spoiwami umożliwiajÄ… skutecznÄ… walkÄ™ z powstaniem przeÅ‚omów nawierzchni (pÄ™kaniem nawierzchni na wiosnÄ™ na skutek pÄ™cznienia podÅ‚oża) oraz eliminujÄ… stosowanie warstw filtracyjnych z piasku w zagÅ‚Ä™bionych korytach. Podbudowy stabilizowane cementem Podbudowy z gruntu stabilizowanego cementem: " podbudowy pomocniczej (dolnej warstwy podbudowy, o mniejszej noÅ›noÅ›ci), " podbudowy zasadniczej (górnej warstwy podbudowy, o wiÄ™kszej noÅ›noÅ›ci). Tablica 1. ZawartoÅ›ci cementu w warstwach podÅ‚oża i podbudowy Kategoria ruchu Maksymalna zawartość cementu, w stosunku do masy suchego gruntu, [% m/m] podbudowa podbudowa ulepszone podÅ‚oże zasadnicza pomocnicza KR 1 do KR 3 8 10 10 (ruch <335 osi 10 tonowych na dobÄ™) KR 4 do KR 6 6 6 8 (ruch >335 osi 10 tonowych na dobÄ™ W zależnoÅ›ci od rodzaju warstwy w konstrukcji nawierzchni (podÅ‚oże, podbudowa), różne sÄ… wymagania wobec wytrzymaÅ‚oÅ›ci. przedstawia je tablica nr. 2 Tablica 2. WytrzymaÅ‚oÅ›ci na Å›ciskanie próbek Rodzaje warstwy w WytrzymaÅ‚ość na Å›ciskanie próbek nasyconych wodÄ… konstrukcji nawierzchni R7 R28 drogowej - podbudowa zasadnicza 1,6 2,2 2.5 5,0 dla ruchu KR1 - podbudowa pomocnicza dla ruchu KR 2-6 3 - górna część warstwy 1,0 1,6 1,5 2,5 ulepszonego podÅ‚oża - dolna część warstwy - 0,5 1,5 ulepszonego podÅ‚oża Należy pamiÄ™tać, że wykonywanie podbudów stabilizowanych cementem nie jest takim uniwersalnym rozwiÄ…zaniem, jak siÄ™ wydaje: " nie każdy materiaÅ‚ nadaje siÄ™ do wykonania stabilizacji cementem, istotne jest m.in. jego uziarnienie, " stosowanie dużych zawartoÅ›ci cementu lub przedawkowanie jego zawartoÅ›ci w podbudowie prowadzi do powstawania spÄ™kaÅ„ skurczowych w podbudowie, które na pewno z czasem zostanÄ… przeniesione na leżące powyżej warstwy bitumiczne w ten sposób powstanÄ… osÅ‚awione spÄ™kania odbite, " zgodnie z zapisami z Katalogu Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych (GDDP 1997), stosujÄ…c w konstrukcji podbudowÄ™ ze spoiwem hydraulicznym należy zastosować odpowiedniÄ… membranÄ™ przeciwspÄ™kaniowÄ… (geokompozyt, geowłókninÄ™ itp.), " decydujÄ…c siÄ™ wiÄ™c na podbudowÄ™ stabilizowanÄ… cementem należy rozważyć, czy rachunek zysków i strat jest pozytywny: Podbudowa stabilizowana cementem bilans zalet i wad Zalety Wady możliwość wykorzystania materiaÅ‚u nieuniknione spÄ™kania skurczowe miejscowego (niski koszt), podbudowy lub konieczność stosowania specjalnych technik ( pre-cracking ), relatywnie duża wytrzymaÅ‚ość i noÅ›ność podbudowy aż do wystÄ…pienia spÄ™kaÅ„, konieczność stosowania membran przeciwspÄ™kaniowych (wysoki koszt), duża noÅ›ność podbudowy pozwala na zmniejszenie gruboÅ›ci warstw bitumicznych na podbudowie (obniżenie w przypadku braku skutecznych kosztów) membran konieczność naprawy gÅ‚Ä™bokich spÄ™kaÅ„ poprzecznych siÄ™gajÄ…cych aż do dna podbudowy (bardzo wysoki koszt) DecyzjÄ™ o zastosowaniu tego rodzaju podbudowy należy podjąć majÄ…c Å›wiadomość, że koszt jej wykonania jest niski na etapie budowy (bez membran przeciwspÄ™kaniowych), natomiast wysoki jest koszt napraw spÄ™kaÅ„ poprzecznych odbitych. 4 Podbudowy z kruszyw stabilizowanych mechanicznie zamiast podbudów z tÅ‚ucznia klinowanego Przez wiele lat w polskim drogownictwie stosowano do podbudów popularne "tÅ‚uczniówki" - podbudowy wykonywane z tÅ‚ucznia klinowanego kliÅ„cem. Jakkolwiek ten typ podbudowy byÅ‚ bardzo popularny, to jednak posiada on wiele wad, wÅ›ród których można na przykÅ‚ad wymienić kÅ‚opoty z uzyskaniem poprawnego zagÄ™szczenia warstwy. Jak wspominajÄ… starzy praktycy, "czasami trzeba byÅ‚o dorzucić do tÅ‚ucznia trochÄ™ gliny żeby osiÄ…gnąć pożądane zagÄ™szczenie i dobry stopieÅ„ stabilnoÅ›ci podbudowy". InnÄ… wadÄ… takich podbudów jest utrata zdolnoÅ›ci do przenoszenia obciążeÅ„ na skutek "rozjeżdżania siÄ™" tÅ‚ucznia pod wpÅ‚ywem dziaÅ‚ajÄ…cych siÅ‚ pionowych. RozwiÄ…zanie alternatywnym, znanym już od wielu lat, byÅ‚y podbudowy z mieszanek mineralnych o ciÄ…gÅ‚ym uziarnieniu, stabilizowanych mechanicznie. Krzywe graniczne takich mieszanek można byÅ‚o znalezć na przykÅ‚ad w fundamentalnym dziele "Zarys geotechniki" Z.WiÅ‚una. Jakie sÄ… cechy i zalety podbudów z mieszanek o ciÄ…gÅ‚ym uziarnieniu: - ich uziarnienie jest ciÄ…gÅ‚e, wiÄ™c zawiera równomiernie stopniowany udziaÅ‚ każdej frakcji kruszywa, najczęściej Å‚amanego, - w mieszance konieczna jest obecność ziaren poniżej 0,075 mm (min. 2% m/m) - ziarna te razem z wodÄ… tworzÄ… w mieszance "smar" konieczny do prawidÅ‚owego zagÄ™szczenia mieszanki, - mieszankÄ™ ukÅ‚ada siÄ™ w optymalnej wilgotnoÅ›ci, - otrzymana podbudowa jest warstwÄ… caÅ‚kowicie podatnÄ…, niegenerujÄ…cÄ… spÄ™kaÅ„ skurczowych (i dalej odbitych), - w zależnoÅ›ci od krzywej uziarnienia i rodzaju kruszywa, podbudowa charakteryzuje siÄ™ dobrÄ… lub bardzo dobrÄ… noÅ›noÅ›ciÄ…. Mimo oczywistych zalet i przewagi tego rodzaju podbudów nad tÅ‚uczniem, "tÅ‚uczniówki" trzymajÄ… siÄ™ mocno. A szkoda! Bo od 5 lat mamy bardzo dobrÄ… polskÄ… normÄ™ na mieszanki mineralne do podbudów. 