Tehnologii de executare a micropilotilor.docx

7/24/2019 Tehnologii de executare a micropilotilor.docx

1/13

TEHNOLOGII DE EXECUTARE A MICROPILOTILOR

Extinderea tehnologiilor de executare a lucrarilor de constructii, cu

folosirea icro!ilotilor,in situatii dintre cele mai dificile, se datoreaza in special dezvoltarii,conceperii si producerii unor echipamente tehnologice de forare-injectare performante(CASAGRA!E, EC"!R#$$, %E$$ER, %$E&& etc', capa)ile sa asigure materializarea

proiectelor in conditii de eficienta si calitate maxime'

!esi te"nolo#iile si ec"i!aentelefolosite au implicat investitii mari, acesteprocedee au intrat si in portofoliul de lucrari al unor firme de constructii romanesti, printrecare* SC GE"S"! SA, S"+&E SA, S&+, ./0$# Romania etc' #n Romania,tehnologiile cu micropiloti au fost folosite in cadrul mai multor lucrari executate si sefolosesc, de asemenea, la unele lucrari in curs de executie, la drumuri nationale, poduri si

rea)ilitari de fundatii' #n paralel cu extinderea tehnologiei s-au dezvoltat si legislatia sinormativele specifice acestor tipuri de lucrari' Exista standardele din seria 1234 carereglementeaza in detaliu pro)lematica proiectarii, executiei si controlului pilotilor, in general'!e asemenea, exista 5Instructiunile tehnice GE 029/97 Ghid practic privind tehnologia deexecutie a pilotilor pentru fundatie"si, in special, 5#ndrumatorul tehnic C 2!/9

#roiectarea si executia minipilotilor forati"si standardul 6SR E 47488*1993 : Executialucrarilor geotehnice speciale' &icropiloti;, care sta)ilesc reguli de proiectare sau cu privirela executie, ce pot influenta proiectarea sau detaliile de constructie ale lucrarilor cumicropiloti'

+rincipiul de )aza consta in realizarea acestor piloti cu echipamente de dimensiunireduse, usoare si mania)ile, astfel incat utilizarea lor poate fi aplicata pretutindeni undetehnicile traditionale nu sunt materialmente convena)ile, in spatii reduse, inaccesi)ileechipamentelor traditionale pentru piloti'

$% Alcatuirea si utili&area icro!ilotilor

&icropilotii sunt elemente de fundare alcatuite din piloti cu capacitate portanta sla)asau medie si sectiune mica, avand diametrul intre 499 si 129 mm, realizati cu tehnologiispecifice si utilaje de ga)arit redus' Elementele structurale portante ale micropilotilor sunt

capa)ile sa transfere in mod direct sau indirect incarcari de la suprastructura catre terenul defundare si


2/13

armatura acestora, in cazul utilizarii lor la lucrari speciale de fundatii(fig'1' &aterialelefolosite sunt* pasta de ciment sau mortarul, armatura metalica si fluidele de foraj (apa sau

)entonita'

?igura 4' : Realizarea micropilotilor

?igura 1' : tilizarea micropilotilor la fundatii existente

&icropilotii foratise clasifica in functie de urmatoarele criterii*

a% dupa modul de preluare a incarcarilor in raport cu terenul incon&uratorpot fi*- incarcati direct'fie prin actiuni preponderent verticale (fundatiile indirecte la constructii, fie

preponderent orizontale (alunecarile de teren>- incarcati impreuna cu terenul din &ur, fiind dispusi intr-o retea spatiala (se formeaza un )loccompozit'(% dupa modul de punere in lucrare a materialului )pasta de ciment sau mortar* din care este

alcatuit micropilotul*- tipul +: turnarea se face gravitational>

- tipul ,: pasta de ciment este introdusa in foraj cu presiune mica de injectare (injectare deumplere 9,2'''4-pa>

2 | 1 3


3/13

- tipul C: injectarea se realizeaza cu presiune mare de 4,9'''1,9-pa>- tipul .: injectarea se realizeaza in 1 etape (etapa 4 : conform tipului C> etapa 1 : la

presiuni de ordinul 1'''@-pa'

