1. dia

1
TALAJHORGONYZÁS
tervezés építés (ellenorzés)
Meszlényi Zsolt Strabag-MML Kft.
2
Talajhorgonyok - fogalmak

• Talajhorgony olyan szerkezet , amely reakció
  erot visz át a gyámolított szerkezetrol a talajra
  vagy kozetre
• _____________________________________
• Horgonyfej eroátadás a szerkezetre
• (átvezetés , feszíthetoség , rögzítés)
• Szabad szakasz rugalmas eroátviteli hossz
  (elmozdulást biztosít , nincs eroátadás)
• Befogott szakasz eroátadás a talajra
• (szakadólapon kívül , stabilitás !)
• _____________________________________
• Magas kockázatú szerkezet ! Tönkremenetele
  okozhat progresszív törést , stabilitás vesztést
  (hasonlóan az oszlopokhoz)

3
Horgonyok felhasználási lehetoségei

• Támszerkezetek reakcióeroinek felvétele
• Alagútfalazat és külso kozettömeg
  együttdolgoztatása

4
Horgonyok felhasználási lehetoségei

• Hídfok ferde húzóeroinek felvétele (függesztett
  és hárfahidak)
• Felúszni akaró szerkezet lehorgonyzása

5
Horgonyok felhasználási lehetoségei

• Magas súlypontú szerkezet alapozásának rögzítése
  (torony , kémény stabilizálása felborulás ellen)
• Stabilizálás vízáramlás okozta erok ellen

6
Horgonyok felhasználási lehetoségei

• Rézsu felszín stabilizálás (pl. sziklarézsuk
  bevágásban)
• Kikötoi partfalak hátrahorgonyzása

7
Talajhorgonyok osztályozása , típusai

• Élettartama szerint - ideiglenes , T ? 2 év
  (pl. ducolás)
• - tartós , mint a szerkezet (pl. hídfo)
• korrózió ! (környezet élettartam)
• Befogás módja - injektált szakasszal
  (köpenymenti nyírás)
• - mechanikus szerkezettel (pl. esernyos)
• - expandált testtel
• Teherviselo elem - acél feszítokábeles
  (általános , nagy erore)
• - acél magrúd (csavarbordás , kisebb erore)
• - üveg ill. szénszálas rúd (FRP , korrózió)
• Szerkezet készítése - gyártmány üzemben
  készítve
• - helyszíni szerelés (csak ideiglenes !)

8
Injektált szakasszal befogott horgonyok

• Befogás az injektált szakaszon a talajba
  befeszítve
• Eroátadás a talaj és a befogási rész közti nyírás
  által
• Kedvezoen alkalmaz-ható tömör szemcsés talajokban
  (e ? 0,6) és kemény agyagokban (Ic gt 1,0)
• Magyarországon ez a legelterjedtebb módszer

9
Mechanikus befogású horgonyok

• Befogás mechanikus szerkezettel .
• Veréssel lehajtva , majd feszítéssel meg-húzva .
  A szárnyak kihúzódás közben kinyílnak .
• Befogás a passzív földellenállás
  mobili-zálásával .
• Nagy feszítési hossz (speciális sajtó) , kis
  erokre , ideiglenes

10
Expandált befogású horgony - kialakítás

• Befogás a lehajtott horgony fejének
  felfújásával .
• Eroátadás a passzív földellenállás
  mobilizálásával .
• Kedvezo puha agyagokban

11
Expandált befogású horgony építési fázisok

• Fúrás , horgonytest beépítése furatba
• Befogási szakasz kiinjektálása
  cement-habarccsal
• Horgonyfej felszerelés , korrozióvédelem
• Feszítés , ellenorzés , lehorgonyzás

12
Expandált befogású horgony acél befogótest
Befogási szakasz (expandált test) különbözo
állapotaiban
13
Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány

• Ideiglenes és állandó is lehet
• Furatba , cement-habarcsba beépítve
• Szabad szakaszon PVC cso a rúdon (csú-szik a
  habarcsban)
• Állandónál a befogás is PVC bordáscsovel védve
  (korrozió) , és belül is feltöltve ha-barccsal

14
Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány

• Fobb szerkezeti részek
• Acél magrúd , menetes
• Fej alátét anya
• Bevezeto csúcs
• Bordás PVC cso (befogás)
• Sima PVC cso (szabad szakaszon)
• Külso és belso injektáló csövek mandzsetták
• Távtartók

15
Injektált rúdhorgony kialakítása - gyártmány

• Külso injektálócsövek és mandzsetták kialakítása
• Fej részei alátét elem és önzáró lehorgonyzó
  anya