5 Norma PN-S-06102:1996 "Drogi samochodowe. Podbudowy z kruszyw stabilizowanych mechanicznie." Norma ta zastÄ…piÅ‚a normÄ™ BN-64/8933-02. Dla wyjaÅ›nienia, w normie podano definicje: - stabilizacja mechaniczna - proces technologiczny polegajÄ…cy na odpowiednim zagÄ™szczeniu, w optymalnej wilgotnoÅ›ci, kruszywa o wÅ‚aÅ›ciwie dobranym uziarnieniu, - podbudowa stabilizowana mechanicznie - warstwa lub warstwy konstrukcyjne nawierzchni sÅ‚użące do przenoszenia obciążeÅ„ od ruchu na podÅ‚oże. Podstawowe zalecenia normy: - mieszanka kruszyw powinna charakteryzować siÄ™ krzywÄ… uziarnienia (ciÄ…gÅ‚ego) mieszczÄ…cÄ… siÄ™ miÄ™dzy krzywymi granicznymi pól dobrego uziarnienia (rys. poniżej), - jako skÅ‚adniki mieszanki można stosować: kruszywa Å‚amane, żwir i mieszanki, kruszywa z żużla wielkopiecowego kawaÅ‚kowego (sezonowanego), - uziarnienie mieszanek: 0/32,5 mm i 0/63 mm, - wymiar najwiÄ™kszego ziarna kruszywa nie powinien przekraczać 2/3 gruboÅ›ci warstwy podbudowy ukÅ‚adanej jednorazowo, - materiaÅ‚y do wykonywania podbudowy powinny speÅ‚niać wymagania dotyczÄ…ce nieprzenikania czÄ…stek miÄ™dzy podbudowÄ… a podÅ‚ożem, - minimalna grubość warstw podbudowy powinna wynosić: - dla kruszyw Å‚amanych i żużli: 10 cm - dla kruszyw naturalnych: 12,5 cm - dla mieszanek kruszyw: 11 cm - w normie podano także definicjÄ™, wzór obliczania i metodÄ™ badania wskaznika noÅ›noÅ›ci WnoÅ›. Rys. Krzywe graniczne pola dobrego uziarnienia wg normy Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych GDDP z 1997 r. stosowany do okreÅ›lania ukÅ‚adu, gruboÅ›ci i rodzaju warstw nawierzchni w zależnoÅ›ci od kategorii ruchu, zawiera w wariancie A rozwiÄ…zania z podbudowÄ… mineralnÄ…. Warto zauważyć, że podbudowÄ™ tÅ‚uczniowÄ… dopuszczono tylko dla kategorii ruchu KR1-KR2, natomiast podbudowÄ™ z kruszywa Å‚amanego stabilizowanego mechanicznie - do wszystkich kategorii ruchu. Warto wiÄ™c stosować nowÄ… normÄ™, tym bardziej, że wielu dostawców kruszyw oferuje w sprzedaży gotowe mieszanki. 6 MASZYNY FREZARKA DO ASFALTU / BOMAG MPH 122-2 STABILIZATOR PODAOÅ»A zastosowanie MPH można stosować jako frezarkÄ™ lub stabilizator podÅ‚oża. Podczas użytkowania jako frezarka stare uszkodzone czarne nawierzchnie asfaltowe mogÄ… być zerwane, rozdrobnione i zmieszane z materiaÅ‚em wiążącym. Podczas pracy jako stabilizator podÅ‚oża używany jest przeważnie do mieszania wapna, popioÅ‚u lotnego i cementu z przewidzianym materiaÅ‚em, do polepszania podÅ‚oża i jego wzmacniania na warstwach nasypowych, mrozoochronnych i noÅ›nych. wyposażenie standardowe wyposażenie dodatkowe hydrostatyczny napÄ™d jazdy na wszystkie koÅ‚a ROPS/FOPS, system dozowania wody hydrostatyczny napÄ™d rotora z automatycznÄ… regulacjÄ… mocy rotor 2530 mm z gÅ‚Ä™bokoÅ›ciÄ… roboczÄ… 420 mm hydrostatyczny ukÅ‚ad Å‚amany, kierowana oÅ› tylna rotor z wymiennymi uchwytami 2530mm hydraulicznie ustawiany kÄ…t pochylenia rotora rotor z frezami Å‚opatkowymi 2330mm kabina operatora z podwójnÄ… dzwigniÄ… jazdy, 2 kierownicami ukÅ‚ad dozujÄ…cy emulsjÄ™ kabina operatora z przestawianym fotelem ukÅ‚ad dozujÄ…cy do spienionego bitumu wyÅ›wietlacz funkcji roboczych, oÅ›wietlenie robocze hydrauliczne przyÅ‚Ä…cze pod instalacjÄ™ do bitumu uchwyt z drążkiem holowniczym ogumienie typu EM, specjalny lakier, radio ogrzewana kabina z klimatyzacjÄ… rotor z wymiennymi uchwytami 2330mm dane techniczne waga ciężar roboczy 20.950 kg wymiary promieÅ„ zawracania wewnÄ…trz/zewnÄ…trz 3.500/6.300 mm wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci jezdne prÄ™dkość jazdy (1) 0 - 2,7 km/h prÄ™dkość jazdy (2) 0 - 12,0 km/h napÄ™d producent silnika i typ silnika Deutz TCD 2015 V06 chÅ‚odzenie i ilość cylindrów ciecz/6 moc przy obrotach 360 kW przy 2.100 obr/min rodzaj napÄ™du hydrostatyczny napÄ™dzane koÅ‚a wszystkie opony rozmiar opon przednich/tylnych 28LR26 / 620/75R26 hamulce hamulec roboczy hydrostatyczny hamulec postojowy akumulacyjny ukÅ‚ad kierowniczy rodzaj ukÅ‚adu Å‚amany plus tylna oÅ› wÅ‚Ä…czanie ukÅ‚adu hydrauliczny rotor szerokość/zewnÄ™trzna Å›rednica rotora 2.330/1.225 mm liczba obrotów rotora 100-170 obr/min kÄ…t wahania rotora +/- 5º kierunek obrotu przeciwnie do kierunku jazdy maksymalna gÅ‚Ä™bokość robocza 500 mm liczba zÄ™bów, wysokość zÄ™bów 192 sztuki, 200 mm wymiary szerokość x wysokość x dÅ‚ugość 2.810 x 3.420 x 9.050 mm objÄ™toÅ›ci pojemność