C

1
Cölöpalapozás
2
Cölöpalapozási alapismeretek
3
A cölöpök definiciója

• teherátadás a mélyebben levo talajrétegekre
• a cölöptalpon és a cölöppaláston
• függoleges méretére általában H?5D jellemzo
• a teherbíró réteg mélysége és
• a befogás szükséges hossza szabja meg
• építés általában valamilyen "célszerszámmal"
• felülrol, a járósíktól lefelé

4
A cölöpök funkciója, rendeltetése

• régi épület megerosítése
• épületkárosodás vagy tehernövelés esetén
• koncepció teheráthárítás a mélyebb
  rétegekre
• síkalap alá, mellé vagy azt átfúrva

• új építmény alapozása
• mélyen teherbíró réteg esetén
• aláüregelodési veszély esetén
• magas talajvíz esetén a
  víztelenítés elkerülésére
• süllyedésérzékeny épület alá

• talajjavítás céljából
• tömörítés
• talajcsere

• földtámasztó szerkezet
• munkatérhatárolásra
• lejtostabilizálásra

5
Új épület pilléreinek alapozása cölöpökkel
6
Kombinált cölöp-lemezalapozás
7
Alapmegerosíto cölöpök
8
Földmegtámasztó cölöpfalak
9
Mélyvibrációval készülo talajjavító cölöp
10
Cölöptípusokmechanikai igénybevétel szerint
Rh
Rt
Rt
Epf
Rs
Rs
Epa
Rb
nyomott húzott
keresztirányban terhelt
11
(No Transcript)
12
A cölöp-ellenállási összetevok
mobilizálódása,arányuk változása
13
Cölöpözési technológiák

• Talajhelyettesítéses
• talajkiemelés
• üregkitöltés
• talajlazulás
• ? teherbíráscsökkenés
• lehajtáskor
• sem zaj, sem rezgés

• Talajkiszorításos
• cölöptest v. alul zárt cso
• lehajtása
• talajtömörítés
• ? teherbírásnövekedés
• lehajtáskor
• zaj, rezgés

14
(No Transcript)
15
A cölöpanyag hasznosulása
20 cölöpözési projekt Nápoly mellett vulkáni
eredetu talajokban
16
Cölöposztályozás az átméro szerint

• Mikrocölöpök
• D8-24 (30) cm
• foleg alap-
• megerosítésre
• speciális technológiákkal

• Normál méretu
• D30-80 cm
• szokványos terhu, érzékeny épületek
• mindkét technológiával

• Nagyátméroju
• Dgt 80 cm
• nagy terhelésu, érzékeny épületek
• talajhelyettesítéses technológiával

17
A cölöpök anyaga

• vasbeton
• - leggyakoribb
• - készítése helyben (az üregben) bedolgozva
  eloregyártva (egészben v.
  darabokban)
• acél, öntött vas
• - idehaza ritka, bár terjedoben van
• - keresztmetszete cso (egyben vagy elemekbol)
• hengerelt profil (H-, I-szelvény)
• fa
• - régen gyakori volt, mára szinte eltunt
• tájvédelmi okokból vízi építményeknél,
• - impregnálva
• szemcsés anyagok
• - inkább talajjavításra
• - ko, kavics, salak, meszes v. cementes talaj

18
Talajkiszorításos cölöpök
19
TALAJKISZORÍTÁSOSCÖLÖPÖZÉSI TECHNOLÓGIÁJA

• TALAJKISZORÍTÓ ELEM
• LEHAJTÁSI MÓD
• CÖLÖPTEST ELOÁLLÍTÁSA

20
talajkiszorító elem

• eloregyártott vasbeton elemek
• négyszögkeresztmetszetu cölöp
• üreges henger, kúpos cölöp, betoncsodarabok
• toldás
• fémelemek
• acélcso (alul zárt)
• öntött vas cso
• hengerelt profilok, zárt szelvények
• speciális kiszorító fúrószerszám
• fa

