Piloty a pilotové stěny

Piloty jsou nejrozšířenější prvek hlubinného zakládání staveb. Jedná se o monolitický betonový prvek kruhového průřezu vyztužený ocelovým armokošem. Průměr zhotovovaných pilot je 630mm až 1500mm s délkou obvykle do 35m. Lze je provádět v soudržných i nesoudržných zeminách a poloskalních horninách do pevnosti R3. Účelem piloty je přenesení zatížení horní stavby do zemního podloží. Vzhledem k jejich velké ohybové tuhosti se využívají i jako pažící prvek u hlubokých stavebních jam a stávajících objektů. Pilotové stěny mohou být navrženy i jako vodonepropustné.

Piloty jsou nejčastěji zhotovovány:

• technologií rotačně náběrového vrtání vrtákem nebo šapou s dočasným zapažením vrtu ocelovou výpažnicí, kdy do zhotoveného vrtu se vkládá výztužný prvek armokoš nebo zápora (ocelový válcovaný nosník) a následně je prováděna betonáž vrtu případně vyplnění vrtu vhodným materiálem v případě zápor – klasické vrtání
• technologií CFA (Continuos Flight Auger) vrtání průběžným šnekem s betonáží přes středovou rouru průběžného šneku od paty piloty za současného vytahování vrtného nářadí po vybetonování piloty může být do čerstvé betonové směsi v pilotě zavibrován armokoš

Piloty mohou být z důvodu problematické geologie nebo z důvodu optimalizace – dosažení ekonomického návrhu založení zhotovovány také jinými technologiemi např. FDP nebo tzv. omega piloty (FDP – Full Displacement Piles), DSM – Deep Soil Mixing – promíchávání zeminy s cementovou suspenzí aj.

Použití:

• Zakládání nových objektů
• Dočasné i trvalé pažení stavebních jam nad i pod hladinou podzemní vody (pilotové stěny s mezerami, převrtávané)
• Sanace - stabilizace sesuvů svahů
• Těsnící stěny (pilotové stěny převrtávané)
• Zlepšování nosnosti základové půdy např. pod základovou deskou objektu nebo pod podlahami s vysokým zatížením

Záporové (berlínské) pažení

Záporové pažení představuje relativně levnou technologii zajištění stavebních jam, zářezů, výkopů avšak s určitými omezeními a také nevýhodami.
Tato konstrukce nachází uplatnění v případech, kdy je hladina podzemní vody pod úrovní dna výkopu stavební jámy, podmíněně těsně nad touto úrovní a kdy přítok podzemní vody je možné čerpat bez zvýšeného rizika vyplavování částic a v případě, kdy je to ekonomické. Ve srovnání s pilotovou stěnou se však jedná o konstrukci s výrazně nižší tuhostí a se zvýšenými nároky na kotvení takové konstrukce, což může mít vliv na rychlost těžení stavební jámy z důvodu nezbytných technologických přestávek.
Konstrukce záporového pažení je zhotovována tak, že se do zřízeného vrtu osadí ocelový válcovaný profil (I, IPE, HEB, 2xU), jehož přesná poloha je stabilizována zabetonováním paty pod úrovní dna výkopu stavební jámy a zásypem zbytku vrtu vhodným sypkým materiálem. Při těžení stavební jámy je prováděna výdřeva mezi ocelovými profily včetně hutněného zásypu za výdřevou, případné kotvení a osazování nebo vsazování ocelových převázek.

Použití:

• Dočasné pažení stavebních jam, zářezů nad hladinou podzemní vody

Prováděné technologie:

• rotačně náběrové vrtání spirálovými vrtáky
• rotačně příklepové vrtání ponorným kladivem se vzduchovým výplachem
• rotační vrtání skládaným nebo valivým dlátem se vzduchovým nebo vodním výplachem
• pažení vrtů v nesoudržných zeminách je zajišťováno dočasnými ocelovými výpažnicemi, dutými šneky případně vodním, bentonitovým, polymerovým výplachem