zbiornika paliwa 750 l 7 wzmacnianie piaszczystego i żwirowego podÅ‚oża cementem i wapnem grubość warstwy cm 20 30 50 wydajność powierzchniowa m2/dziennie 12.000-15.000 8.000-13.000 5.000-8.000 wzmacnianie drobnoziarnistego i mieszanego podÅ‚oża wapnem grubość warstwy cm 20 30 50 wydajność powierzchniowa m2/dziennie 8.000-13.000 6.000-9.000 4.000-6.000 rozdrabnianie gliny podczas budowy skÅ‚adowisk grubość warstwy cm 20 30 40 wydajność powierzchniowa m2/dziennie 6.000-9.500 5.000-8.000 4.000-7.000 recykling wzmocnieÅ„ bitumowanych, standardowa caÅ‚kowita gÅ‚Ä™bokość frezowania 25-35cm grubość asfaltu/caÅ‚kowita cm 5/45 10/40 15/35 wydajność powierzchniowa m2/dziennie 6.000-9.000 4.000-6.000 1.500-4.000 FREZARKA DO ASFALTU / BOMAG MPH 125 STABILIZATOR PODAOÅ»A zastosowanie MPH można stosować jako frezarkÄ™ lub stabilizator podÅ‚oża. Podczas użytkowania jako frezarka stare uszkodzone czarne nawierzchnie asfaltowe mogÄ… być zerwane, rozdrobnione i zmieszane z materiaÅ‚em wiążącym. Podczas pracy jako stabilizator podÅ‚oża używany jest przeważnie do mieszania wapna, popioÅ‚u lotnego i cementu z przewidzianym materiaÅ‚em, do polepszania podÅ‚oża i jego wzmacniania na warstwach nasypowych, mrozoochronnych i noÅ›nych. wyposażenie standardowe wyposażenie dodatkowe hydrostatyczny napÄ™d jazdy na wszystkie koÅ‚a system dozowania wody hydrostatyczny napÄ™d rotora z automatycznÄ… regulacjÄ… mocy specjalny lakier hydrostatyczny ukÅ‚ad Å‚amany, kierowana oÅ› tylna rotor 2530 mm (inna gÅ‚Ä™bokość robocza!) hydraulicznie ustawiany kÄ…t pochylenia rotora rotor z wymiennymi uchwytami 2530mm hydrauliczna klapa tylna z pozycjÄ… pÅ‚ywajÄ…cÄ… rotor z wymiennymi uchwytami 2330mm hydrauliczne przyÅ‚Ä…cze pod instalacjÄ™ do wody/bitumu rotor z frezami Å‚opatkowymi 2330mm kabina operatora ROPS/FOPS z pozycjami roboczÄ… system dozowania emulsji i transportowÄ…, obracanym i przesuwanym wielofunkcyjnym system dozowania spienionego bitumu stanowiskiem roboczym, porÄ™cze ogumienie typu EM wyÅ›wietlacz funkcji roboczych radio oÅ›wietlenie robocze kogut uchwyt z drążkiem holowniczym pneumatyczne urzÄ…dzenie do wymiany frezów kompresor na sprężone powietrze przyÅ‚Ä…cze do narzÄ™dzi pracujÄ…cych pod ciÅ›nieniem zamykana skrytka centralne smarowanie ogrzewana kabina z klimatyzacjÄ… dane techniczne waga ciężar roboczy 24.500 kg wymiary promieÅ„ zawracania wewnÄ…trz/zewnÄ…trz 3.750/6.750 mm wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci jezdne prÄ™dkość jazdy (1) 0 - 3,0 km/h prÄ™dkość jazdy (2) 0 - 12,0 km/h napÄ™d producent silnika i typ silnika Deutz TCD 2015 V08 chÅ‚odzenie i ilość cylindrów ciecz/8 moc przy obrotach 440 kW przy 1.900 obr/min rodzaj napÄ™du hydrostatyczny napÄ™dzane koÅ‚a wszystkie opony rozmiar opon przednich/tylnych 28LR26 hamulce hamulec roboczy hydrostatyczny hamulec postojowy akumulacyjny ukÅ‚ad kierowniczy rodzaj ukÅ‚adu Å‚amany plus tylna oÅ› wÅ‚Ä…czanie ukÅ‚adu hydraulicznie rotor szerokość/zewnÄ™trzna Å›rednica rotora 2.330/1.1416 mm liczba obrotów rotora 90-130 obr/min kÄ…t wahania rotora +/- 5º kierunek obrotu przeciwnie do kierunku jazdy maksymalna gÅ‚Ä™bokość robocza 550 mm liczba zÄ™bów, wysokość zÄ™bów 208 sztuki, 200 mm wymiary szerokość x wysokość x dÅ‚ugość 2.850 x 3.700 lub 3.100 x 9.990 mm objÄ™toÅ›ci pojemność zbiornika paliwa 1.030 l 8 RosnÄ…ce obciążenie ruchem drogowym, niepodejmowanie Å›rodków majÄ…cych na celu utrzymywanie nawierzchni w dobrym stanie i coraz bardziej zmniejszajÄ…ce siÄ™ fundusze finansowe doprowadziÅ‚y do powstania znacznych uszkodzeÅ„ warstwy powierzchniowej i noÅ›nej w sieci dróg na caÅ‚ym Å›wiecie: do deformacji, nierównoÅ›ci, zaÅ‚amaÅ„ i powstawania rys. Metoda recyklingu typu mix-in- place opracowana przez firmÄ™ Bomag oferuje interesujÄ…ce rozwiÄ…zanie do przywracania noÅ›noÅ›ci i bezpieczeÅ„stwa w ruchu drogowym wzmocnieniom ulic i drogom wymagajÄ…cych renowacji. Metoda recyklingu mix-in-place do odnawiania wzmocnieÅ„ dróg wymagajÄ…cych renowacji opracowana przez firmÄ™ Bomag. KorzyÅ›ci wynikajÄ…ce z metody recyklingu mix-in-place - odnawiana jest nie tylko warstwa wierzchnia, ale caÅ‚a konstrukcja drogi, - wyrazna obniżka kosztów w porównaniu do konwencjonalnych metod budowy, - jest Å‚atwa do przeprowadzenia i pozwala na wczeÅ›niejsze wÅ‚Ä…czenie do użytku, - oszczÄ™dza surowce i energiÄ™, bo znajdujÄ…cy siÄ™ materiaÅ‚ budowlany wykorzystywany jest ponownie. Åšrodek wiążący spienione masy bitumiczne Powstawanie spienionych mas bitumicznych w belce spryskujÄ…cej w MPH DziÄ™ki dodaniu niewielkiej iloÅ›ci wody ność na powstawanie rys. Celem przyÅ›pieszenia (od 1,5% do 3,5%) można spowodować pienie- procesu zastygania, wzglÄ™dnie