Alte caracteristici tehnologice principale ale micropilotilor constau in*

- executarea forajelor in toate tipurile de terenuri sau materiale (roci, zidarie etc', tu)ate saunu, in uscat sau cu fluid de foraj, dupa necesitati>- forarea la orice inclinare>- dezvoltarea unor eforturi de tractiune sau de compresiune cuprinse, uzual, intre 429 si29 , mo)ilizate prin tu)uri metalice, grinzi, sine, )are multiple' Se pot utiliza chiar otelurirecuperate (spre exemplu, sine uzate de cale ferata o)tinute la costuri reduse>- protejarea armaturii cu lapte de ciment, mortar sau micro)eton, puse in lucrare prin turnare

(gravitational sau prin injectie'

Micro!ilotii au di'erse a!licatii, dintre care se aintesc(

- realizarea de fundatii de structuri noi (in special in pamanturi sau roci foarte eterogene sauin spatii restranse>- asigurarea impotriva fortelor de su)presiune in pamanturi permea)ile prin ancorarearadierelor su)terane supuse la su)presiuni (com)inarea eforturilor tractiune- ancorarea fundatiilor stalpilor electrici sau pilonilor pentru transmisiuni radio sau detelefonie>

- fundatii pentru microcentrale eoliene>- fundatii pentru ecrane antizgomot>- ranforsarea fundatiilor existente sau remedieri in su)zidiri de constructii>- sprijiniri>- preluarea eforturilor de tractiune>- preluarea eforturilor de incovoiere in ram)lee etc'- consolidari ale terenurilor sla)e pentru a forma o structura portanta si- ranforsari sau consolidari ale structurilor existente, in scopul maririi capacitatii de transfer inadancime a incarcarilor, in conditii accepta)ile de tasare prin reducerea tasarilor si- formarea si- im)unatatirea sta)ilitatii pantelor si prevenirea sau remedierea alunecarilor de teren prinarmarea terenului>- consolidari in spatii inguste sau restranse, specifice lucrarilor in amplasamente cu conditiireduse de acces si- crearea de incinte etanse (puturi si izolarea in lucrari su)terane'

!e exemplu,icro!ilotiipot fi folositi pentru consolidarea fundatiilor la drumuri (fig' B sipoduri (fig' 7 sau consolidarea terenurilor sla)e si sta)ilizarea versantilor alunecatori (fig' 2'

3 | 1 3


4/13

Figura 3. Consolidarea fundatiilor la drumuri

?igura 7': Consilodareafundatiilor la

poduri

4 | 1 3


5/13

?igura 2' : Consolidarea versantilor alunecatori

+entru consolidarea pilelor sau culeelor de la poduri se utilizeaza tehnologia deexecutare a sistemelor de micropiloti amplasati in siruri pentru realizarea chesoanelor,

parcurgandu-se urmatoarele procese*

- executarea incintei- executarea camasuielii pilei sau culeei respective, dupa care se dezgolesc capetelemicropilotilor si se executa radierul din )eton armat>- injectarea su) radier, care se face dupa aproximativ zile de la )etonare'

)% Consideratii te"nolo#ice

Etape tehnologice in realizarea lucrarilor de consolidare cu micropiloti (fig' 3*

- pregatirea platformei de lucru si trasarea lucrarii>- executarea forajelor>- confectionarea si introducerea armaturii in forajele executate>- turnarea sau injectarea corpului fiecarui pilot in parte>- fixarea micropilotilor (legarea cu terenul>- legarea cu suprastructura>