16
Injektált kábelhorgony kialakítása - gyártmány

• Ideiglenes és állandó is
• Furatba , cementhabarcs-ba beépítve a
  szerkezetet
• Ideiglenes kábel szabad szakaszon PVC
  borítással
• Állandó PVC csoben az egész , belül is
  feltöltve a befogás cementhabarccsal
• Injektálócso PVC , szele-pekkel , külso-belso
• Fej alátétlemez , lehor-gonyzó elem (ékes)

17
Injektált kábelhorgony kialakítása - helyszínen
szerelt

• Injektáló acélcso szelepekkel , csúccsal
• Kábelek távtartókkal , bilincsekkel (ferde
  vezetés ? befeszül a talajba)
• PVC cso szabad szakaszon (csúszik)
• Fej átvezetés , acélék , lehorg. elem

18
Különleges talajhorgonyok

• Visszabontható horgonyok . Gyengített
  keresztmetszet , kábelek egyenként kitéphetok
  a befogási szakaszból
• Elektromosan szigetelt horgonyok (kóboráram
  korrózió)
• Nem fémes horgonyok (FRP szálas rudakkal)

19
Talajhorgonyokra vonatkozó fobb szabványok

• Eurocode 0 (MSZ EN 1990) A tervezés alapjai
  Méretezés elvi alapjai , biztonsági szintek ,
  kielégítendo kritériumok stb.
• Eurocode 7 (MSZ EN 1997-1) Geotechnikai
  tervezés 8. fejezet Horgonyzás (9.
  fejezet Támszerkezetek) Tervezés elvei ,
  méretezés módja , parciális (biztonsági) tényezok
  , minoségellenorzés és fenntartás követelményei
  
• MSZ EN 1537 Speciális geotechnikai munkák
  kivitelezése . Talajhorgonyok . Részletes
  szabályok a horgony építésére ,
  minoségellenorzésére , próbaterhelésére
• ISO DIS 22477-5 Geotechnical investigation and
  testing . Testing of anchorages . A
  próbaterhelések végrehajtása és kiértékelésének
  lehetoségei

20
TALAJHORGONYOK TERVEZÉSE

• alapelvek
• igénybevételszámítás
• teherbírásszámítás
• feszítési adatok
• stabilitásvizsgálat

21
Horgonyok tervezése - alapelvek

• A megfelelo megbízhatóság biztosítandó (EC0
  alapelvek)
• - Megelozéssel (pl. korrózióvédelem)
• - Parciális tényezok alkalmazásával a
  számításban
• - Minoségbiztosítással az építéskor
• - Megfelelo fenntartással a kész szerkezetnél
• Teljesítendo alapelvek (EC0)
• - Megfelelo teherbírás (Ed ?Rd , törés ,
  talajtönkremenetel)
• - Tartósság (pl. kúszás)
• - Használhatóság (pl. túlzott elmozdulás)
• - Tuzállóság (általában nem probléma)
• - Katasztrófáknál ne károsodjon túlzottan
  (életmentési ido !)

22
Horgonyok tervezése osztályba sorolás

• A teljes tervezett szerkezet (horgonnyal)
  besorolandó EC0 és EC7 szerint
• Kárhányad osztályok ? Megbízhatósági osztály
• CC1 , 2 , 3 (EC0) RC1 , 2 , 3 (EC0) és
• és tervellenorzés DL1 , 2 , 3 Geotechnikai
  kategória
• és helysz. ell. IL1 , 2 , 3 1 , 2 , 3
  (EC7)
• A szabványok parciális (biztonsági) tényezoi az
  átlagos esetre , a 2 kategóriára lettek
  meghatározva ! Megbízhatósági módszerrel , ekkor
  ? 3,7 (megbízhatósági index , törési kockázat
  P(R?E) 10-4)
• Ha nem 2 kategóriába esik , akkor az
  igénybevétel tervezési értékét módosítani kell
  egy KFI tényezovel (a parciális tényezok
  hatását módosítja) vagy statisztikai módszereket
  kell használni .
• Ed KFI ? Ed,2
• KFI 0,9/1,0/1,1