aby zwiÄ™kszyć nie siÄ™ gorÄ…cego bitumu. Dochodzi od 10-cio do udziaÅ‚ wypeÅ‚nienia, sensowne jest dodanie 1-2% 20-krotnego powiÄ™kszenia objÄ™toÅ›ci. hydraulicznego Å›rodka wiążącego (wapna lub Proces pienienia odbywa siÄ™ w komorach cementu). ekspansji, które sÄ… wstÄ™pnie otwarte w stosunku do otworów wyjÅ›ciowych dla bitumu w belkach spryskujÄ…cych. Bitumy i woda sÄ… równoczeÅ›nie sprężane w komorach ekspansji. Piana bitumicz- na naciska na dysze w komorze mieszalnej pokrywy rotora frezujÄ…cego. PozostajÄ…cy krótko- trwaÅ‚y przyrost objÄ™toÅ›ci i odbywajÄ…cy siÄ™ przy tym proces mieszania doprowadzajÄ… do oblepie- nia mieszanki mineralnej. Podczas ostatecznego intensywnego za- gÄ™szczania wzmocnienia ze spienionego bitumu wykazujÄ… dobre wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci noÅ›ne i elastycz- ność, jak również wyraznie zmniejszonÄ… podat- 9 GorÄ…cy bitum 160-180°C woda Komora ekspansji dysza Bitum pienisty Powstawanie spienionego bitumu w belce spryskujÄ…cej w MPH. 10 KorzyÅ›ci pÅ‚ynÄ…ce ze spienionego bitumu - nadajÄ… siÄ™ do prawie wszystkich mieszanek materiałów mineralnych, wzgl. materiałów powstaÅ‚ych w procesie recyklingu starych konstrukcji dróg i ulic, - majÄ… zdecydowanie wiÄ™kszÄ… warstwÄ™ wierzchniÄ… niż normalne gorÄ…ce bitumy, - majÄ… mniejszÄ… lepkość, - majÄ… bardzo dobre wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci oblepiania zimnych i wilgotnych mieszanek budowlanych, - wytwarzane sÄ… z dostÄ™pnych w handlu bitumów ulicznych B60-B200, - w dużym stopniu odporne na opady. Woda do mieszanki Woda do procesu pienienia mineralnej z GorÄ…cy bitum podÅ‚ożem Pokrywa frezujÄ…ca rotora z belkami do spienionego bitumu i belkami spryskujÄ…cymi. ZagÄ™szczenie i kontrola zagÄ™szczania 11 Wszystko zależy od zagÄ™szczenia Przy odnawianiu umocnienia drogi z zastosowaniem bitumów pienistych podstawowe znaczenie celem osiÄ…gniÄ™cia pożądanej sztywnoÅ›ci gotowej warstwy ma dobre zagÄ™szczenie. ZagÄ™szczać należy stosujÄ…c ciężkie walce wibracyjne. Przy gruboÅ›ciach warstw do 30 cm zalecane sÄ… walce do robót ziemnych w klasie od 12 do 19 ton. Do materiaÅ‚u Å‚atwo podatnego na zagÄ™szczanie i warstw o gruboÅ›ci do 20 cm nadajÄ… siÄ™ także tandemowe walce wibracyjne o ciężarze roboczym od 10 do 14 ton. W uzupeÅ‚nieniu do walców do robót ziemnych, wzglÄ™dnie do ciężkich walców tandemowych, można stosować walce ogumione 20-24 tony zamykajÄ…ce bardzo korzystnie prace z warstwÄ… wierzchniÄ…. ZagÄ™szczanie z najnowoczeÅ›niejszÄ… technologiÄ… Maszyny firmy Bomag z systemem Variocontrol wyposażone sÄ… w inteligentny system zagÄ™szczania. Amplituda zagÄ™szczania jest automatycznie dopasowywana do danych warunków pracy. KorzyÅ›ci - wysoka wydajność zagÄ™szczania, - lepsza równomierność zagÄ™szczania, - staÅ‚e dopasowanie do gruboÅ›ci warstwy i warunków podÅ‚ożowych, - kontrola zagÄ™szczenia dziÄ™ki regulacji sztywnoÅ›ci. Kontrola zagÄ™szczenia i dokumentacja ZagÄ™szczenie może być oceniane, kontrolowane i udokumentowane na każdym torze jazdy systemem pomiarowym firmy Bomag Terrameter BTM 05. System dokumentacyjny BTM 03 oferuje jako uzupeÅ‚nienie graficznÄ… wizualizacjÄ™ danych pomiarowych na kolorowym wyÅ›wietlaczu, jak również liczne powierzchniowe możliwoÅ›ci przedstawiania i dokumentacji. 12 WZMACNIANIE PODAOÅ»A GRUNTOWEGO METOD INIEKCJI ROZPYCHAJCEJ (COMPACTION GROUTING) Iniekcja rozpychajÄ…ca systemu Kellera polega na pompowaniu w podÅ‚oże gruntowe stabilnego materiaÅ‚u wypeÅ‚niajÄ…cego, który doprowadza do zagÄ™szczenia gruntów niespoistych lub wzmocnienia gruntów spoistych i organicznych. Wprowadzanie wypeÅ‚niacza w podÅ‚oże odbywa siÄ™ pod ciÅ›nieniem do ok. 4 MPa w czasie podciÄ…gania rury wiertniczej. Zasadnicze znaczenie dla przebiegu i skutecznoÅ›ci tego typu iniekcji ma umiejÄ™tność wÅ‚aÅ›ciwego doboru wszystkich parametrów procesu, w tym szczególnie skÅ‚adu, iloÅ›ci i sposobu wtÅ‚aczania wypeÅ‚niacza. Ponadto konieczne sÄ… wnikliwe obserwacje przemieszczeÅ„ obiektu i podÅ‚oża oraz interaktywne projektowanie. Iniekcja rozpychajÄ…ca może być wykonana w różnych rodzajach gruntu i dla różnych celów. NajczÄ™stsze zastosowania obejmujÄ… miÄ™dzy innymi: " zagÄ™szczanie luznych gruntów niespoistych (iniekcja zagÄ™szczajÄ…ca), W przypadku gruntów sypkich i nieznacznie zapylonych wprowadzenie w podÅ‚oże pod ciÅ›nieniem mineralnych wypeÅ‚niaczy powoduje zmniejszenie porowatoÅ›ci gruntu a tym samym zwiÄ™kszenie jego stopnia zagÄ™szczenia. " wzmacnianie gruntów spoistych, W przypadku gruntów spoistych i pylastych wprowadzany w podÅ‚oże pod ciÅ›nieniem wypeÅ‚niacz powoduje wyciskanie wody z porów gruntu oraz, w przypadku używania zaprawy, dodatkowo