Mikropiloty
Jedná se o štíhlý prvek hlubinného zakládání.
Mikropilota je tvořena ocelovou silnostěnnou trubkou, jejíž svrchní část je hladká a spodní kořenová část je injektovatelná. Do vyvrtaného (zapaženého) vrtu je provedena nízkotlaká injektáž – vyplnění vrt cementovou suspenzí, osazena silnostěnná trubka mikropiloty a provedena injektáž případně opakovaná injektáž přes spodní kořenovou část pro vytvoření kořene mikropiloty, která se staticky podílí na přenosu sil do základové půdy. Přes hlavu mikropiloty mohou být přenášeny jak tlakové tak tahové síly od stavební konstrukce do základové půdy. Mikropiloty jsou obvykle navrhovány a realizovány v případech, kdy není možné splnit požadovanou funkci vrtanou pilotou z důvodu prostorových omezení pro vlastní prvek speciálního  zakládání nebo pro strojní zařízení, které je technologicky způsobilé pro jeho provedení. Mikropiloty jsou navrhovány také v případě rekonstrukcí objektů pro zvýšení únosnosti základových konstrukcí stávajícího objektů nebo při potřebě snížit úroveň základových konstrukcí apod.

Použití:

• Založení objektů
• Zvýšení únosnosti stávajících základů

Horninové kotvy
Slouží k přenesení tahových sil od stavební konstrukce do základové půdy. Tělo kotvy tvoří tyčová nebo lanová výztuž s injektážním příslušenstvím. Kotva má volnou délku a injektovanou kořenovou část, která se staticky podílí na přenosu sil do základové půdy. Postup zhotovování horninových kotev je obdobný jako u mikropilot. Přes hlavu kotvy je možné vnést do kotvy předpětí.
Horninové kotvy je možné dle doby funkčnosti dělit na dočasné a trvalé.

Použití:

• Kotvení pažících konstrukcí stavebních jam
• Kotvení opěrných stěn
• Sanace sesuvů
• Kotvení stavebních konstrukcí namáhaných tahem 

Zemní hřebíky
Zemní hřebíky je geotechnická konstrukce, která je navrhována pro zajištění stability svahu zářezu, odkopu nejčastěji v kombinaci se stříkaným betonem v málo soudržných zeminách nebo v zeminách, jejichž soudržnost je negativně ovlivněna působením erozních činitelů – déšť, slunce, vítr a mráz. Tato konstrukce je spíše vhodná pro dočasné využití, i když může být v určitých případech zejména při menších sklonech svahů navrhována také jako trvalá.
Metoda hřebíkování je složena z téměř vodorovných prvků – hřebíků a vyztuženého betonového krytu. Hřebíky jsou vyztuženy ocelovými nebo sklolaminátovými pruty. Jejich tělo není injektované a nemá volnou délku, ve které by docházelo k  protažení předepnutím tj. vnesením síly, jako je tomu v případě horninových kotev, ale k aktivaci funkce hřebíku je využito samotného pohybu zemního tělesa.

Použití:

• Dočasné pažení stavebních jam, vysokých zářezů, výkopů nad hladinou podzemní vody

Mikrozápory
Jedná se o jednu z variant pro zajištění stavebních jam v těch případech, kdy není možné realizovat zajištění standardními záporami z důvodů prostorového omezení buď pro prvek (záporu) nebo pro strojní zařízení.
Do předem zřízeného maloprofilového vrtu je osazen ocelový válcovaný profil (HEB, ocelová silnostěnná trubka)). Pata zápory je zalita cementovou zálivkou. Při odtěžovaní stavební jámy probíhá výdřeva mezi ocelovými profily nebo je zemina mezi záporami stabilizována stříkaným betonem s výztužnou sítí. Celá konstrukce pak bývá zpravidla kotvena horninovými kotvami přes ocelové převázky.
Vzhledem k malému průměru vrtu, který musí být často dočasně zapažen ocelovými výpažnicemi, které dále zmenšují průměr využitelný pro osazení válcovaného profilu, je možné osazení pouze profilů o malých rozměrech a tedy s malou prostorovou tuhostí. Tato skutečnost má vliv na relativně malou rozteč mezi jednotlivými mikrozáporami a větší míru kotvení celé konstrukce. Přes zvládnuté optimalizace návrhu těchto konstrukcí z pohledu nákladů a času se jedná o konstrukce poměrně nákladné a tedy navrhované omezeně.

