PILOTI METODA DUBOKOG TEMELJENJA

Transcript

1 PILOTI METODA DUBOKOG TEMELJENJA

2 Toranj crkve Sv. Marka u Veneciji, temeljen na drvenim pilotima. Sagrañen oko 900 god., visine 100 m, nagnut 80 cm od vertikale Drveni piloti se srušio zbog loše rekonstrukcije Drveni piloti su kvalitetni ako su Stalno ispod raz. podz. vode.

3 Silu u tlo piloti mogu prenositi na slijedeće načine: a) preko vrha (kao stupovi) kad je dobro nosivo tlo u za pilote dohvatljivoj dubini; b) trenjem preko plašta stupa i vrha, kad je tlo jednolično do većih dubina; c) kombinirano - preko vrha i trenjem na plaštu; d) zbijanje tla pilotima.

4 Primjeri različitih slučajeva temeljenja na pilotima. a) b) c) e) f) g) d) h)

5 Kada su piloti efikasni? Izobare (linije jednakih naprezanja) u tlu ispod. Treba biti barem D> 2B, za trakaste temelje i D>1,5B, za kvadratične temelje

6 Tipovi pilota prema načinu izrade i vrsti materijala Zabijeni piloti izrañeni u tlu (piloti tipa Franki) Bušeni piloti (Benoto) Zabijeni piloti Utisnuti piloti Vijčani piloti Materijali: drvo, beton i armirani beton, čelik

7 Zabijeni piloti izrañeni u tlu - Franki piloti

8 Strojevi za zabijanje Franki pilota (makare)

9 laviranje Bušeni piloti, Sistem Benoto čelična kolona grabilica, "greifer" ISKOP - meko tlo grabilicom - tvrdo tlo prethodno se razbija sjekačem beton teški čelični čekić - sjekač slabo tlo kontraktor cijev BETONIRANJE - prednosti za rad u kršu i nasipu - rad relativno spor stijena

10 Bušeni piloti stopom u stijeni sa

11 Obrada glave bušenog pilota

12 Zabijeni piloti a) b) Strojevi za zabijanje pilota pokretni cilindar Strojna zabijala: ispušni otvor dovod goriva a) padom čekića koji se strojno podiže preko vitla, b) diesel čekićem, c) parnim čekićem, d) vibracijski. d) čekić rotirajući ekscentrični tereti prijenos udara na pilot opruge kapa kruto vezana na pilot pilot

13 Stroj za zabijanje pilota

14 Zabijeni piloti - pilot u dijelovima, spreman za zabijanje

15 Zabijeni piloti Podizanje pilota za zabijanje

16 Zabijanje prvog elementa pilota

17 Zabijanje pilota

18 Zabijeni piloti gornji kraj zabijenog pilota

19 PREDNOSTI I NEDOSTACI ZABIJENIH PILOTA PREDNOSTI: proizvodnja unaprijed, skladištenje, moguća kontrola materijala prije izvedbe, standardizirane dimenzije, mogućnost nastavljanja, kontrola nosivosti (unešene energije), ekonomičnost.

20 PREDNOSTI I NEDOSTACI ZABIJENIH PILOTA NEDOSTACI: istiskivanje tla u grupama pilota, mali promjeri i nosivost, velika buka kod zabijanja, vibracije kod zabijanja, moguća oštećenja kod zabijanja, potrebna teška oprema za zabijanje.

21 PREDNOSTI I NEDOSTACI BUŠENIH PILOTA PREDNOSTI: veliki promjeri i velika nosivost, nema istiskivanja tla tijekom izvedbe, tihi način rada, male vibracije, male deformacije.

22 PREDNOSTI I NEDOSTACI BUŠENIH PILOTA NEDOSTACI: relativno visoka cijena u čvrstom tlu, teškoće u izvedbi ispod razine podzemne vode, Teškoće u izvedbi u slabo zbijenom pijesku, relativno mali učinci, otežana sanacija grešaka kod betoniranja.

23 DODATNE INFORMACIJE: sbe.napier.ac.uk HVALA NA PAŽNJI! Bruno Škacan, dipl.ing.grañ.

24 Express piloti: a) zabijanje, b) betoniranje uz pomoć padajućeg čekića. čelična cijev a) b)

25 Utisnuti piloti temelj (stari) iskop AB greda podbetonirana u kampadama hidraulička preša (dizalica) šiljak

26 Vijčani piloti

27 Ispitivanje efekta zabijanja pilota Rezultati CPT-a u pjeskovitom tlu. CPT otpor vrha [MN/m 2 ] nakon nabijanja pilota pijesak intaktno stanje glina pijesak

28 Porast nosivosti pilota s vremenom Seed i Reesse postotak nosivosti Yang Hansel porast nosivosti s vremenom t [h]

29 Probno opterećenje pilota

30 Statičko opterećivanje pilota Opterećivanje s pomoću teških tereta i Opterećivanje preko konstrukcije na pilotima

31 Tipičan dijagram slijeganja pilota pri probnom opterećenju

32 Grupe pilota Prikaz volumena mobiliziranog tla za pojedinačni pilot i pilote u grupi (naprezanja su prikazana pomoću izobara) b) a)

33 Proračun nosivosti pilota

34 Nosivost pojedinačnog pilota = nosivost šiljka + nosivost plašta Granično opterećenje pojedinačnog pilota odreñuje se prema jednadžbi : Q f = Q v + Q p = q f * A + p * O * D gdje je: q f... granično opterećenje tla ispod vrha pilota, A... površina poprečnog presjeka pilota na vrhu, p... posmična čvrstoća uz plašt pilota, O... opseg pilota, D... duljina pilota. Dimenzije zona d 1 i d 2 su: d 1 = f 1 * (2r), d 2 = f 2 * (2r).