stabilizuje podÅ‚oże za pomocÄ… siatki "kolumn". " iniekcjÄ™ w strefÄ™ kontaktu budowli z gruntem (iniekcja kontaktowa), Iniekcja kontaktowa ma zastosowanie w przypadku wystÄ™powania pod fundamentami lub pÅ‚ytami strefy rozluznionego gruntu lub nawet pustek, które wypeÅ‚nia siÄ™ stabilnym materiaÅ‚em wypeÅ‚niacza w celu poprawienia noÅ›noÅ›ci i zahamowania osiadania. Możliwe jest także, w ograniczonym zakresie, kontrolowane podnoszenie fundamentów. Do zalet tej nowoczesnej technologii wzmacniania gruntu można zaliczyć: " trwaÅ‚ość osiÄ…ganego efektu wzmocnienia (zagÄ™szczenia) gruntu, przy stosunkowo niskim koszcie wykonania w porównaniu do innych metod (m.in. Soilcrete, mikropale), " wykorzystanie stosunkowo lekkich i maÅ‚ych maszyn (nie stosuje siÄ™ wysokich ciÅ›nieÅ„), " Å‚agodne wiercenie, bez wibracji i w wiÄ™kszoÅ›ci przypadków bez udaru, " niemal caÅ‚kowity brak urobku, " nie używa siÄ™ wody do rozluznienia gruntu, " w wielu przypadkach możliwe jest wykonanie robót z zewnÄ…trz budynku, bez ograniczania jego eksploatacji, 13 " wzmocnienie podÅ‚oża można wykonać tylko pod wybranÄ… częściÄ… budynku, bez niebezpieczeÅ„stwa nadmiernego przesztywnienia podparcia w stosunku do pozostaÅ‚ych jego części. PrzykÅ‚adem zastosowania w przypadku gruntów sypkich sÄ… prace wykonane na terenie zbiornika wodnego w Cedzynie. Na obiekcie tym prowadzono zagÄ™szczanie ziemnej zapory czoÅ‚owej metodÄ… wibroflotacji, na odcinku 250 m i do gÅ‚Ä™bokoÅ›ci 10 m. W rejonie przepustu zachodziÅ‚a jednak obawa o stateczność wysokich żelbetowych Å›cian jazu, obciążonych parciem gruntu, których grubość wynosiÅ‚a jedynie okoÅ‚o 60 cm. Z tego powodu nasyp bezpoÅ›rednio sÄ…siadujÄ…cy z jazem zagÄ™szczono za pomocÄ… iniekcji rozpychajÄ…cej, stosujÄ…c bardzo gÄ™stÄ… zaprawÄ™. Wykonane sondowania wykazaÅ‚y osiÄ…gniÄ™cie zakÅ‚adanego stopnia zagÄ™szczenia ID=0,75. Innym przykÅ‚adem sÄ… roboty wykonane przy naprawie posadzki hali przemysÅ‚owej firmy Philips w KÄ™trzynie. Ze wzglÄ™du na zalegajÄ…ce w podÅ‚ożu namuÅ‚y i torfy oraz sÅ‚abe grunty nasypowe konstrukcjÄ™ hali posadowiono na palach, zaniedbujÄ…c jednak sprawÄ™ posadzki, która w ciÄ…gu kilkunastoletniej eksploatacji obiektu osiadÅ‚a miejscami do 30 cm. W ramach naprawy i modernizacji hali zastosowano iniekcjÄ™ rozpychajÄ…cÄ…. Pod istniejÄ…cÄ… pÅ‚ytÄ™ posadzki wtÅ‚aczano betonowÄ… zaprawÄ™, która wypeÅ‚niÅ‚a zaobserwowane pustki oraz zagęściÅ‚a luzne nasypy. W obszarze torfów i namułów rozepchniÄ™to grunty organiczne, powodujÄ…c wyciskanie wody z porów, oraz zredukowano Å›ciÅ›liwość warstw sÅ‚abych ukÅ‚adem betonowych "kolumn". Po zakoÅ„czeniu prac iniekcyjnych na starej pÅ‚ycie uÅ‚ożono nowÄ… posadzkÄ™ ze zbrojeniem rozproszonym. WZMACNIANIE PODAOÅ»A GRUNTOWEGO METOD INIEKCJI ROZPYCHAJCEJ (COMPACTION GROUTING) Iniekcja rozpychajÄ…ca systemu Kellera polega na pompowaniu w podÅ‚oże gruntowe stabilnego materiaÅ‚u wypeÅ‚niajÄ…cego, który doprowadza do zagÄ™szczenia gruntów niespoistych lub wzmocnienia gruntów spoistych i organicznych. Wprowadzanie wypeÅ‚niacza w podÅ‚oże odbywa siÄ™ pod ciÅ›nieniem do ok. 4 MPa w czasie podciÄ…gania rury wiertniczej. Zasadnicze znaczenie dla przebiegu i skutecznoÅ›ci tego typu iniekcji ma umiejÄ™tność wÅ‚aÅ›ciwego doboru wszystkich parametrów procesu, w tym szczególnie skÅ‚adu, iloÅ›ci i sposobu wtÅ‚aczania wypeÅ‚niacza. Ponadto konieczne sÄ… wnikliwe obserwacje przemieszczeÅ„ obiektu i podÅ‚oża oraz interaktywne projektowanie. Iniekcja rozpychajÄ…ca może być wykonana w różnych rodzajach gruntu i dla różnych celów. NajczÄ™stsze zastosowania obejmujÄ… miÄ™dzy innymi: " zagÄ™szczanie luznych gruntów niespoistych (iniekcja zagÄ™szczajÄ…ca), W przypadku gruntów sypkich i nieznacznie zapylonych wprowadzenie w podÅ‚oże pod ciÅ›nieniem mineralnych wypeÅ‚niaczy powoduje zmniejszenie porowatoÅ›ci gruntu a tym samym zwiÄ™kszenie jego stopnia zagÄ™szczenia. " wzmacnianie gruntów spoistych, W przypadku gruntów spoistych i pylastych wprowadzany w podÅ‚oże pod ciÅ›nieniem wypeÅ‚niacz powoduje wyciskanie wody z porów gruntu oraz, w przypadku używania zaprawy, dodatkowo stabilizuje podÅ‚oże za pomocÄ… siatki "kolumn". 