5 | 1 3


6/13

?igura 3 : $ucrari de consolidare cu micropiloti

a) Pregatirea platformei de lucru si trasarea lucrarii

Aceasta eta!a consta in derularea unor acti'itati s!eci*ice(

- #nainte de inceperea lucrarilor se verifica daca in amplasamentul lucrarilor se afla infunctiune retele su)terane sau aeriene, conducte sau ca)luri de tot felul' #n masura in careacestea exista si sunt afectate de executia lucrarilor, se va proceda la devierea lor inainte deinceperea forajelor>- Ampriza lucrarii va fi defrisata (eventualele radacini de copaci extrase si stratul vegetalindepartat>- +latforma de lucru va fi )ine compactata, avand rampe de acces' Cota platformei dupacompactare tre)uie sa corespunda cotei din proiect>- rasarea axelor forajelor se va face fata de un reper fix, prin respectarea distantelor in plandintre siruri conform proiectului si materializarea axelor prin tarusi'

b) Executarea forajelor

?orarea se face cu utilaje care sa asigure diametrul, lungimea si, eventual, inclinareaconform prevederilor din proiect'

&icropilotii se executa in orice categorie de teren, coeziv-necoeziv, deasupra sau su) nivelulhidrostatic, la orice inclinare, inclusiv su)orizontali' ?orarea poate fi realizata prin diferitemetode*

- cu freza melc>

- cu foreza cu cutit in uscat sau cu fluid de foraj (spuma )iodegrada)ila, amestec )entonita-ciment>

6 | 1 3


7/13

- cu foreza rotopercutanta (traversarea o)stacolelor sau ancorarea in roci>- cu freza tu)ulara cu dinti diamantati (traversarea fundatiilor existente'

#njectiile cu suspensii pe )aza de ciment sau de alte materiale, executate la diferite presiuni,permit crearea unor )ul)i multipli de ancoraj, care maresc capacitatea lor portanta'

In ca&ul icro!ilotilor !ot *i a!licate toate cele trei etode de *orare(

forarea umeda cu fluid de foraj (apa, noroi )entonitic, lapte de ciment> forarea in uscat fara tu)aj> forarea in uscat cu tu)aj'

Executarea lucrarilor de foraj poate incepe numai dupa montarea instalatiilor de forat si

auxiliare si dupa efectuarea pro)elor tehnologice (fig' , documentare D42' ?orajele seexecuta tu)at, mai ales in zone de insta)ilitate, pentru a evita eventualele surpari ale peretiloracestora' #n aceste cazuri, teava (tu)ul metalic pierduta poate fi lasata in lucrare pentru agaranta continuitatea acoperirii armaturilor'

Executarea lucrarii se va face in flux, prin retragerea instalatiei, evitandu-se trecerea pestelucrari deja executate'

+orarea cu!rinde uratoarele o!eratiuni(

- calarea instalatiei pentru fiecare pozitie de forare>- aprovizionarea numarului necesar de tronsoane de prajina>- asigurarea verticalitatii sau inclinarii prajinii de foraj (conform proiectului'

+amantul rezultat din forare va fi evacuat in permanenta'

!aca pe parcursul lucrarilor de forare se constata ca litologia locala a terenuluiprezinta deose)iri importante fata de cea prevazuta in sondajele geotehnice, se va instiintaproiectantul care va face eventualele adaptari la teren prin dispozitie de santier' #n situatia incare lucrarile la un foraj sunt intrerupte temporar (din diferite motive nu mai pot fi continuatesau terminate pe durata sta)ilita de lucru, acesta se va umple cu )eton foarte fluid de clasaC3


8/13

Armaturile metalice sunt constituite din tu)uri sau )are, cateodata chiar am)elesimultan' Aceste armaturi sunt fixate la teren cu mortar (lapte de ciment' neori, armatura

pentru fiecare foraj in parte este constituita din carcase de otel +C21, cu diametrul din proiect,centrate in gaura de foraj prin intermediul distantierilor metalici sau din material plastic'

Confectionarea se face in ateliere la diametrele si dimensiunile specificate in proiect'

#n cazul in care este necesara innadirea )arelor, aceasta se va realiza astfel incat legaturile safie amplaste in afara zonei de contact cu suprafata de alunecare' $a innadirea si sudarea

)arelor, prin suprapunerea acestora si sudarea prin cordon du)lu de sudura, se vor respecta#nstructiunile C 1@-@B'

$a confectionarea si montarea armaturilor se vor respecta prevederile din 5Codul de practicapentru executarea lucrarilor de (eton si (eton armat", indicativ E 941 (partea A'

