1

18. Piloţi prefabricaţi

Piloţii prefabricaţi pot fi din:

- lemn;

- metal;

- beton armat.

18.1. Piloţi din lemn

Piloţii alcătuiţi din lemn se utilizează foarte rar, în general pentru locuinţe lacustre.

Dacă piloţii de lemn sunt în permanenţă sub nivelul apei subterane, ei au practic o durată de viaţă nelimitată.

Pentru confecţionarea piloţilor de lemn se utilizeză trunchiuri de răşinoase (brad, pin) al căror diametru creşte cu 1 cm pe metru, rezultând o formă tronconică.

Fig. 18.1. Pilot din lemn

Astfel, lungimea maximă a unui pilot de lemn este circa 15 m, iar diametrul minim la vârf de 15 cm.

Pentru evitarea degradărilor în cursul baterii, atât capul cât şi vârful pilotului se protejează cu elemente metalice.

2

18.2.Piloţi din metal

Piloţii metalici, adică din oţel, sunt alcătuiţi din ţevi metalice cărora li se ataşează un vârf sau din palplanşe asamblate sau din profile laminate în formă de H.

Fig. 18.2. Secţiuni transversale prin piloţi metalici

Piloţii metalici sunt folosiţi la platformele maritime sau pentru lucrările de construcţii solicitate preponderent la tracţiune, folosindu-se vârfuri speciale.

Avantajele piloţilor metalici:

- greutatea redusă în comparaţie cu cea a piloţilor din beton, - înnădirea simplă a tronsoanelor prin sudură, rezultând lungimi chiar de sute de metri.

Dezavantajele piloţilor metalici:

- consumul mare de metal care este un material scump, - corodarea accelerată a oţelului ceea ce duce la nevoia de protejare cu vopseluri

speciale scumpe.

18.3.Piloţi din beton armat

Piloţii din beton armat au lungimea maximă de 20 m şi diferite forme ale secţiunii transversale. Pentru pilotii cu sectiunea pătrată dimensiunile uzuale ale secţiunii transversale sunt între 30x30 şi 45x45 cm2.

Fig. 13.3. Secţiuni transversale prin piloţi din beton armat

Avantajele piloţilor din beton:

- capacitate portantă mare,

3

- durabilitate mare.

Dezavantajele piloţilor din beton:

- greutate mare, - pătrunderea cu greutate în teren datorită frecării mari dintre beton şi pământ.

Armarea piloţilor prefabricaţi din beton armat este necesară pentru preluarea solicitărilor care apar în fazele de:

- confecţionare, - transport, - punere în operă, - exploatare.

Fig. 18.4. Scheme statice şi diagrame de moment pentru piloţi din beton armat în fazele de confecţionare şi transport

18.4.Înfigerea piloţilor prefabrica ţi

Procedeele folosite pentru infigerea piloţilor prefabricaţi în teren sunt:

- batere, - presare, - vibrare, - înşurubare.

Introducerea piloţilor prefabricaţi prin batere se face cu ajutorul unor berbeci din fontă sau a unor berbeci Diesel ce lovesc cu o frecvenţă mare capul pilotului. Berbecii sunt ghidaţi de o instalaţie numită sonetă.

Introducerea piloţilor prefabricaţi prin vibrare se face prin montarea pe capul pilotului a unui utilaj vibrator.

Înfigerea prin presare se utilizeză mai mult la lucrări de subzidire. Piloţii sunt introduşi în teren pe tronsoane cu ajutorul unei prese hihraulice ce foloseşte drept reacţiune construcţia existentă.

Înfigerea piloţilor prin înşurubare se pretează în cazul piloţilor prevăzuţi cu o terminaţie elicoidală metalică. Aceşti piloţi au o mare capacitate portantă la tracţiune.

4

19. Piloţi executaţi pe loc prin batere, vibrare, presare

19.1. Piloţi executațțțți pe loc prin batere

Piloţii executaţi pe loc prin batere sunt piloţi de îndesare, anume pătrunderea acestora în teren se face fără evacuarea pământului.

Cea mai cunoscută tehnologie din această categorie este pentru piloţii cu tubaj recuperabil.

Aceştia sunt piloţi la care gaura se formează prin înfigerea unui tub cu un dop de beton şi se numesc piloţi Franki.

Etapele de execuţie sunt:

I – se toarnă un dop de beton cu înălţimea de 1÷2 m la baza tubajului;

II – tubajul sprijinit cu ajurorul unor cabluri şi a unei sonete pătrunde în teren prin aplicarea unor lovituri cu ajutorul unui mai (berbec) asupra dopului de beton;

III – după ce tubul a atins cota de fundare, acesta este imobilizat cu ajutorul cablurilor; concomitent, cu maiul întors cu partea ascuţită în jos, se aplică lovituri asupra dopului de beton până când acesta este spart şi evacuat din tub, pătrunzând în pământul de la baza tubului;

IV – cu tubajul fixat şi dopul de beton spart, se introduce carcasa de armătură;

V – se începe betonarea cu ajutorul unei pâlnii prin metoda Contractor; tubajul este extras având grijă ca nivelul betonului să fie tot timpul deasupra bazei tubajului cu cel puţin 0.5 m;

VI – se finalizează corpul pilotului.