14 " iniekcjÄ™ w strefÄ™ kontaktu budowli z gruntem (iniekcja kontaktowa), Iniekcja kontaktowa ma zastosowanie w przypadku wystÄ™powania pod fundamentami lub pÅ‚ytami strefy rozluznionego gruntu lub nawet pustek, które wypeÅ‚nia siÄ™ stabilnym materiaÅ‚em wypeÅ‚niacza w celu poprawienia noÅ›noÅ›ci i zahamowania osiadania. Możliwe jest także, w ograniczonym zakresie, kontrolowane podnoszenie fundamentów. Do zalet tej nowoczesnej technologii wzmacniania gruntu można zaliczyć: " trwaÅ‚ość osiÄ…ganego efektu wzmocnienia (zagÄ™szczenia) gruntu, przy stosunkowo niskim koszcie wykonania w porównaniu do innych metod (m.in. Soilcrete, mikropale), " wykorzystanie stosunkowo lekkich i maÅ‚ych maszyn (nie stosuje siÄ™ wysokich ciÅ›nieÅ„), " Å‚agodne wiercenie, bez wibracji i w wiÄ™kszoÅ›ci przypadków bez udaru, " niemal caÅ‚kowity brak urobku, " nie używa siÄ™ wody do rozluznienia gruntu, " w wielu przypadkach możliwe jest wykonanie robót z zewnÄ…trz budynku, bez ograniczania jego eksploatacji, " wzmocnienie podÅ‚oża można wykonać tylko pod wybranÄ… częściÄ… budynku, bez niebezpieczeÅ„stwa nadmiernego przesztywnienia podparcia w stosunku do pozostaÅ‚ych jego części. PrzykÅ‚adem zastosowania w przypadku gruntów sypkich sÄ… prace wykonane na terenie zbiornika wodnego w Cedzynie. Na obiekcie tym prowadzono zagÄ™szczanie ziemnej zapory czoÅ‚owej metodÄ… wibroflotacji, na odcinku 250 m i do gÅ‚Ä™bokoÅ›ci 10 m. W rejonie przepustu zachodziÅ‚a jednak obawa o stateczność wysokich żelbetowych Å›cian jazu, obciążonych parciem gruntu, których grubość wynosiÅ‚a jedynie okoÅ‚o 60 cm. Z tego powodu nasyp bezpoÅ›rednio sÄ…siadujÄ…cy z jazem zagÄ™szczono za pomocÄ… iniekcji rozpychajÄ…cej, stosujÄ…c bardzo gÄ™stÄ… zaprawÄ™. Wykonane sondowania wykazaÅ‚y osiÄ…gniÄ™cie zakÅ‚adanego stopnia zagÄ™szczenia ID=0,75. Innym przykÅ‚adem sÄ… roboty wykonane przy naprawie posadzki hali przemysÅ‚owej firmy Philips w KÄ™trzynie. Ze wzglÄ™du na zalegajÄ…ce w podÅ‚ożu namuÅ‚y i torfy oraz sÅ‚abe grunty nasypowe konstrukcjÄ™ hali posadowiono na palach, zaniedbujÄ…c jednak sprawÄ™ posadzki, która w ciÄ…gu kilkunastoletniej eksploatacji obiektu osiadÅ‚a miejscami do 30 cm. W ramach naprawy i modernizacji hali zastosowano iniekcjÄ™ rozpychajÄ…cÄ…. Pod istniejÄ…cÄ… pÅ‚ytÄ™ posadzki wtÅ‚aczano betonowÄ… zaprawÄ™, która wypeÅ‚niÅ‚a zaobserwowane pustki oraz zagęściÅ‚a luzne nasypy. W obszarze torfów i namułów rozepchniÄ™to grunty organiczne, powodujÄ…c wyciskanie wody z porów, oraz zredukowano Å›ciÅ›liwość warstw sÅ‚abych ukÅ‚adem betonowych "kolumn". Po zakoÅ„czeniu prac iniekcyjnych na starej pÅ‚ycie uÅ‚ożono nowÄ… posadzkÄ™ ze zbrojeniem rozproszonym. SOILCRETE - INIEKCJA STRUMIENIOWA 15 NabywajÄ…c podstawowÄ… licencjÄ™ iniekcji strumieniowej i wprowadzajÄ…c w roku 1979 w Niemczech technologiÄ™ Soilcrete (nazywanÄ… też Jet Grouting) do praktyki budowlanej firma Keller wkroczyÅ‚a w nowy obszar technicznych możliwoÅ›ci wzmacniania i uszczelniania podÅ‚oża gruntowego Soilcrete, od poÅ‚Ä…czenia angielskich słów soil=grunt i concrete=beton, okreÅ›la stwardniaÅ‚Ä… mieszaninÄ™ gruntu i zaczynu cementowego, a wiÄ™c cementogrunt jaki powstaje w podÅ‚ożu w wyniku zastosowania nowej technologii wzmacniania gruntu Iniekcje klasyczne a iniekcja strumieniowa PomiÄ™dzy iniekcjÄ… strumieniowÄ… a klasycznymi technikami iniekcji zachodzi zasadnicza różnica. W iniekcji strumieniowej dziaÅ‚ajÄ…cy dynamicznie strumieÅ„ wody lub zaczynu cementowego rozcina i rozdrabnia grunt, by po wymieszaniu z zaczynem cementowym i zwiÄ…zaniu cementu stworzyć bryÅ‚Ä™ tzw. cementogruntu. W iniekcjach klasycznych substancje iniekujÄ…ce wypeÅ‚niajÄ… wolne przestrzenie w gruncie poprzez dziaÅ‚anie wysokiego ciÅ›nienia, grawitacji lub lepkoÅ›ci cieczy, ale odbywa siÄ™ to w sposób statyczny. Soilcrete wykonuje siÄ™ w trzech podstawowych wariantach. Warunki gruntowe, geometria bryÅ‚y i wymagania jakoÅ›ciowe decydujÄ… o wyborze najodpowiedniejszego wariantu technologii. Soilcrete - S Wariant pojedynczy - bezpoÅ›redni (ang. single) wykorzystuje strumieÅ„ zaczynu cementowego bez otuliny powietrznej, o prÄ™dkoÅ›ci wypÅ‚ywu co najmniej 100 m/s, do równoczesnego rozluznienia i wymieszania gruntu. Wariant S stosuje siÄ™ przy maÅ‚ych i Å›rednich przekrojach kolumn. Soilcrete - D Wariant podwójny - bezpoÅ›redni (ang. double) wykorzystuje strumieÅ„ zaczynu cementowego, o prÄ™dkoÅ›ci wypÅ‚ywu co najmniej 100 m/s, do równoczesnego rozluznienia i wymieszania gruntu. Dla zwiÄ™kszenia zasiÄ™gu oddziaÅ‚ywania strumieÅ„ zaczynu otulony jest powietrzem, które wydostaje siÄ™ pod ciÅ›nieniem z pierÅ›cieniowej dyszy. Wariant D stosuje siÄ™ głównie do 16 wykonania wÄ…skich Å›cian, przy podchwytywaniu fundamentów i do poziomych ekranów uszczelniajÄ…cych. Soilcrete - T Wariant potrójny - rozdzielony (ang. triple) wykorzystuje do rozluznienia gruntu strumieÅ„ wody otulony sprężonym powietrzem, o prÄ™dkoÅ›ci wypÅ‚ywu ponad 100 m/s. Przez dodatkowÄ… dyszÄ™, usytuowanÄ… poniżej dyszy wodnej, wypÅ‚ywa równoczeÅ›nie zaczyn cementowy pod ciÅ›nieniem >_1.5 MPa. Istnieje też wersja bez otulenia powietrzem. Wariant T stosuje siÄ™ do podchwytywania fundamentów oraz do Å›cianek i ekranów uszczelniajÄ…cych. Przed