35 Nosivost vrha pilota Granično naprezanje na vrhu pilota je q f = γ * r * N γr + σ g * K o * N qr + c * N cr. U jednadžbi oznake imaju slijedeće značenje: γ... težina jedinice volumena tla u razini vrha pilota, r... radijus vrha pilota, σ g... vertikalno naprezanje od vlastite težine tla u razini vrha pilota, K o... koeficijent tlaka mirovanja u razini vrha pilota (na sl. 4.5 označen kao K s ), c... kohezija tla u razini vrha pilota, N γr, N qr i N cr... faktori nosivosti koji ovise o veličini kuta unutarnjeg trenja ϕ materijala u razini vrha pilota.

36 Faktori nosivosti prema Meyerhofu - Faktori N ovise samo o kutu unutarnjeg trenja

37 Mehanizam loma tla oko vrha pilota prema Meyerhofu. a) b)

38 Nosivost plašta pilota - općenito Za jedan je sloj sila otpora Q p = p* O * h, gdje je h debljina promatranog sloja istih karakteristika Posmična čvrsoća uz plašt pilota se odreñuje prema izrazu: p = a + σ g * K o * tg δ, gdje je a... adhezija izmeñu plašta pilota i tla, δ... kut trenja izmeñu pilota i tla; δ 2ϕ /3.

39 a) Skica pilota s potrebnim elementima za proračun nosivosti plašta b) Dijagram vertikalnih naprezanja od vlastite težine. a) b)

40 Nosivost plašta pilota u koherentnim materijalima U koherentnim se slojevima tla posmična čvrstoća tla odreñuje prema izrazu p = a. U nekohorentnim se slojevima p računa prema p = σ g * K o * tg δ. Ukupna sila otpora na plaštu jednaka je zbroju sila po slojevima: Q t = Σ Q p

41 Faktori sigurnosti Faktor sigurnosti se ranije često definirao kao odnos sile loma pilota (Q f ) i maksimalne dozvoljene sile na pilot (Q a ): Fs = Q f / Q a. u već spomenutom našem Pravilniku o tehničkim normama... radi se s mobiliziranim parametrima čvrstoće koji se odreñuju prema: c m = c / Fs c i ϕ m = tg ϕ / Fs ϕ. Ti se faktori, prema propisima, mogu kretati u granicama: Fs c izmeñu 2.0 i 3.0 te Fs ϕ izmeñu 1.2 i 1.8.

42 Nosivost grupe pilota izraz za graničnu nosivost grupe pilota: Q f gr = η* n * Q f. gdje je: n... broj pilota u grupi, η... faktor korekcije.

43 Odreñivanje faktora korekcije η za nosivost pilota u grupi Na temelju raznih mjerenja izvedenih grupa pilota ustalila su se dva pristupa odreñivanju faktora korekcije (nazivaju se prema autorima): Converse-Labarre D (n - 1) m + (m - 1) n η = 1 - arc tg * , s 90 * m * n gdje su D i s promjer i razmak izmeñu pilota, m i n brojevi pilota u dva okomita smjera Ove se formule primjenjuju tek ako je odnos s 3 D, za stojeće pilote i s 5 D, za lebdeće pilote.

44 Prikaz elemenata grupe pilota (a) i veličine η (b). a b

45 Primjeri za vrijednost faktora η preko palca

46 PRIMJERI TEMELJENJA NA PILOTIMA

47 Pitanja koja si treba postaviti projektant pri temeljenju na pilotima 1. Koji tip pilota primijeniti? 2. Koje je maksimalno opterećenje pilota? 3. Koliki treba biti razmak izmeñu pilota? 4. Kako zabijati-pobijati-bušiti pilote? 5. Kakav će utjecaj izvedba pilota imati na susjedne objekte?

48 Prikazi probnih opterećivanja pilota

49 Opterećivanje pomoću tereta

50 Izveden I pripremljen pilot za statičko opterećenje

51 Probno opterećenje s betonskim gredama kao kontrateretom

52 Montirana konstrukcija za opterećenje zabijenog pilota

53 Statičko opterećenje zabijenog pilota

54 Statičko opterećenje bušenog pilota

55 Problemi zbog pucanja temeljne ploče uslijed velikog opterećenja

56 Opterećivanje pomoću konstrukcije s vlačnim pilotima - piloti na rijeci Mirni

57 Postavljanje konstrukcije

58 Aluminijski stalak za mjerače pomaka

59 Mjerač pomaka - LVDT

60 Dinamička provjera nosivosti pilota Ureñaj za mjerenje pomaka - s

61 Montaža opreme za udaranje po pilotu

62 Pripremljeni uteg za testiranje nosivosti

63 Mjerna centrala smještena u kontejneru

64 VIJČANI PILOTI

65

66

67

68

69