21
lehajtási mód

• verés
• vibrálás
• csavarás
• sajtolás

22
A talajkiszorításos cölöplehajtás fobb kérdései

• befolyásoló tényezok altalaj, cölöpjellemzok,
  verési paraméterek
• összehasonlítható tapasztalat (saját adatbázis)
• próbacölöpözés
• dinamikai számítások (hullámegyenlet)
• ellenorzés ? ?din,ny ? 0,8??b ? ?din,h ?
  0,9??a,f
• minosíto paraméter Ft / Ac (töroero /
  cölöpkeresztmetszet)
• veszélyes zónák nyomásra kövesedett réteg,
  húzásra átmenet lágy rétegbe
• qc30-40 MPa esetén L10-15 m hossz és ?V6-8
  tömörítés lehetséges
• max. 0,5 m lökethosszú legyen a veroberendezés
• 1 kár elfogadható

23
Talajkiszorításos cölöptípusokMSZ EN 12699
24
elore-gyártott vert vasbeton cölöp
25
Toldások
26
Eloregyártott kúpalakú vasbeton cölöp
27
Csavart (screw) cölöp
28
Hidraulikus verokalapács lánctalpas alapgépen
29
(No Transcript)
30
Verési adatok mérése és regisztrálása
31
Verési jegyzokönyv
32
Zárható végu levibrált acélcsohelyének
kibetonozása
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
Simplex cölöpelveszo feju acélcsohelyének
kibetonozása
36
(No Transcript)
37
Fundex-cölöp elveszo feju lecsavart acélcso
kibetonozott helye
38
Omega-cölöp
39
(No Transcript)
40
Franki-cölöp
41
(No Transcript)
42
Talajhelyettesítéses cölöpök
43
Talajhelyettesítéses cölöpözéstechnológiai
feladatai

• földkiemelés
• furatállékonyság biztosítása
• cölöptest készítése
• betonbevitel
• betontömörítés
• vasalás behelyezés

44
FÖLDKIEMELÉS

• végtelenített spirálfúróval
• rövid spirálfúróval
• kanálfúróval (dobfúróval)
• koronával
• markolóval
• iszapolóval
• öblíto folyadékkal szivattyúzva

45
A FURATÁLLÉKONYSÁG BIZTOSÍTÁSA

• önmagában állékony talajban semmi
• bennmaradó talajdugóval
• fúróiszappal (bentonitos "iszappal")
• béléscsovel
• elozetes talajszilárdítással

46
CÖLÖPTEST KÉSZÍTÉSE

• BETONBEVITEL
• gravitációsan vagy pneumatikusan
• betonozó tölcséren vagy fúrószáron keresztül
• BETONTÖMÖRÍTÉS
• csömöszölés döngölovel v.csovisszaveréssel
• vibráció merülo vibrátorral v. csomozgatással
• VASALÁSBEHELYEZÉS
• betonozás elott beállítva
• betonba süllyesztve (vibrálva)

47
Méretek, méretturések

• Méretek
• átméro
• 0,3 D 3,0 m
• szélesség
• wmin 0,4 m
• Hossz / szélesség méretarány
• L / w 6
• ferdeség
• n 6
• alapfelület
• A 10 m2
• átméroarányok
• Dtalp / D 2 szemcsés talaj
• Dtalp / D 3 kötött talaj
• Dtörzsmax / D 2

• Méretturések
• pontraállás hibája
• e 0,10 m ha D 1,0 m
• e 0,1D ha 1,0 D 1,5 m
• e 0,15 m ha D 1,5 m
• irányeltérés
• i 0,02 m/m ha n 15
• i 0,04 m/m ha 4 n 15