przeksztaÅ‚ceniem w cementogrunt struktura gruntu zostaje rozluzniona w wyniku oddziaÅ‚ywania silnego strumienia pÅ‚uczÄ…cego, o prÄ™dkoÅ›ci przy dyszy wylotowej ponad 100 m/s. JednoczeÅ›nie pozostaÅ‚e czÄ…stki gruntu, wymieszane z zaczynem cementowym, przy udziale turbulencji, wypeÅ‚niajÄ… wolnÄ… przestrzeÅ„ w podÅ‚ożu. Nadwyżka powstaÅ‚ej mieszaniny wypÅ‚ywa na powierzchniÄ™ przez przestrzeÅ„ wokół żerdzi wiertniczej. ZasiÄ™g oddziaÅ‚ywania strumienia pÅ‚uczÄ…cego zależy od wariantu technologii i wynosi od 0,6 do 3,5 m, mierzÄ…c w Å›rednicy. Po stwardnieniu cementogrunt uzyskuje odpowiednie wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci wytrzymaÅ‚oÅ›ciowe, które mogÄ… być uwzglÄ™dnione w obliczeniach statycznych. Jest to zatem caÅ‚kowicie nowa technologia, która wykracza poza wszystkie standardowe techniki iniekcyjne. 17 1. Wiercenie Å»erdz wiertnicza z monitorem i koronkÄ… zostaje zagÅ‚Ä™biona w grunt do wymaganego poziomu. Wiercenie jest z reguÅ‚y wspomagane strumieniem zaczynu cementowego, który zapewnia stateczność otworu oraz utrzymuje wolnÄ… przestrzeÅ„ wokół żerdzi dla odprowadzenia urobku. Do przewiercania murów lub betonu używa siÄ™ specjalnych koronek. 2. Rozluznianie Rozluznianie struktury gruntu za pomocÄ… bardzo silnego strumienia rozpoczyna siÄ™ od najgÅ‚Ä™bszego punktu odwiertu. Nadmiar mieszaniny gruntowo-wodno-cementowej wydostaje siÄ™ na powierzchniÄ™ przez pierÅ›cieniowÄ… przestrzeÅ„ wokół żerdzi. Ustalone parametry produkcyjne sÄ… przez caÅ‚y czas kontrolowane automatycznie. 3. Cementowanie RównoczeÅ›nie z rozluznianiem gruntu, we wszystkich wariantach technologii soilcrete podaje siÄ™ pod ciÅ›nieniem zaczyn cementowy, który przy udziale turbulencji optymalnie miesza siÄ™ z pozostaÅ‚ymi czÄ…stkami gruntu. Do czasu stwardnienia cementogruntu w otworze wiertniczym utrzymuje siÄ™ hydrostatyczne nadciÅ›nienie zaczynu. 4. Formowanie bryÅ‚ BryÅ‚y soilcrete dajÄ… siÄ™ dowolnie formować, poszerzać i Å‚Ä…czyć, zarówno w stanie Å›wieżym (Å›wieże w Å›wieże) jak i po stwardnieniu (Å›wieże w stwardniaÅ‚e). Kolejność wykonania dostosowuje siÄ™ do wymagaÅ„ oraz specyfiki podejmowanego przedsiÄ™wziÄ™cia budowlanego. INIEKCJA ROZRYWAJCA SOILFRAC Technologia iniekcji rozrywajÄ…cej wywodzi siÄ™ z przemysÅ‚u wydobywczego ropy naftowej. Stosowano jÄ… w celu otwarcia w podÅ‚ożu kanalików, którymi ropa naftowa przedostawaÅ‚a siÄ™ 18 do pomp wydobywczych. W latach 60-tych technologia ta znalazÅ‚a siÄ™ w centrum zainteresowania inżynierów firmy Keller, którzy wykorzystali jÄ… do rozwiÄ…zania wielu problemów w specjalistycznym budownictwie podziemnym. WszÄ™dzie tam, gdzie klasyczna iniekcja sÅ‚użąca do przygotowania podÅ‚oża pod posadowienie nowych obiektów lub naprawy posadowienia obiektów istniejÄ…cych nie może być zastosowana, lub gdzie niezbÄ™dne jest dokonanie korekty poÅ‚ożenia obiektu budowlanych w pionie, iniekcja typu soilfracR daje nowe możliwoÅ›ci zastosowaÅ„. W tej technologii zostajÄ… wytworzone w gruncie Å›cieżki iniekcyjne (Fracs) w które pompowany jest twardniejÄ…cy zaczyn na bazie cementu i mÄ…czki wapiennej. W poÅ‚Ä…czeniu ze specjalnie do tego celu rozwiniÄ™tÄ… technikÄ… pomiarów oraz kontroli możliwe jest unoszenie naprawianych obiektów o dziesiÄ…tki centymetrów. Przebieg prac 1. Faza pierwsza - wbudowanie rur iniekcyjnych. W podÅ‚oże gruntowe podlegajÄ…ce wzmocnieniu wprowadzone zostajÄ… specjalne rury iniekcyjne. Rury te wyposażone sÄ… w gÄ™sto rozstawione zaworki o specjalnej konstrukcji. UmożliwiajÄ… one wielokrotnÄ…, powtarzalnÄ… iniekcjÄ™. PrzestrzeÅ„ pomiÄ™dzy żerdziÄ… a gruntem zostaje wypeÅ‚niona zaczynem cementowym. 2. Faza druga - "Rozerwanie" podÅ‚oża. W celu dokonania iniekcji, do rury iniekcyjnej wprowadzany jest wąż na koÅ„cu którego umieszczony jest podwójny paker. DziÄ™ki temu pakerowi możliwe jest zamkniÄ™cie rury iniekcyjnej pod i nad wybranym zaworkiem oraz dokonanie przez niego kontrolowanej iniekcji. W tej fazie wytwarzajÄ… siÄ™ przeważnie poziome Å›cieżki iniekcyjne wypeÅ‚nione twardniejÄ…cym iniektem. W grunt wprowadzony zostaje pewien stan naprężenia. 