201586. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alaptestek próbaterhelésére
1 HU 201586 B 2 A találmány alaptestek, például cölöpök, síkalapok, résalapok és hasonlók próbaterhelésére szolgáló eljárásra és berendezésre vonatkozik. Alaptestek teherbírásának a meghatározását a legpontosabban helyszíni (épltéshelyi) kísérlettel, más BZÓval próbaterheléssel lehet megállapítani. Míg korábban szinte kizárólagos volt az ellensúlyos próbaterhelés alkalmazása, az utóbbi évtizedekben elterjedt a horgonyzási próbaterhelési technológia is, legújabban pedig alkalmaznak ún. saját köpenyhez lehorgonyzóit próbaterhelést is. Az alaptestek határ-teherbirása abban az esetben állapítható meg egyértelműen, ha sikerül olyan nagyságú terhelést biztosítani, amely elégséges az alaptestek melletti és alatti talaj eltűréséhez (tönkremeneteléhez), más szóval, ha sikerül a próbaterhelést az alaptest, illetve az altalaj törőterheléséig fokozni. Ez azonban a gyakorlatban a fentiek közül bármelyik próbaterhelési módszer kerüljön is alkalmazásra - főleg technikai okok miatt ritkán sikerül. Az ellensúlyos próbaterhelésnél a próbaterhelő szekrény teherbírása, a szekrénybe, vagy a padozatára juttatható anyag sűrűségtől függő kiterjedése, valamint a szekrény stabilitása szab határt a terhelés nagyságának. Általában 800-1000 kN nagyságrendű terhek felhordása jöhet számításba. Ilyen nagyságú teherrel pl. 30x30 és 40x40 cm keresztmetszetű előregyártott vasbeton cölöpök, dugóalapok, különféle mikrocölőpők és más alaptestek teherbírását szokás megállapítani, azonban a legritkább esetben jutnak el a talaj törőterheléséig. A horgonyzásos próbaterhelésnél a terhelt alaptest két oldalán két-két, vagy négy-négy, rendszerint a terhelt alaptesttel azonos típusú cölöp vagy réstábla biztosítja a lehorgonyzó erőt. Ebben az esetben a horgonyzó elemek egymástól mórt oldaltávolsága (a minimális távolság elő van Írva) szabja meg a próbaterhelö . hossztartó méreteit, és ily módon annak tömegét is. Nagyobb teherbírású alaptestek esetében a gyakorlatban a hossztartó hosszúsága 10-12 m, gerincmagassága 0,8-1,0 m, a súlya pedig akár 10 t is lehet. Ilyen tartóból - az előirt terhelés mértékétől függően - esetenként kettőt is alkalmaznak. Egy tartó esetén a maximális terheléshez, vagyis az 1500-2000 kN-hoz több cm nagyságrendű rugalmas alakváltozás tartozik. Két tartó alkalmazása esetén 3000- -4000 kN a felső határ. Ezt meghaladó mértékű terhelés elérése a hossztartó nagy súlya, valamint a rugalmas alakváltozás mértéke miatt csap speciális tervezésű és nehézkesen mozgatható tartókkal lenne lehetséges. Példádul a DE(CS) 2 343 054. számú szabadalmi leírásból olyan próbaterhelési eljárás ismerhető meg, amely szerint a terhelt cölöpre csörlő segítségével egy közbenső oszlopot emelnek a közbenső oszlop alatt a cölöpön emelőszerkezetet helyeznek el, a cölöp köré függőleges horgonycőlöpöket telepítenek, és azokat az oszloppal nyomott és húzott rácsok (alul és oldalt) kötik össze. Az alsó nyomott rácsok az oszlophoz tartozó, azon elmozdítható nyomógyürűhöz csatlakoznak. Az oldalsó húzott tartók egyrészt a közbenső oszlop tetejéhez, másrészt egy nyomott rácshoz vannak kapcsolva. A megoldás meglehetősen bonyolult és költséges, alkalmazása nehézkes. A saját köpenyhez lehorgonyzó próbaterhelés maximális mértékét a talajnak az alaptest alatti teherbírása és a köpeny mentén fellépő köpenysúrlódás közül a kisebb ellenterhelóst biztosító érték szabja meg. A talaj-teherbírás és a kőpenysúrlódásnál fellépő ellenállás a legritkább esetben merül ki egyszerre, bár e próbaterhelési módszernél ez lenne az igény. Az elmondottakból következik, hogy ezzel a megoldással sem állapítható meg az alaptest, illetve a környezetében levő talaj tőröterhelése. Ilyen jellegű megoldás ismerhető meg például a 181 292. számú magyar szabadalmi leírásból, amely Bzerint a próbaterhelendő cölöp elválasztható talprészét a cölöp hossztengelye mentén terhelik, és egyidejűleg kitámasztják a cölöpszárat úgy, hogy az elválasztható cölöptalprészre átadott erőt a cölöpszárra felfelé ható erővel egyensúlyozzák' Külön-külón vizsgálják a cőlöptalprész ellenállását, a cölöpszár köpenyének a súrlódásét, valamint a talprósz eltolódásának és a cölöpszér eltolódásának a mértékeit. A berendezésnek legalább egy emelőszerkezete van, amely egy támon fekszik fel, ez viszont egy csőkópenyben eltolhatóan van ágyazva. A tám a cölöp keresztmetszetének a súlypontjában helyezkedik el, és egy húzó- Bzervvel rendelkezik, amelynek a felső része egy támlappal, az alsó része pedig a megvasalt cólöpszárral van összekötve. A találmány feladata, hogy a jelenleg lehetségesnél nagyobb terhelést biztosítson az alaptest-próbaterhelések során, és ezzel jóval pontosabb és megbízhatóbb eredmények elérését tegye lehetővé. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a próbaterhelési műveletnél alkalmazott hidraulikus munkahenger dugattyújának kitolásával szemben az egyébként is alkalmazott ellenterhen kívül a helyszínen készített talajhorgonyok által kifejtett többletterhelést is hattatunk, az alaptestre ható teher lényegesen megnövelhető, és a mérés pontosabbá és biztonságosabbá tehető. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során az alaptestre ellenterhelés alatt tartott hidraulikus sajtó segítségével lefelé irányuló erőt fejtünk ki, és amely eljárásra az jellemző, hogy a felső végükkel a próbaterhelendő alaptest hosszanti geometriai középtengelye vagy középsíkja felé irányuló ferde talajhorgonyokat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3