23
Horgonyok tervezése méretezés állapotai
Tervezési állapotok (helyzetek) Tartós
(normál) Ideiglenes (pl. építési) Rendkívüli (pl.
túlfeszítés) Szeizmikus (földrengés)
Határállapotok (tönkremenetelek) Teherbírási EQ
stabilitásvesztés UPL felúszás (szerkezetre !)
STR fej vagy szár törés fej torzulás
(erovesztés) kihúzódás befogási
részbol GEO kihúzódás talajból FAT kúszás
(erovesztés) Használhatósági túlzott elmozdulás
(szerkezettel kölcsönhatásban !)
Minden tervezési állapotban feleljen meg az
összes határállapotra
Igazolás módja EQ , UPL Edstb ? Estb (
Rd) STR , GEO Ed(M,N,T,V) ? Rd(M,N,T,V) FAT Dd
? 1,0 Használhat. yser ? y adm
24
Talajhorgony felderítés , geometria közelíto
felvétele

• Fej lehetoleg talajvíz felett !
• Hajlás lehetoleg 15-30? között
• Befogás jó teherbíró talajba , szakadólap mögé
  (aktív lap nyíróero nullponttól 45?)
• Belso stabilitás ! (földék egyen-súlya ,
  eloreborulásra)
• Befogás hossza fajlagos teher-bírás alapján
  (tapasztalat) , álta-lában 6,o-8,o m

Felderítés kello suruséggel és mélységig (térbeli
változás) , támszerkezeten kívül is ! (telekhatár
?!)
25
Horgonyok kiosztása , elrendezése
Pozitív sarok! (egymásra fedo keresztezo
hor-gonyok) Külön vizsgá-landó , ha lehet
elkerülendo (pl. acéltám)

• Befogások nem eshetnek túl közel egymáshoz !
  (1,5-2,o m) Széthúzás több sor , kilegyezés ,
  változó horgonyhossz
• Kiosztás tapasztalatból , utána erotani
  ellenorzés - módosítás

26
Horgonyok kiosztása , elrendezése
Pozitív saroknál egyik irányból csotámasztás!
27
Horgony igénybevételszámítás - módszerek

• Mindig a teljes szerkezettel együttes modellben
  ! Számítás alapértékekkel , utána növelve
  parciális tényezokkel (így reális elmozdulást
  kaphatunk) .
• Síkbeli modellel (2D) korrekció térbeli
  hatásokra
• - Determinisztikus módszerek egyszeru esetekre
  , közelíto számításhoz , bonyolult szerkezet
  kézi ellenorzés-hez
• - Rugalmasan ágyazott rúdmodellel talaj
  Winkler rugó Igénybevételre pontosabb ,
  elmozdulásra pontatlan
• - Tárcsamodell síkban FEM , 2D . Síkbeli
  állapotnál jól számítható az elmozdulás is ,
  igénybevétel is.
• Térbeli modell (FEM, 3D) , nem kell korrigálni
  , bonyolult szerkezetek , áthatások esetén

28
Horgony igénybevételszámítás - módszerek

• Determinisztikus módszerek
• Szerkezet rúdszerkezet
• Földnyomást felvesszük mind-két oldalon
  elmozdulás függo (pl. Rankine szerint) . Aktív és
  nyugalmi közti ill. nyugalmi és passzív közti !
• Víznyomás szokásosan (h?v)
• Horgony támasz , reakcióero számításból adódik
  az ero

29
Horgony igénybevételszámítás - módszerek

• Rugalmasan ágyazott rúdként
• Szerkezet rúdszerkezet (EJ)
• Földnyomás Winkler rugó reakciója , elmozdulás
  függo . Alulról az aktív , felülrol a passzív
  földnyomás a korlátja.
• (ha ex0 ? ?x ?o) Iteráció !
• Víznyomás szokásosan (h?v)
• Horgony rugó merevséggel elofeszíto erovel .
  Horgonyero elmozdulásfüggo !
• Kb. 8-10 m gödörmélységig jó .

30
Horgony igénybevételszámítás - módszerek

• Síkbeli tárcsamodell (FEM 2D)
• Szerkezet rúdszerkezet (EJ) és kontaktelemek
  talajhoz (surlódás)
• Földnyomás ? FEM analízis . Különbözo
  talajmodellek (Mohr-Coulomb lineárisan rugalmas
  , Hardening Soil felkeményedo)
• Víznyomás drénezett vagy drénezetlen állapot ,
  konszolidá-ció figy.-be vétele .
• Horgony húzómerevséggel (EA) elofeszíto
  erovel . Horgonyero elmozdulásfüggo !