48
A fúrási eljárások fobb szabályai

• gyors legyen a fúrás
• a talp egyenletes felfekvése biztosítandó
  elotolás
• túlfúrás új muszakban végzett betonozáskor
• talptisztítás
• falvédelem
• béléscso n15 ferdeség esetén kötelezo,
  víztúlnyomás, elotolás
• támasztófolyadék iránycso kell, folyadékminoség,
  tartalék, dugattyúhatás, n15 esetén
  tilos
• spirál-talajdugó n10 esetén
• folyós homok, cu15 kPa agyag esetén
  próbacölöp
• földkiemelés minimalizálása
• falvédelem nélkül d60 cm esetén, n15 esetén,
  szilárd talaj

49
Fúrt cölöpök betonminosége

• Betonminoség C20/25 C30/37
• Adalékanyag dmax 32 mm és betéttávolság/4
• Cementtartalom 325 kg/m3 (száraz
  betonozás)
• 375 kg/m3 (víz alatti betonozás)
• Víz/cement tényezo v/c ? 0,6
• Adalékanyag 400 kg/m3 (ha d gt 8 mm)
• d?0,125 mm cement 450 kg/m3 (ha d 8 mm)
• Betonkonzisztencia 460 Ø 530 (száraz
  betonozás)
• Terülési átméro 530 Ø 600 (szivattyú és
  víz alatt)
• 570 Ø 630 (betonozás zagy alatt)

50

• fúrás rövid spirállal szakaszos földkiemeléssel
• furatvédelem nélkül
• talptisztítás kanállal
• vasalás beállítása
• betonozás betonozócsovel

Fúrt cölöp készítése állékony talajban
51
(No Transcript)
52
(No Transcript)
53

• fúrás végtelen spirállal
• furatvédelem bennmaradó talajdugóval
• betonozás nyomás alatt a fúrószáron át
• a vasalás utólagos behelyezése

CFA-cölöp
54
(No Transcript)
55
(No Transcript)
56
(No Transcript)
57
(No Transcript)
58
(No Transcript)
59

• fúrás markoló fúróval
• furatvédelem bentonitos fúróiszappal
• vasalás behelyezése
• betonozás betonozócsovel

Fúróiszappal fúrt cölöp
60
(No Transcript)
61
(No Transcript)
62
(No Transcript)
63

• fúrás markoló fúróval
• béléscsoves furatvédelem
• vasalás behelyezése
• betonozás betonozócsovel

Béléscsovel fúrt cölöp
64
(No Transcript)
65
(No Transcript)
66
Talpszélesítés
67
(No Transcript)
68
Mäsi-cölöpfúrt-injektált mikrocölöp bennmaradó
acélcsovel
69
GEWI-cölöpfúrt mikro-cölöp
70
(No Transcript)
71
Integritásvizsgálat
Izotópos mérés
Dinamikus vizsgálat
72
Cölöpalapozások tervezése
73
A tervezés rendje, követelményei
74
Nyomott cölöpök tervezésének rendje

• a kiindulási adatok rögzítése, értékelése
• építmény, helyszín, talaj-talajvíz, körülmények
• cölöpválasztás
• típus, átméro, hossz vagy darabszám
• közelíto méretezés
• a becsült teher és teherbírás összevetése
• a cölöpalap konstrukciójának kialakítása
• elrendezés, kivitelezés, felszerkezeti kapcsolat
• részletes statikai ellenorzés
• a követelmények teljesülésének igazolása
• a kivitel tervek elkészítése
• típus, méret, vasalás, elrendezés, darabszám,
• készítési sorrend, lehajtáskor várható akadályok
• a kivitel muszaki felügyeletének eloírása
• cölöpözési jkv, integritásvizsgálat,
  próbaterhelés

75
A cölöptervezés meghatározó elemei

1. Típus- és méret választás
2. Kiosztás - tengelytávolság
3. Egyedi cölöp tervezése talajtörésre
4. Közelíto ellenorzések a további követelményekre