#n cazul in care carcasa este confectionata din mai multe )are si nu poate fi manipulataprin purtare directa de catre operatorii umani, aceasta va fi prevazuta la partea superioara cu

un dispozitiv de agatare, pentru sustinerea carcasei in timpul manevrarii si introducerii ei inforaj cu ajutorul unei macarale' !ispozitivul de agatare va fi realizat in conformitate cudetaliul aferent din proiect'

Carcasa de armatura va fi curatata cu peria de sarma, pentru indepartarea ruginei, su)stantelorgrase (de conservare, corpurilor straine, pamantului etc', inaintea lansarii in foraj'

+rotejarea armaturii se face cu suspensie, mortar sau micro)eton puse in lucrare gravitationalsau prin injectare'

Uneori icro!ilotii !ot constitui eleente de ancorare !entru constructii s!eciale(

ancorarea constructiilor supuse efectului de su)presiune> fundatii pe piloti solicitati compus la intindere si compresiune'

#n aceste cazuri se pot utiliza 6ancoraje piloti;, mono)ara sau multi)ara (fig' ,protejate corespunzator impotriva coroziunii'

8 | 1 3


9/13

?igura ' : FFAncoraje pilotiFF

&icropilotii #SCE0EC% folosesc )are itan autoforante comasandu-se astfeloperatiile de forare cu cele de introducere a armaturii' #n acest caz, )arele metalice sunt

prevazute cu canal axial prin care se injecteaza laptele de ciment, folosindu-se un adaptor

pentru injectare la care se cupleaza pompa de injectare prin intermediul unui furtun'

d) Injectarea propriu-zisa la presiuni joase

#njectarea suspensiei se face de la )aza forajului in sus, in general, printr-un tu) dinmaterial plastic special, fixat pe armatura conform detaliilor din proiect (in cazul carcaselorsudate sau introdus direct in foraj' #njectarea se executa in una sau doua etape, astfel*

etapa #* injectia de umplere a forajului, fara presiune, se face in cazul in care nu seo)serva pierderi de suspensie in foraj' Aceasta se va efectua concomitent cu extragerea

tu)ajului de protectie>

etapa ##* la 7-2 ore de la injectia de umplere primara se executa o injectie su) presiunede pana la 2 (ar' care se face in cazul in care se o)serva pierderi de suspensie in foraj,inca din etapa #' Se completeaza apoi suspensia in foraj pana la cota din proiect printr-o injectie de umplere'

Pentru *iecare *ora se 'a intoci -+isa de *orare si inectare.%

Reteta suspensiei la )etonare prin injectare difera de la o firma de executie la alta, in

functie de tehnologia de executie proprie, care depinde direct de utilajele folosite' Aceastareteta se va indica in procedura operationala aferenta acestui tip de lucrare, procedura fiind

parte componenta a planului de asigurare a calitatii ce tre)uie avizat de catre )eneficiar,proiectant si responsa)ilul tehnic cu executia lucrarii'

#n cazul executarii injectarii in terenuri cu ape agresive, la alcatuirea retetelor se vor avea invedere si prevederile E 941 (partea A, in special, privind tipul de ciment utilizat'

+e timpul desfasurarii lucrarilor si la terminarea acestora se va face verificarea calitatii'careare doua componente* controlul calitatii materialelor si controlul calitatii executiei'

$a controlul calitatii materialelor se vor avea in vedere urmatoarele*

- in cazul armaturii, otelul-)eton utilizat va avea certificat de calitate si va respecta prevederileprevazute de standardele sau normativele in vigoare>- cimentul aprovizionat tre)uie sa ai)a certificat de calitate de la furnizor>- suspensia de injectare tre)uie sa ai)a rezistenta la 1@ de zile, pe cu)ul cu latura de cm'deminimum B9 &+a (B99 da/cm2, conform indrumatorului tehnic indicativ C 172-8B'

Controlul calitatii executiei lucrarilor se va efectua in conformitate cu ormativul C 23-@2

(caiet ### cap'7, #ndrumatorul tehnic C 172-8B si Codul de practica E 941 (+artea A'