5

Fig. 19.1. Etapele de execuţie a piloţilor Franki

Piloţii executaţi pe loc prin batere cu tubaj nerecuperabil se deosebesc de piloţii Franki prin faptul că nu se mai execută dopul din beton, acesta fiind înlocuit de un corp metalic, iar tubajul nu se recuperează.

19.2. Piloţi executațțțți pe loc prin vibrare

Aceşti piloţi sunt introduşi în teren cu ajutorul unui tubaj metalic prevăzut cu un vârf ce are două fălci şi un utilaj vibrator pe capul tubajului.

6

Etapele de execuţie sunt:

I – aducerea pe poziţie a tubului şi fixarea pe capul lui a utilajului vibrator;

II – înfigerea prin vibrare a tubului, vârful având fălcile închise;

III – introducerea carcasei de armătură;

IV – betonarea corpului pilotului odată cu extragerea tubului, vârful având fălcile deschise.

Fig. 19.2. Detaliu cu vârful tubului la piloţii executaţi pe loc prin vibrare

19.3. Piloţi executațțțți pe loc prin presare

Execuţia acestor piloţi este asemănătoare cu cea a piloţilor executaţi pe loc prin vibrare, cu deosebirea că introducerea tubajului se face cu ajutorul unei prese hidraulice şi a unui utilaj greu care asigură reacţiunea.

7

20. Piloţi executaţi pe loc prin forare

Piloţii executaţi pe loc prin forare constituie majoritatea piloţilor care se execută în ultimii ani.

În funcţie de modul cum se sprijină gaura de foraj sunt 4 tipuri de piloţi executaţi pe loc:

- fără tubaj, în uscat; - sub noroi bentonitic; - cu tubaj recuperabil; - cu şnec continuu.

20.1. Piloţi executațțțți pe loc prin forare fără tubaj, în uscat

Astfel de piloţi se pot executa doar deasupra nivelului apei subterane şi doar în pământuri coezive, astfel încât pereţii găurii de foraj să-şi păstreze stabilitatea până la betonarea pilotului.

Etapele de execuţie sunt:

I – forarea;

II – curăţirea fundului găurii;

III – introducerea carcasei de armătură;

IV – betonarea.

Fig. 20.1. Etapele de execuţie ale unui pilot forat fără tubaj, în uscat

8

20.2. Piloţi executațțțți pe loc prin forare sub noroi bentonitic

Forarea fără tubaj în pământuri necoezive sau slab coezive ar duce la surparea pereţilor găurii. O metodă pentru asigurarea stabilităţii pereţilor găurii de foraj este săparea sub protecţia noroiului bentonitic.

Noroiul bentonitic este introdus în gaură pe măsură ce se forează, dar este recirculat pentru a-şi păstra proprietăţile şi pentru evacuarea pământului.

Etapele de execuţie sunt:

I – forarea;

II – curăţirea fundului găurii prin recircularea intensă a noroiului;

III – introducerea carcasei de armătură;

IV – betonarea cu ajutorul unei pâlnii fixe prin metoda Contractor.

Fig. 20.2. Forarea sub noroi (facultativ, doar pentru înţelegere)

9

20.3. Piloţi executațțțți pe loc prin forare cu tubaj recuperabil

La astfel de piloţi, denumiţi de tip Benoto, forarea se face la adăpostul unui tubaj introdus pe măsură ce se forează şi care este extras în final, pe măsură ce se betonează.

Etapele de execuţie sunt:

I – săparea, concomitent cu introducerea tubajului, acesta fiind tot timpul cu cel puţin 0,5 m sub nivelul fundului săpăturii;

II – curăţirea fundului săpăturii;

III – introducerea carcasei de armătură;

IV – betonarea.

20.4. Piloţi executațțțți pe loc prin forare cu şnec continuu

La astfel de piloţi, denumiţi CFA, instalaţia de foraj introduce în pământ un burghiu (şnec) continuu, având în ax o tijă găurită.

În tot timpul introducerii burghiului în pământ până la cota finală, gaura este plină de pământ.

Corpul pilotului se formează prin extragerea lentă a burghiului, concomitent cu injectarea sub presiune mare a betonului prin tija centrală.

Etapele de execuţie sunt:

I – infigerea până la cota finală a burghiului;

II – extragerea burghiului, concomitent cu injectarea betonului prin tija centrală;

III – introducerea carcasei de armătură în betonul proaspăt.

Este singurul tip de pilot la care armătura se introduce ulterior betonării.

10

Fig. 20.3. Forarea cu şnec continuu