76
Cölöpválasztás szempontjai

• a helyszíni talaj- és talajvízviszonyok,
  beleértve a talajban eloforduló ismert vagy
  lehetséges akadályokat is
• a cölöpözéskor keletkezo feszültségek
• a készítendo cölöp épségének megorzésére és
  ellenorzésére szolgáló lehetoségek
• a cölöpözési módszer és sorrend hatása a már
  elkészült cölöpökre, a szomszédos
  tartószerkezetekre és közmuvezetékekre
• a cölöpözéskor megbízhatóan betartható
  turéshatárok
• a talajban eloforduló vegyi anyagok káros
  hatásai
• a különbözo talajvizek összekapcsolódásának
  lehetosége
• a cölöpök kezelése és szállítása
• a cölöpözés hatásai a környezo építményekre.
• a cölöpök távolsága a cölöpcsoportban
• a cölöpözéssel a szomszédos szerkezetekben
  okozott elmozdulások vagy rezgések
• az alkalmazandó veroberendezés vagy vibrátor
  típusa
• a cölöpökben a verés által keltett dinamikus
  feszültségek
• fúróiszappal készülo fúrt cölöpök esetében a
  folyadéknyomás szinten tartásának szükségessége,
  megakadályozandó a furat falának beomlását és a
  furat talpának hidraulikus talajtörését
• a cölöptalp és egyes esetekben, különösen
  bentonit alkalmazásakor a palást megtisztítása
  a fellazult törmelék eltávolítása végett
• a furatfal betonozás közbeni helyi beomlása, mely
  földzárványt okozhat a cölöpszárban
• talaj vagy talajvíz behatolása a helyben
  betonozott cölöptestbe és az átáramló víz
  lehetséges zavaró hatásai a még nedves betonban
• a cölöpöt körülvevo telítetlen homokrétegeknek a
  beton vizét elszívó hatása
• a talajban eloforduló vegyi anyagok kötésgátló
  hatása

77
A cölöpözés tervezéséhez szükséges speciális
információk

• Épületmaradványok, feltöltések
• Kövesedett talajok
• Agresszív talajok és talajvíz
• Lágy réteg egy jó réteg alatt
• Érzékeny szomszédos épületek
• Környezeti korlátozások
• Légvezetékek

78
Cölöpök statikai követelményei

• valamennyi egyedi cölöp teherbírásának
  nagyobbnak kell lennie a rájutó tehernél

• az egyedi cölöp süllyedése
• nem lehet nagyobb a megengedettnél

• a cölöpcsoportra jutó eredo erot
• el kell bírnia a cölöpcsoportnak

• a cölöpcsoport süllyedése is
• megengedheto legyen

79
A cölöpcsoport talajtörési ellenállása

• a cölöpcsoportot egyetlen nagy cölöpként
  vizsgálva megállapítható ellenállás
• a cölöpöket befoglaló palás- és
  talpfelületeken muködo
• a fajlagos palást- és talpellenállást
• az egyedi cölöpökéhez arányosítva lehet
  felvenni
• a cölöpcsúcs síkjában feltételezheto
• helyettesíto síkalap talajtörési ellenállása
• alaprajzi méretet a köpenysúrlódás
  miatti feszültség-szétterjedéssel
  számolva
• a cölöpöket befoglaló kontúrvonalakból
  kiadódónál
• valamelyest nagyobbra lehet venni
• az egyedi cölöpök nyomási ellenállásának összege
• lebego cölöpök esetében esetleg bizonyos
  (szerény mértéku)
  csökkentéssel

80
Az egyedi cölöpök süllyedése

• a csúcs alatti ?2.D talajzóna kompressziójából
  számítható, de
• a legtöbb esetben minimális (elhanyagolható),
• mert
• a lebego cölöpök esetében a domináns
  köpenysúrlódás
• 0,02D 10 - 20 mm elmozdulással már
  mobilizálódik
• az álló cölöpök csúcsa
• jó teherbírású, alig összenyomódó talajra
  támaszkodik
• próbaterhelési tapasztalatok szerint
• az üzemi terhelésnek megfelelo eronél 5-15 mm