9 | 1 3


10/13

Se vor verifica*

- adancimea forajelor>- dimensiunile si calitatea armaturii>- rezistenta pastei de injectare'

$a aceste verificari se incheie procese ver)ale de lucrari ascunse sau proces ver)al de receptiecalitativa'

B' Ec"i!aentele de *ora

$a executarea micropilotilor se utilizeaza diverse echipamente tehnologice specificedomeniului de activitate, precum*

- instalatii de foraj, inclusiv de foraj geotehnic>

- motocompresoare>- )uldozere sau incarcatoare-excavatoare (denumite impropriu )uldoexcavatoare>- generatoare de curent electric>- aparate geofizice>- pompe de noroi si pentru transfer fluide sau lucrari de epuizmente>- echipamente tehnologice speciale*garnituri pentru fora&' coloane de urmarire' tu(uricarotiere' ciocane de fund etc$

- diverse echipamente pentru sudura* invertoare' agregate electrice de sudura sau aparate desudura oxiacetilenica etc>- scule si unelte*sape de fora& cu role' lame' coroane cu vidia pentru tu(uri carotiere' sape

pentru ciocane de fund etc%

#nstalatiile de foraj sunt echipamentele tehnologice specifice lucrarilor de executarepropriu-zisa a micropilotilor' !esi au principii de functionare similare, aceste echipamente auparticularitati diferite in functie de firma producatoare'

?orezele %$E&& din seria %R, mo)ile, cu sistem de rulare pe senile, pot fi dotate cu*H catarge (denumite si sageti sau masturi de diferite marimi, cu posi)ilitate de aplicare a unorextensii (pentru marirea adancimii de forare la forajul dintr-o singura trecere, in cazulextinderii utilizarii la aplicarea tehnologiei de Ijet grouting;'

H capete hidraulice de forare de diferite tipuri*- capete de rotire simple (seria % pentru foraj netu)at sau tu)at in Isistem duplex;, cuantrenare simultana in acelasi sens, atat a coloanei de sapare, cat si a coloanei de tu)uri, avandcupluri de lucru pana la 299m>- capete de forare simple, roto-percutante, (seria %! pentru foraje tu)ate sau netu)ate,utilizate mai ales pentru forajele de ancorare' &asele pistonului sunt cuprinse intre B,2 si 1@ t>- capete de forare du)le, care pot fi compuse din doua capete de rotire sau dintr-un cap derotire si unul roto-percutant' Se folosesc la foraje tu)ate, avand o eficienta marita fata deIsistemul duplex;, in acest caz sensurile de rotire ale coloanei de sapare si respectiv tu)urilorfiind diferite>

H grupuri hidraulice de putere integrate pe sasiul utilajului de forat sau independente, actionatede la distanta, pentru cazuri in care spatiul in care se executa forajul este limitat' +uterea

10 | 1 3


11/13

furnizata de grupurile hidraulice este cuprinsa intre B si 4B 1'H scule si accesorii de forat pentru foraje de ancorare, injectii si foraje de micropiloti in tu)uricu diametrul exterior maxim de B99 mm'

- sisteme de inmagazinare si manipulare a prajinilor si tu)urilor de foraj'

Aceste echipamente sunt concepute in doua grupe de aplicatii tehnologice*- #nstalatii pentru forare in spatii limitate>- #nstalatii pentru forare verticale in spatii li)ere, nelimitate'

+entru forarea in spatii limitate, precum incinte inchise, su) poduri (fig' @, sau ininteriorul unor puturi de )eton, se utilizeaza masini de forat %$E&& special concepute, cucatarge de mica inaltime si cu grupuri hidraulice de putere separate, legate de masina de forat

prin furtunuri hidraulice cu lungimea necesara si cu comanda de la distanta'

?igura @' : ?orare in spatii limitate

#n aceasta categorie intra urmatoarele tipuri dimensionale*

H %R 299-4 (1,1 t> B 1> inaltime 4,@ m> latime 29 mm>H %R 399-4 (1,2 t> 22 1> inaltime 1,2 m> latime 39 mm>H %R 94-1 (B,3 t> 22 1> inaltime 1,1 m> latime 29 mm>H %R 91-1 (7,9 t> 22 1> inaltime 1,1 m> latime 29 mm>H %R 97-4E (7,2 t> 72 1> inaltime 1,2 m> latime 29 mm>H %R 97 ! (2,1 t> 7@ 1> inaltime 1,1 m> latime 29 mm'