Použití:

• Dočasné pažení stavebních jam nad hladinou podzemní vody
• Při rekonstrukcích objektů pro zajišťování výkopů uvnitř objektů.
• Na železnicích při budování podzemních konstrukcí v kolejišti, kdy část kolejiště je vyloučena z provoz a část je provozována – malé odstupové vzdálenosti mezi provozovanou tratí a staveništěm.

Injektážní vrty
Slouží k injektování podloží, narušených stavebních konstrukcí nejčastěji suspenzí na bázi cementu s možností různých přísad. Injektáže jsou navrhovány pro zvýšení únosnosti zeminy v podzákladí, jako výplňové, těsnící a případně také jako kompenzační. V případě stavebních konstrukcí slouží injektáž pro zpevňování nebo pro zvýšení vodonepropustnosti.
Injektáž je prováděna tlakem přes perforovanou PVC nebo ocelovou trubku předem osazenou do vrtu. Jako injektážní směs je možné použít cementové nebo jiné speciální směsi.

Použití:

• Zvýšení únosnosti stávajících základů
• Zlepšení parametrů zemin
• Vyplňování kaveren v zemním prostředí
• Zpevňování stavebních konstrukcí

Jedná se o rozrušení zeminy paprskem injekční směsi tryskaným pod vysokým tlakem. Tímto způsobem se mohou zpevňovat zeminy různé zrnitosti od jílů po štěrky. Pomocí tryskové injektáže mohou být vytvářeny pilíře nebo lamely. Tryskovou injektáž je možné provádět i ve stísněných prostorech. U pažení stavebních jam se sloupy TI provádí přímo pod sousední zajišťovaný objekt, což nezmenší prostor stavební jámy. Pažení lze provádět i jako vodněpropustné.

Prováděné technologie:

• jednofázový systém (M1) – rozrušování zeminy probíhá pomocí paprsku cementové suspenze
• jednofázový s předřezem vodním paprskem
• dvojfázový systém vzduchový (M2) – rozrušování zeminy probíhá paprskem cementové suspenze obaleným vzduchem (pro zvýšení průraznosti); efektivní pod hladinou podzemní vody

Pilíře TI
Pilíře slouží většinou ke statickému podchycení objektů a jako pažící konstrukce u stavebních jam. Průměr pilířů je 600mm až 2000mm podle charakteru zeminy, použité metody (jednofázový nebo dvoufázový systém) a podle toho zda je tryskáno nad nebo pod hladinou podzemní vody.

Použití:

• Zvýšení únosnosti stávajících základů
• Zastavení deformací podzákladí vlivem nevhodného nebo poddimenzovaného založení
• Pažení stavebních jam nad i pod hladinou podzemní vody
• Zakládání nových objektů
• Zpevňování klenby nad budoucím výrubem tunelů
• Zpevnění klenby a boků budoucího tunelu svislými prvky při malé výšce nadloží
• Ochrana založení mostů před vymíláním
• Těsnící clony
• Dotěsnění hrází
• Dotěsnění pažení, sanace jejich poruch
• Stabilizace a zpevnění dna výkopu stavební jámy v případě kdy hrozí prolomení dna působení vztlakové síly podzemní vody

Lamely TI
Jsou navrhovány pouze jako těsnící prvek samostatně nebo častěji kombinaci s jiným typem silového prvku speciálního zakládání (piloty, mikropiloty), které slouží pro přenos statického zatížení. Lamely jsou široké cca 300mm a dlouhé 800mm až 2000mm.

Použití:

• Podzemní těsnící clony
• Dotěsnění hrází
• Dotěsnění pažení, sanace jejich poruch

Vrtné soupravy   

Velkoprůměrové vrtání

• BAUER BG 23H
• BAUER BG 28
• BAUER BG 36

Maloprůměrové vrtání

• KLEMM KR 806-3 (vybavena i pro tryskovou injektáž)
• KLEMM KR 807
• KLEMM 704 D (vybavena i pro tryskovou injektáž)

Trysková injektáž   

• Mísící centrum a pumpa pro tryskovou injektáž METAX JM 30 a METAX MP7 - 690S

V případě zájmu o pronájem uvedených strojních zařízení a pro bližší informace o strojích prosím kontaktuje Ing. Richarda Sedláčka, tel.: +420 604 299 276, e-mail: richard.sedlacek@ctproject.cz