200376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás laza, puha, képlékeny, kis teherbírású talajon épült földművek alapozására és megépítésére
1 HU 200376 A 2 A találmány laza, képlékeny, kis teherbírású talajra épült földművek, elsősorban töltések alapozására és megépítésére vonatkozik. A laza, puha altalajon épített földműveknél a kis megengedett igénybevétel és a várható süllyedések miatt különleges alapozási eljárásokat alkalmaznak. Ezek közül a legelterjedtebben a talajszivárgó, a tőzegtalajok terheléses és robbantásos építési módjait valósítják meg szerte a világon. Nagy vastagságú tőzegréteg esetén használják az ún. lebegő alapozást. A töltést rőzsefonatból, dorongrácsból készült lemezszerű alapra helyezik. E megoldás hatása kettős: egyrészt tehereloszlást hoznak létre, s így egyenletes süllyedés alakul ki, másrészt súrlódás folytán a szétszakadás veszélye is csökken. Ez az eljárás főként Hollandiában, Svédországban, Norvégiában terjedt el. Hazai tapasztalatok szerint (Balatonfenyves) a tőzegen 1 - 1,5 m magas töltések építése a célszerű, ezek önsúlya még kicsi ahhoz, hogy az altalaj jelentősebb kompresszióját előidézze, elegendő nagy viszont ahhoz, hogy elossza a terheléseket. Igen rossz altalaj esetén a különböző ismert, cölöpalapozási módok is felhasználhatók. így például a 176552 számú és a 180554 számú magyar szabadalmi bírásokból megismerhető megoldások, ahol a teheríró rétegig cölöpöket vernek le, majd a támaszkodó felületek kiszélesítésével a gyenge altalajon megnövelt teherbírást hoznak létre. Ez az építési mód nagyon drága, kivételesen alkalmazott eljárás, és csak kis szakaszokon valósítható meg. Elterjedtebb megoldásként használják a homokvagy kavicscölöpöket. A homokcölöpök és lábak kedvező hatást fejtenek ki, megakadályozzák az oldalkitérést és kiszárítással meggyorsítják a réteg konszolidációját. Valamennyi ismertetett eljárás elsősorban tőzeget, lápot tételez fel, vagyis olyan talajféleséget, amely egyrészt kiszárítható, másrészt az építés idején is gyenge teherbíró képességgel rendelkezik. Az eljárások mindegyike megengedhetőnek tart 1-2 dm nagyságú süllyedést és többségük igen jelentős mennyiségben homokot, kavicsot igényel. Amennyiben az anyagnyerő hely, távol van, úgy - már a konszolidáció miatt is - nagyon elhúzódik az építés. A találmány feladata a fenti hiányosságok megszüntetése, egyben olyan alapozás kialakítása, amely - 18-20 m vastagságot is meghaladó, szinte sűrű folyadékként viselkedő, nyírószilárdsággal nem rendelkező, talajokra telepített - földművek építésénél alkalmazható. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a puha, képlékeny, vízszerűen viselkedő altalajon épülő földmű terhelését, az altalaj kiiktatásával, cölöpökkel célszerű a teherbíró rétegre juttatni. A felismerés részét képezi még a cölöpök fölött lévő földtestben kialakuló boltozati hatás kihasználása is, amelynek révén a cölöp tetején elhelyezett merev tárcsák kialakításával és a cölöpök megfelelő kiosztásával korlátozott terhelés jut a térszíni altalajra. Ugyanis a cölöptárcsák közötti - a csúszólapok által határolt - földtömeg beboltozódik, a beboltozódás hajlásszöge a töltés anyagának talajfizikai jellemzőjétől függ. A beboltozódás következtében a terepszint alatti puha altalajra csupán a beboltozódott földtömeg súlya hat. A töltés további földtömegei a cölöptárcsákra terhelnek és így közvetlenül a cölöp végein keresztül, a teherbíró altalajra hatnak. Tehát csökkentett töltés-tömeget közvetítenek a cölöpök a teherbíró altalajra. A felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárással oldottuk meg, amelynek lényege, hogy az alapozást a laza, képlékeny terepszintről indított, a teherbíró altalajig lemélyített, a földmű jellegéhez igazodó méretű és számú cölöpökkel alakítjuk ki oly módon, hogy a talajszintről a töltés tengelyvonalával párhuzamosan a teherbíró altalajig cölöpöket, előnyösen sorokban elrendezett cölöpöket fúrunk le, a cölöpök tetején pedig négyszög alaprajzú, vasalással ellátott tárcsákat betonozunk ki, amelyeknek alaprajzi méretét a cölöpök teherbírásának megfelelően alakítjuk ki, és egymástól legfeljebb a töltés magassági méretével megegyező távolságban helyezzük el, az így előkészített talajszintre, a töltést megépítjük. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a vasbeton cölöptárcsák közé gyengén vasalt betonlemezekkel a töltéstengellyel és egymással párhuzamos szilárd, közlekedésre alkalmas sávokat építünk. Eljárhatunk úgy is, hogy a vasbeton cölöptárcsákba lyukakat képezünk ki és a cölöpöket a lyukakon keresztül vezetjük, a teherbíró altalajig, a cölöpök tetejét pedig a vasbeton tárcsákkal összebetonozzuk. Célszerű, ha a vasbeton cölöptárcsák között azok fölső szintjével megegyező magasságban kavics feltöltést készítünk, amelyre egy- vagy többrétegű geotextíliát helyezünk. A találmány egy további előnyös foganatosítása során a vasbeton cölöptárcsákat vízszintes erő felvételére alkalmasan egymáshoz kőrakattal, vagy betongerendával támasztjuk meg. A találmány szerinti alapozás előnye, hogy puha, kis teherbírású altalajra gazdaságos földmű-alapozási eljárással igen jó minőségű, az építés befejeztével azonnal használatba vehető műtárgyat hozzunk létre. A kedvező terhelési viszonyok megteremtésével és a fa-, acél-, beton-, vasbeton- vagy ezek kombinációjával készült cölöpök felhasználásával, egyszerű építési technológiával repedésmentes építési talajszintet alakítunk ki. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük közelebbről, amelyek az eljárás technológiai fázisait és a megépült földműtárgy kiviteli alakját tartalmazzák. A rajzokon az 1. ábra a töltés hosszmetszete, a 2. ábra a vb cölöptárcsák építési fázisa alaprajzban, a 3. ábra a töltés keresztmetszete, a 4. ábra a töltés alaprajza. Az 1. ábrán látható a 2 töltéstest alapzási eljárásának kialakítási módja, amelyet az 1 talajszintről indított és a 3 teherbíró altalajig lemélyített 9 cölöpökkel készítünk. A 9 cölöpök 14 tetején négyszög alaprajzú vasalással ellátott 5 tárcsákat betonozunk ki, ezeknek alaprajzi méretét a 9 cölöpök teherbírásának megfelelően alakítjuk ki, és a vasbeton 5 cölöptárcsák között, azok felső szintjével megegyező magasságban a 10 kavicsfeltöltést készítjük el és erre egy, vagy több rétegű 11 geotextíliát helyezünk el. Az így előkészített 1 talajszintre a 2 töltést megépítjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