+entru forarea in spatii li)ere, nelimitate, sunt folosite echipamente cu generator purtat (fig'

41' ?orajele de micropiloti sunt executate, in special, cu modelele* %R 9@-1 ( t> 7,2 1,%R 98-1 (4B t> 418 1, %R 41-4 (17 t> 4B1 si %R 47 (1@ t> 4B 1'

11 | 1 3


12/13

+e langa instalatiile de forat pentru micropiloti, firma %$E&& produce o gamaintreaga de echipamente de lucru, accesorii si scule de forat necesare oricarui procestehnologic a)ordat'#ntre acestea amintim*

- echipamente de forat pentru ancore, atasa)ile pe )ratul excavatorului, actionate de la

instalatia hidraulica a acestuia>- sisteme de alimentare cu prajini si tu)uri de foraj, dispuse in magazii speciale, montate peutilajul de )aza>- macarale auxiliare de lucru montate pe masina de )aza, pentru manipularea prajinilor situ)urilor de foraj>- tu)uri si prajini de foraj, dispozitive intermediare de adaptare, scule de forat de diferitetipuri, in functie de calitatea terenului si tehnologia de lucru'

?orezele hidraulice ?R" oferite de Casagrande sunt echipamente extrem deversatile, instalate pe senile de cauciuc cu apasarea pe teren de /cm2, unele modele fiind

prevazute, atunci cand sunt in functiune, cu patru calaje de sta)ilitate' #nstalatiile ?uturo aucatarg regla)il datorita caruia se pot realiza unghiuri diferite' Ca urmare a capacitatii de a fora

peste senile, aceaste masini sunt ideale pentru operatiuni precum fixarea in sol si micropilotiin pereti adiacenti, in amplasamente cu acces limitat, unde spatiul de manevrare esterestrictionat si necesita o masina flexi)ila'

+e langa instalatiile de forat la micropiloti, firma Casagrande produce si echipamenteleadecvate pentru prepararea si vehicularea fluidelor necesare pentru turnarea sau injectareacorpului pilotului'

Astfel, pentru prepararea laptelui de ciment sau a )entonitei sunt disponi)ilemalaxoarele (fig' 8 care, in cazul micropilotilor, acopera o gama larga de fa)ricatie, de la 4,2la 3 m/ora, adapta)ila pentru toate tipurile de santiere'

12 | 1 3


13/13

?igura 8' - &alaxor

+entru pomparea sau injectarea fluidelor se pot folosi pompe din gama R#!",disponi)ile in patru variante (fig' 49* unitati independente, fara sasiu si fara motor (model >

unitati independente, fara sasiu, cu motor hidraulic (fig' 49 a, pentru montarea pe foreze(model J!> versiunea electrica cu telecomanda (fig' 49 ), montata pe o sanie (model E$> versiunea cu motor termic si cutie de viteza (fig' 49 c, montata pe o sanie (model '

?igura 49 : +ompe din gama R#!"

+ompele sunt echipate cu supape de siguranta care evita suprapresiunile, manometre cu scalede la 9 la 39 (arsi clapete cu )ile din otel tratat'

!in cele prezentate in acest articol se identifica principalele tipuri de echipamente tehnologicefolosite pentru lucrarile de constructie a micropilotilor si domeniile principale de aplicare ale

acestora*

-suport structural(ex'* fundatie pentru structuri noi, su)zidire pentru fundatii existente,consolidare antiseismica>- im(unatatirea terenului in situ3 (sta)ilizarea taluzurilor si preintampinarea alunecarilor deteren, im)unatatirea si protectia terenurilor, reducerea tasarilor'

13 | 1 3

Tehnologii de executare a micropilotilor.docx

Documents

Transcript of Tehnologii de executare a micropilotilor.docx