81
Cölöpcsoport süllyedésének becslése
82
(No Transcript)
83
Negatív köpenysúrlódás

• Okai
• felszíni teher, verés okozta pórusvíznyomás-több
  let,
• fiatal feltöltések összenyomódása önsúly
  hatására, feltöltés roskadása,
• talajvízszint csökkenése, szerves talajok
  másodlagos összenyomódása
• Jellemzoi
• 5-10 mm süllyedés is elegendo a
  mobilizálódáshoz,
• neutrális szint függ a biztonságtól, a
  teherbírási összetevok arányától és
  mobilizáló mozgásuknak a felszínsüllyedéshez
  viszonyított arányától,
• süllyedési, nem teherbírási probléma, mert
  elegendoen nagy mozgás után már nem
  lehet negatív köpenysúrlódás,
• a hasznos, esetleges terhek nem okoznak gondot,
• cölöpcsoportban a helyzet kedvezobb
• Védekezési lehetoségek
• eloterhelés a konszolidáció kivárásával
  (?s/?tlt1cm/hó),
• cölöpköpeny kikapcsolása védocsovel, kenéssel
• kelloen nagy biztonság a töréssel szemben
• felszerkezet süllyedésturésének növelése

84
Az egyedi cölöp teherbírásának meghatározása
85
Egyedi cölöp nyomási ellenállásának meghatározási
módszerei

• statikus próbaterhelés
• a helyszínén, a tervezett cölöpfajtán
• hasonló próbaterhelések eredményeinek
  adaptálása
• számítás talajvizsgálatok (talajszelvény) alapján
• statikus szondadiagram
• nyírószilárdság
• azonosító paraméterek
• dinamikus próbaterhelés
• illesztés
• korrelációs összefüggés
• verési képlet

86
Statikuscölöppróbaterhelések
87
Próbaterhelési rendszerek
88
(No Transcript)
89
(No Transcript)
90
(No Transcript)
91
(No Transcript)
92
STATNAMIC
93
A terheloero idobeli változása
94
A süllyedés idobeli alakulása
95
A terhelo ero és a süllyedés kapcsolata
96
Próbaterhelési görbe
97
Cölöpellenállás számítása talajvizsgálat alapján
98
Cölöpteherbírás számítása talajvizsgálati adatok
alapján szemiempirikus módszerekkel

• Rb
• talpellenállás
• Ab
• keresztmetszeti terület
• qb
• fajlagos talpellenállás

Rs Palástellenállás Hi Ki rétegvastagság
cölöpkerület qsi fajlagos palástellenállás
99
Szemcsés talaj esetén

• qb talpellenállás
• ab a talpellenállás technológiai szorzója
• b és s köralakú cölöpökre 1,0
• qcI a talp alatti dcrit kritikus mélységre
  vonatkozó átlag
• qcII a talp alatti dcrit kritikus mélység
  minimuma
• qcIII a talp feletti 8D hossz minimuma, de
  legfeljebb 2 MPa
• dcrit 4D és 0,7D közötti azon mélység, mely a
  legkisebb qb értéket adja
• qbH korlátozása
• qbHlt15 MPa lehet
• eloterhelt, nagyon tömör, meszes homokok esetében
  további csökkentés
• qs palástellenállás
• qs ?s? qcH
• ab a palástellenállás technológiai szorzója
• qcH korrekciója
• ha egy 1,0 m-nél hosszabb szakaszon qc?15 MPa,
  akkor qcH15 MPa legyen,
• (ez egyben qs ?120 kPa korlátozást is
  jelent)

100
Statikus szondadiagram
101
(No Transcript)
102
Kötött talajok fajlagos cölöpellenállási értékei
a cu drénezetlen nyírószilárdságból
Palástellenállás
Talpellenállás

