Wykonywanie palisad przy użyciu pali rurowanych CFA w sąsiedztwie istniejących fundamentów realizowane jest na małym obszarze i przy minimalnym negatywnym oddziaływaniu na istniejącą zabudowę.
Rurowane pale CFA łączą zalety klasycznych pali CFA i pali wykonywanych w rurach obsadowych. W literaturze rurowane pale CFA są znane pod różnymi nazwami: CFP (Cased Flight Auger Piles), VDW (Vor Der Wand – in front of the wall), SPGO (system podwójnej głowicy obrotowej) oraz CSP (Casing Secant Piles). Do wykonania pali konieczne jest użycie maszyny wyposażonej w podwójną głowicę obrotową. Głowica jest zwykle rozłączna i umożliwia względne przemieszczenia pionowe obydwu części. Jedna część obraca rurę obsadową, a druga świder ślimakowy. W czasie wiercenia świdrem równocześnie następuje rurowanie otworu zagłębianą rurą obsadową. Na fot. 1 pokazano dolną część rury z zębami, które ułatwiają zagłębianie rury. W czasie zagłębiania rura i świder obracają się w przeciwnych kierunkach. Rura obsadowa zapewnia stateczność otworu w czasie wiercenia.
Fot. 1 Spód rury obsadowej z wystającym świdrem ciągłym
Po osiągnięciu zamierzonej głębokości świder podciąga się razem z rurą z równoczesnym wtłaczaniem przez rurę rdzeniową świdra specjalnie dobranej mieszanki betonowej. Jest to mieszanka analogiczna do używanej w palach CFA (patrz vademecum geoinżynierii w „IB” nr 2/2012). Sposób podciągania świdra i wkładania szkieletu zbrojeniowego do wypełnionego betonem otworu jest również analogiczny jak w palach CFA. Szkielet zbrojeniowy jest wprowadzany przez wciskanie i wibrowanie.
Fazy wykonywania rurowanych pali CFA przedstawione schematycznie na rysunku:
a) ustawienie świdra łącznie z rurą obsadową,
b) wiercenie świdrem z jednoczesnym zagłębianiem rury obsadowej,
c) dowiercenie do pełnej głębokości,
d) podciąganie świdra wraz z rurą z jednoczesnym tłoczeniem mieszanki betonowej przez rurę rdzeniową,
e) zabetonowanie pala z pewnym naddatkiem,
f) pogrążanie zbrojenia,
g) umieszczenie zbrojenia w górnej części pala (niekoniecznie na całej długości).
Fot. 2 Wyświetlacz urządzenia rejestrującego w czasie betonowania pala
Fot. 3 Maszyna z pompą przejezdną, która może podążać za maszyną na placu budowy (fot. Warszawskie Przedsiębiorstwo Mostowe Mosty SA)
Fot. 4 Świder ciągły wewnątrz rury obsadowej (fot. Warszawskie Przedsiębiorstwo Mostowe Mosty SA)
Na fot. 3 pokazano palownicę ze świdrem ciągłym, z podłączoną pompą do tłoczenia mieszanki betonowej.
Nowoczesne palownice umożliwiają ciągłą rejestrację parametrów wiercenia i betonowania – na fot. 2 zaprezentowany jest przykład takiej rejestracji.
Rurowane pale CFA znajdują zastosowanie w dwóch obszarach. Pierwszym jest zwiększenie tempa wykonywania pali wielkośrednicowych. Ze względu na ciągły sposób wiercenia i brak strat czasowych na wyjmowanie narzędzia z rury obsadowej możliwe jest znaczne przyśpieszenie tempa robót. Maszyna prezentowana na fot. 1, 3 i 4 jest w stanie wykonać pal o średnicy 120 cm i długości 20 m w ciągu czterech godzin łącznie z betonowaniem.
Drugim obszarem zastosowań są palisady, budowane jako zabezpieczenia wykopów wykonywanych poniżej fundamentów obiektów znajdujących się w sąsiedztwie. Głowica przedstawiona na fot. 5 może wykonać palisadę w odległości kilku centymetrów od istniejącej zabudowy. Jej konstrukcja sprawia, że najbardziej wystającym elementem jest rura obsadowa. W odróżnieniu od klasycznych pali CFA zastosowanie rury zwiększa sztywność narzędzia wiertniczego i tym samym precyzję wykonania palisady. Umożliwia również wcięcie się w sąsiednie pale. Dzięki takiej technologii roboty palowe w sąsiedztwie istniejących fundamentów wykonuje się na małym obszarze, bardzo szybko minimalizując ich negatywny wpływ na istniejącą zabudowę. Palisady takie wykonywane są w Polsce, ale dużo większą popularnością cieszą się w Niemczech, rywalizując ze ścianami szczelinowymi.
Fot. 5 Głowica obrotowa do wykonywania palisad (VDW). Widać, że część do zamontowania rury jest najbardziej wystającym elementem głowicy
Najważniejsze zalety rurowanych pali CFA:
1) szybkość wykonania,
2) niższe koszty niż tradycyjnych pali wierconych w rurach,
3) brak wibracji i wstrząsów,
4) niewielki hałas,
5) łatwiejsze i pewniejsze wykonanie palisady niż palami CFA, możliwość wcięcia się w sąsiednie pale.
Rys. Fazy wykonywania rurowanego pala CFA
mgr inż. Piotr Rychlewski
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