3. Faza trzecia - iniekcja wielokrotna. Poszczególne zaworki, w zależnoÅ›ci od celu prac, mogÄ… być wykorzystywane wielokrotnie. Powtarzana iniekcja powoduje powstanie w gruncie dodatkowych Å›cieżek iniekcyjnych przebiegajÄ…cych na ogół w pionie i dodatkowe naprężenie podÅ‚oża. Poprzez Å›ciÅ›le okreÅ›lonÄ… ilość pompowanego iniektu, ciÅ›nienie, oraz miejsce pod budynkiem w który iniekcji siÄ™ dokonuje, można uzyskać wzmocnienie podÅ‚oża lub doprowadzić do kontrolowanych przemieszczeÅ„ pionowych obiektu. Rury iniekcyjne mogÄ… być przez dÅ‚uższy czas (nawet do kilku lat) utrzymywane w stanie "gotowoÅ›ci" co umożliwia cykliczne powtarzanie zabiegów (np.: w przypadku powtarzajÄ…cych siÄ™ szkód górniczych). Technologia soilfracR znajduje zastosowanie głównie w trzech dziedzinach: 1. Naprawa posadowienia obiektów budowlanych to dziedzina w której zastosowanie iniekcji rozrywajÄ…cej jest bardzo korzystnÄ… alternatywÄ™ dla innych technik. SoilfracR stosowany jest wszÄ™dzie tam, gdzie wystÄ™pujÄ… wymagajÄ…ce zahamowania nadmierne osiadanie, gdzie pojawiajÄ… siÄ™ naturalne lub sztucznie wywoÅ‚ane odksztaÅ‚cenia podÅ‚oża gruntowego, gdzie mamy do czynienia z wpÅ‚ywami eksploatacji górniczej oraz w przypadku zalegania pod fundamentami sÅ‚abych gruntów. Poprzez wielokrotnie powtarzalnÄ…, kontrolowanÄ… iniekcjÄ™ nastÄ™puje wzmocnienie podÅ‚oża gruntowego, oraz jego naprężenie. Efektem jest powstrzymanie osiadaÅ„ i trwaÅ‚e, naturalne, zabezpieczenie obiektu. W przypadku wzmacniania podÅ‚oża iniekcjÄ… 19 rozrywajÄ…cÄ…, wzmocnieniu ulegajÄ… także same fundamenty gdyż wszelkie szczeliny, pustki i rysy zostajÄ… wypeÅ‚nione zaczynem cementowym. 2. PodnoszÄ…c obiekty budowlane do góry likwiduje siÄ™ skutki ich nadmiernych osiadaÅ„. W zależnoÅ›ci od stanu technicznego w jakim znajduje siÄ™ dany obiekt oraz od wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci podÅ‚oża gruntowego ustala siÄ™ prÄ™dkość podnoszenia, maksymalne odksztaÅ‚cenia jakie jest w stanie znieść podnoszony obiekt oraz odpowiednie parametry pracy. CaÅ‚y proces rozkÅ‚ada siÄ™ na dość dÅ‚ugi okres a dzienne podnoszenia poszczególnych fragmentów obiektu leżące w zakresie milimetrów sumujÄ… siÄ™ do dziesiÄ…tek centymetrów w skali caÅ‚ego budynku. Wszelkie prace prowadzone sÄ… bez przerywania normalnego użytkowania obiektu. DoskonaÅ‚ym przykÅ‚adem zastosowania tej technologii byÅ‚a korekta pionowoÅ›ci wieżowca GSW w Berlinie. W trakcie prac budowlanych przy jego rozbudowie, nastÄ…piÅ‚o na skutek pewnych bÅ‚Ä™dów wykonawczych, jego nadspodziewanie duże wychylenia z pionu. Prace przy tym obiekcie rozpoczÄ™to w czerwcu 1996 roku od przygotowania specjalnych programów komputerowych wspomagajÄ…cych pomiary oraz zaÅ‚ożenia ukÅ‚adu pomiarowego obejmujÄ…cego okoÅ‚o 70 punktów. Po wykonaniu pomiarów zerowych wprowadzono do podÅ‚oża pod fundamentami zestawu stalowych rur o sumarycznej dÅ‚ugoÅ›ci 1513 mb i przystÄ…piono do iniekcji. Po okoÅ‚o tygodniu prac stwierdzono zatrzymanie procesu osiadania. Prowadzone dalej intensywne prace doprowadziÅ‚y do rozpoczÄ™cia procesu podnoszenia. Proces ten przebiegaÅ‚ na poczÄ…tku z prÄ™dkoÅ›ciÄ… 2,5 mm/tydzieÅ„, a po ostatecznym ustaleniu wszelkich niezbÄ™dnych parametrów i po stwierdzeniu prawidÅ‚owej reakcji budowli na pierwsze ruchy, zwiÄ™kszono prÄ™dkość do 5,5 mm/tydzieÅ„. Prace zakoÅ„czono po podniesieniu budynku o 54 mm . Od momentu zakoÅ„czenia prac obiekt jest caÅ‚y czas, automatycznie obserwowany geodezyjnie; do dnia dzisiejszego nie stwierdzono żadnych osiadaÅ„. 3. Ochrona budowli przed osiadaniami wywoÅ‚anymi budowÄ… tuneli jest bardzo ważnym zastosowanie technologii soilfracR . Pierwsze Å›wiatowe zastosowanie tej techniki miaÅ‚o miejsce w zagÅ‚Ä™biu Ruhry, w roku 1985, w trakcie budowy metra. W celu ochrony budowli przed spodziewanymi osiadaniami wynikajÄ…cymi z budowy tunelu, z umieszczonej w pobliżu obiektu studni wykonuje siÄ™ poziome wiercenia i rozmieszcza pomiÄ™dzy stropem przyszÅ‚ego tunelu a fundamentami ukÅ‚ad rur iniekcyjnych w formie poziomo leżącego wachlarza. W budynki instalowany jest bardzo czuÅ‚y ukÅ‚ad pomiarowy, który rejestruje osiadania we wszystkich newralgicznych częściach obiektu. Pierwsza iniekcja sÅ‚uży wzmocnieniu i naprężeniu podÅ‚oża pomiÄ™dzy fundamentem a przeszÅ‚ym tunelem. Prowadzi siÄ™ jÄ… aż do chwili uzyskania pierwszych reakcji budowli. NastÄ™pnie możliwe jest wykonanie podniesienia obiektu do góry symetrycznego do spodziewanych osiadaÅ„. W trakcie drążenia tunelu prowadzi siÄ™ bardzo dokÅ‚adnÄ… obserwacjÄ™ geodezyjnÄ… obiektu. Wszelkie wystÄ™pujÄ…ce osiadania sÄ… na bieżąco, caÅ‚kowicie lub częściowo neutralizowane przez odpowiednie podnoszenie. Natychmiastowa reakcja na pojawiajÄ…ce siÄ™ osiadania umożliwia zminimalizowanie odksztaÅ‚ceÅ„ obiektu a co za tym idzie znacznÄ… redukcjÄ™ pojawiajÄ…cych siÄ™ naprężeÅ„. Do najbardziej spektakularnych przykÅ‚adów tego typu zabezpieczenia obiektów należą prace wykonane w Lizbonie dla ochrony starego miasta w trakcie budowy tunelu metra (1998), zabezpieczenie zabytkowego dworca Głównego w Antwerpii w zwiÄ…zku z budowÄ… tunelu dla szybkiej kolei (1999/2000) oraz zapobieżenie osiadaniom fabryki AEG w zwiÄ…zku z budowÄ… tunelu drogowego w Bielefeld (1989-1991). 20