31
Horgony igénybevétel (ero) tervezési értéke

• Minden tervezési állapotban számítandó ,
  egymásra szuperponált elmozdulási állapotokkal ,
  megfelelo modellel .
• Számítási modellben az erok reprezentatív
  (karakterisztikus) értékkel , talajjellemzok
  karakterisztikus értékkel , geometria nominális
  értékkel szerepelnek ? az így kapott
  karakterisztikus értéku igénybevétel utána
  növelve parciális tényezovel (EC7)
• Ed ?E E(Frep,Xk,anom) , ?E ? ?G 1,35 ,
  ?Q 1,5
• A fenti érték igaz RC2 megbízhatósági és 2.
  geotechnikai kategó-riánál . Ha nem az ,
  korrekció kell (pl. KFI tényezo)
• Nem tiszta síkbeli állapotnál is korrekció (pl.
  alaprajzi saroknál vízszintes átboltozódás ,
  csökkeno földnyomás és horgonyero)

32
Horgony teherbírása acélszerkezet (STR)

• Fej tönkremenetele törés vagy kihúzódás .
  Acélék (hegesztett szerkezet) , alátét elem
  (acél) , lehorgonyzó elem (anya vagy kúpos ék)
  méretezése , ellenorzése . Gyártmányok ,
  ellenorzés a gyártónál (minosített , próbaterhelt
  termékek)
• Fej torzulása (pl. összenyomódása) ! Elofeszíto
  ero csökkenhet
• Horgonytest (acélszerkezet) szakadása .
  Megfelelo keresztmet-szetu magrúd vagy
  feszítokábel darabszám meghatározása .
• Rt,d Asfyd gt Pd ? As meghatározása
• Kihúzódás a befogási szakaszból (lehorgonyzási
  hossz ?)
• Acél korrózióvédelem ! (környezet , élettartam
  függoen)
• Horgonyfej átszúródása a szerkezeten
  általában nem mérték-adó , vékony szerkezet
  nagy horgonyeronél veszélyes !

33
Horgony teherbírása horgonyfej kialakítás

• Átvezeto acélcso homlok-lemezzel
• Acélék (meroleges teheráta-dáshoz) átszúródás
  ellen elég nagy és merev , lecsúszás ellen
  homlokle-mezhez hegesztve !
• Esetleg eroméro cella
• Lehorgonyzó szerelvény acél alaplap (kábel
  átvezet-ve) kúpos ékek

Méretezés acélszerkezetként ! (hegesztett
acélszerkezetek és gyári termékek)
34
Horgony teherbírása talajellenállás (GEO)

• Talajból való kihúzódás és kúszás
• Teherbírás a tervezéskor tapaszta-lati
  diagrammok alapján felvéve (esetleg tal.fiz.
  jellemzobol számítva)
• Talajtipustól, hossztól , átmérotol és
  injektáló nyomástól függ
• Kivitelezéskor ellenorzés , tényle-ges
  teherbírás próbaterhelésekbol !
• Teherbírás ? Ra1, Ra2
• Kúszásra krit. ero ? Pc1, Pc2
• Rak min! (Ra,átl/?1, Ra,min/?2)
• Rsd Rak / ?a gt Pd ! ( ?a 1,1)
• és Pc1, Pc2 gt Pd !

35
Horgony elofeszítési adatok meghatározása

• Minden horgonyhoz ! Cél az ellenorzés
  (próbaterhelés) és az elofeszíto ero bevitele
  (elmozdulás csökkentése)
• Ellenorzo ero (Pp) - átvételi vagy
  alkalmassági vizsgálathoz
• ideiglenesre Pp ? 1,15 Pd , állandóra Pp ?
  1,25 Pd
• Szükséges maradó elofeszíto ero (Pef)
  számítással ill. elturhe-to elmozdulásokkal
  összhangban . Általában 70-90 -a a számított
  horgonyero alapértékének (karakterisztikus
  értékének)
• Relaxációs veszteség (Prel) táblázatból . Kb.
  3-10-a a számí-tott horgonyero alapértéknek
• Ékcsúszási veszteség (Pé) kábelesnél .
  Tapasztalatból , é 3-8 mm közti érték , Pé é
  EA (Lsz Le)
• Blokkoló ero (Pb) - rögzítéshez
• Pb Pef Prel Pé

36
Horgony stabilitás ellenorzése

• Hagyományos módon
• Támszerkezetnél földék egyen-súlya ? lehetséges
  horgonyero (PL)? összehasonlítani a számí-tottal
  (Pk) ? PL/Pk ? ?E !
• Lehorgonyzásnál egy horgony-ra eso talajtömb
  súlya és a számí-tott horgonyero összehasonlítása
  ,
• G / Pk ? ?E !
• Komplex szerkezet vizsgálata
• ? - c redukció módszerrel (teljes stabilitást
  vizsgál , nem egy adott tönkremenetelt)