• Talajkiszorítással
• készülo cölöpre

Talajhelyettesítéssel készülo cölöpre
cu?0,06.qc qc a stat. szonda csúcsellenállása
103
DIN 1054fúrt cölöpök fajlagos cölöpellenállásaina
k tapasztalati értékei
104
DIN 1054vert cölöpök fajlagos cölöpellenállásának
tapasztalatai értékei
105
Tapasztalati adatok a cölöpteherbírásra
106
Dinamikus próbaterhelés
107
(No Transcript)
108
(No Transcript)
109
Dinamikus próbaterhelés

• Módszerek
• dinamikus próbaterhelés (alakváltozás- és
  gyorsulásmérés) korrelációs tényezo
• modellillesztéssel (signal matching,
  CAPWAP) 1,35
• közvetlen számítással (hullámegyenlet, CASE)
  1,60
• verési képlet (elmozdulásmérés)
• kvázi-rugalmas behatolás mérésével 1,7
  5
• kvázi-rugalmas behatolás becslésével v.
  elhanyagolásával 1,90
• Kalibrálás statikus próbaterheléssel
• ugyanazon cölöptípuson
• hasonló hosszal és keresztmetszettel
• hasonló talajban
• Az eredmény megbízhatóságát növeli
• kello ütohatás (2-10 t)
• elég nagy elmozdulás (10-50 mm)
• hosszabb erohatás (5-100 ms)
• Alkalmazás
• terv igazolására
• próbaveréshez
• teherbírás egyenletességének igazolására

110
Verési képletek(Hiley, DELMAG, Dán, Holland)

• ?1 és ?2 hatékonysági tényezok
• M?g?h ütési energia
• Q verési ellenállás
• sr kvázi-rugalmas behatolás
• sm maradó behatolás

111
Biztonság az MSZ 15005 szerintés az Eurocode 7
szerint
112
A PH határero meghatározása a Pt töroerobol az
MSZ 15005 szerint

• ?10,90,5
• a töroero meghatározási módjától függoen
• ?21,00,9
• a talajviszonyok változékonysága alapján
• ?30,9.0,5
• az esetleges károsodás következményei szerint

113
A biztonság az Eurocode 7 szerint
114
(No Transcript)
115
Modelltényezo az EC7 NM szerint

• NA25.2. Nem kell modelltényezoket alkalmazni (1,0
  modelltényezovel szabad számolni), ha egyidejuleg
  teljesül, hogy
• az alkalmazott eljárás kidolgozásakor a
  talajjellemzoket igazolhatóan olyan értékekkel
  vették figyelembe, melyek karakterisztikus
  értékeknek tekinthetok,
• a tervezo a talajjellemzok karakterisztikus
  értékeivel alkalmazza az eljárást.
• NA25.3. A következokben megadott modelltényezoket
  kell alkalmazni, ha egyidejuleg igaz, hogy
• az alkalmazott eljárás kidolgozásakor a
  talajjellemzoket igazolhatóan átlagértékekkel
  vették figyelembe,
• a tervezo is a talajjellemzok átlagértékeivel
  alkalmazza az eljárást.
• Az alkalmazandó modelltényezok
• statikus szondázás (CPT) csúcsellenállásából
  származtatott fajlagos cölöpellenállások esetében
  1,05,
• laboratóriumi vizsgálatokkal megállapított
  nyírószilárdságból származtatott fajlagos
  cölöpellenállások esetében 1,1,
• tapasztalatai alapon felvett nyírószilárdsági
  paraméterek vagy azonosító és állapotjellemzok
  alapján megállapított fajlagos cölöpellenállások
  esetében 1,2.
• Ha az alkalmazás feltételei az elobbi két eset
  között vannak, akkor a tervezo az elobbiekben
  javasolt értékek és 1,0 közötti modelltényezoket
  vehet számításba.