Czasami zdarza się, że grunty lub uwarunkowania wykonawcze zmu-szają do poszukiwania innych na-rzędzi wykonania pala. Jednym z nich jest chwytak linowy, który powszechnie używany jest do wyko-nywania ścian szczelinowych i baret najczęściej o wymiarach 2,80(2,50) x 0,80(0,60) m. W przypadku pali ma on przekrój okrągły. Jest to urządze-nie znane w Polsce od kilkudziesięciu lat, nazywane jest również wybie-rakiem lub wybiewybie-rakiem dłutowym.
Pierwsze pale wielkośrednicowe wy-konywane były chwytakami jednoli-nowymi, w których system zapadek pozwalał na otwarcie i zamknięcie urządzenia. Było to podstawowe na-rzędzie wiertnicze, w czasach kiedy niedostępne były jeszcze wyspecja-lizowane palownice. Chwytaki za-wieszone były na zwykłym trójno-gu lub specjalnych bramownicach z wciągarkami. Dużych kłopotów dostarczało wykonawcy zerwanie się liny nośnej i wydobycie z otworu urwanego chwytaka. Obecnie uży-wa się nowoczesnych chwytaków dwulinowych.
Na tak wykonanych palach posado-wiono wiele obiektów mostowych, wśród których można wymienić mo-sty: kolejowy przez Dźwinę w Woli-nie, w Zadusznikach przez Wisłę na linii LHS, przez Nogat w Malborku, w Ostrowcu Świętokrzyskim, obiek-ty Trasy Łazienkowskiej w Warsza-wie oraz nowsze: podpora nurtowa mostu autostradowego przez Wi-słę w Toruniu, przejście podziemne obok stacji metra przy pl. Bankowym w Warszawie, obiekty autostrady A4 Tarnów–Rzeszów, podpory mostu przez Wisłę w Kwidzynie.
v a d e m e c u m g e o i n ż y n i e r i i
Pierwszym przypadkiem, gdy warto roz-ważać użycie chwytaków linowych jest znaczna długość pali. Przy palach długości kilkudziesięciu metrów praca narzędziem wiertniczym na żerdzi jest bardzo czasochłonna. Żerdź przy tej dłu-gości składa się z kilku odcinków, które muszą się połączyć i rozłączyć w czasie każdego podnoszenia i opuszczania narzędzia wiertniczego, a maszyna za-czyna pracować na granicy swoich moż-liwości. Chwytak linowy opuszcza się do głębokiego otworu i podciąga na po-wierzchnię z dużo większą prędkością.
Ponadto skuteczność pracy chwytaka nie zależy od głębokości. Szybsze wy-konanie pala przekłada się na mniejsze odprężenie gruntu i większe nośności.
Fot. 2 | Wykonywanie pali podpór mostu przez Wisłę w Kwidzynie za pomocą nowo-czesnego dźwigu wyposażonego w urządzenie rurujące
Fot. 5 | Rozwiertak do powiększania podstaw pali [2]
Fot. 3 | Dłuto do rozbijania przeszkód w gruncie
Fot. 4 | Chwytak linowy do wydobywania urobku
Drugim przypadkiem jest możliwość usuwania przeszkód zalegających w gruncie, np. w postaci głazów.
W dolinach rzecznych występowanie bruku kamiennego na stropie glin jest często spotykane. Chwytak linowy ra-dzi sobie lepiej w takich sytuacjach od świdrów kubłowych. Wynika to z od-miennego sposobu odspajania gruntu i nagarniania urobku do narzędzia.
Ponadto chwytak może pracować jako dłuto i rozbijać średniej wielkości przeszkody. Wyposażenie dźwignicy umożliwia stosowanie zamiennie spe-cjalnego dłuta skutecznie rozkruszają-cego duże głazy (fot. 3 i 4).
Należy zwrócić uwagę, że do oczyszcza-nia dna otworu na zakończenie wierce-nia przed betonowaniem należy użyć narzędzia o gładkich krawędziach, które zapewni wyrównanie dna. Chwytak taki zawieszony jest do dźwigu – fot. 1.
Chwytakiem linowym można wykony-wać pale w trudnych miejscach, np. na skarpach, pod liniami energetycznymi lub rurociągami. Wysokość przestrzeni do pracy limitowana jest tylko długo-ścią wystającej rury obsadowej i wyso-kością samego chwytaka. W przypadku pracy w oddaleniu od maszyny bazo-wej ograniczeniem może być udźwig żurawia.
Jeśli projektowany pal charaktery-zuje się niewystarczającą nośnością, poszukuje się sposobu jej zwiększe-nia. Możliwych jest do zastosowania kilka metod, w tym m.in. iniekcje
pobocznicy, trzy metody iniekcji podstaw, rozwiercanie (poszerza-nie) podstawy.
Rozwiercanie podstawy jest szczegól-nie korzystne, kiedy nośność pobocz-nicy jest niewielka, a większość obcią-żenia przekazywana jest na mocniejsze grunty w podstawie. Dobre efekty uzyskuje się w gruntach spoistych, co najmniej półzwartych i w miękkich skałach. Bardzo trudne jest wykonanie rozwiercenia w gruntach niespoistych i nawodnionych, ponieważ nie zacho-wana jest wtedy stateczność otworu.
Co prawda, możliwe jest zastosowanie zawiesiny bentonitowej, ale proces od-bywa się wtedy bez kontroli. Rozwier-cenie podstawy pala może osiągnąć
v a d e m e c u m g e o i n ż y n i e r i i
styczeń 12 [91]
REKLAMA
Fot. 6 | Odkopana powiększona podstawa pala
średnicę nawet trzykrotnie większą od średnicy trzonu i zależne jest od wa-runków gruntowych [1]. Przy rozwier-ceniu podstawy rośnie kilkakrotnie jej powierzchnia i możliwość przeniesie-nia obciążeń. Jednak rozwiercenie po-woduje wyłączenie z pracy pobocznicy ponad rozwierceniem zwykle na dłu-gości dwóch średnic podstawy [2].
Szczegółowe informacje o wykonawczych fi rmach budowlanych znajdziesz w nowym wydaniu „KATALOGU INŻYNIERA”
edycja 2011/2012 oraz na stronie:
www.kataloginzyniera.pl
K ATA L O G I N Ż Y N I E R A Powiększenie podstawy jest
wykony-wane specjalnym rozwiertakiem, który opuszcza się na żerdzi na dno wyko-nanego otworu. Pod wpływem naci-sku żerdzi otwierają się boczne ostrza skrawające grunt, który nagarniany jest do specjalnego pojemnika na spodzie rozwiertaka. Po wykonaniu poszerzenia dokonuje się inspekcji dna, korzystając ze specjalnej klatki opuszczanej na dno otworu. Poszerzenie podstawy w odpo-wiednich warunkach gruntowych przez doświadczonego wykonawcę może przynieść bardzo dobre efekty ekono-miczne i techniczne w postaci znacznie zwiększonej nośności pala. Na fot. 5
pokazano rozwiertak, a na fot. 6 – od-kopaną poszerzoną podstawę podczas prób technologicznych rozwiertaków w latach 70. ubiegłego wieku.
mgr inż. Piotr Rychlewski
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
Literatura
1. PN-EN 1536:2010 Wykonawstwo spe-cjalnych robót geotechnicznych – Pale wiercone.
2. B. Kłosiński, E. Marcinków, Pale wiercone – współczesne metody wykonania, semi-narium Fundamenty palowe, Warszawa 22 kwietnia 2009 r.
v a d e m e c u m g e o i n ż y n i e r i i
c i e k a w e r e a li z a c j e
styczeń 12 [91]