202941. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cölöp készítésére, készülék az eljárás foganatosítására, valamint cölöpalapozási szerkezet
1 HU 202 941 B 2 A találmány alapozási szerkezet létesítésére szolgáló eljárásra, az eljárás foganatosítására szolgáló készülékre, valamint a cölöpök felhasználásával készült, különösen vonalas műtárgyak, például vasúti pálya alapozására alkalmas alapozási szerkezetre vonatkozik. A találmány szerinti módon épült cölöpök elsősorban puha terhelés hatására nagymértékben összenyomódó illetve kitérő talajféleségek esetében alkalmazhatók előnyösen. Ilyen jellegű talajokra - például iszapra, mésziszapra, iszapos homoklisztre stb. - kerülő mérnöki létesítmények, épületek alapozásához nagyátmérőjű homokvagy kavicscölöpöket, kohósalak- cölöpöket, esetleg vert vagy fúrt vasbeton cölöpöket használnak, amelyek alsó végét teherbíró talajrétegbe mélyítik. Elsősorban a vasbeton cölöpök magas költsége miatt a homok-kavics- és kohósalak-cölöpök alkalmazása terjedt el széles körben, ezek kivitelezésénél azonban - különösen ha vonalas mérnöki műtárgyat, például vasúti pályát kell alapozni - súlyos hátrányként jelentkezik, hogy a létesítendő cölöpök helyéről a talajt ki kell emelni és el kell szállítani, ami egyrészt tetemes költségráfordítást igényel, másrészt gyakran gondot jelent a kimarkolt talaj elhelyezése, különösen ha az környezetszennyező tulajdonságú. A 2 135 361. számú brit találmányi leírásból olyan alapozási szerkezet ismerhető meg, amelynek előállítása a következőképpen történik: a talajban kötőanyag nélküli kőoszlopot állítanak elő, amelyet pl. vibrátorral tömörítenék. A tulajdonképpeni cölöpöt ennek a kőoszlopnak a felső részébe hajtják be, és a hasznos teher a cölöpfejre kerül. A talaj kiemelése és elszállítása ennél a megoldásnál sem köszöbölhető ki. A 3 234 918. számú német találmányi leírás szerint laza, puha talajok teherbírásának a növelése céljából abban homokcölöpöket alakítanak ki. A homokcölöpök készítése úgy történik, hogy a talajba csövet hajtanak le, abba homokot töltenek, és a cső fokozatos felhúzása közben a homokot a talajba préselik. E művelet során a homok be is tömörödik. Az elkészült homokcölöpök növelik ugyan a talaj teherbírását, de nem olyan mértékben, ami nagyobb méretű és/vagy tömegű építmények terhének a süllyedése nélküli viselését lehetővé teszi. A 2 260 473. számú német találmányi leírás szerint úgy építenek különféle anyagokból (pl kőből, betonból) cölöpöket talajban, hogy üreget készítenek, az üregképző szerszám alatt túlnyomás alatt álló teret tartanak fenn, amelyet a szerszám visszahúzásakor töltenek ki a cölöptestet alkotó anyaggal. A találmány feladata, hogy olyan cölöpöt, illetve cölöpalapozási szerkezetet szolgáltasson, amely puha, terhelés hatására kitérő talajok esetében is biztonsággal képes az alapozandó létesítmény terhének a viselésére, kivitelezése ugyanakkor egyszerűen és gyorsan végezhető anélkül, hogy a cölöpök helyéről talajt kellene kitermelni és elszállítani. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fent említett jellegű talajokban viszonylag kis átmérőjű, karcsú cölöpökkel is megfelelő teherbírású alapozási szerkezet létesíthető, ha az ömleszthető szilárd szemcsés anyagból készített cölöptörzset megszilárdítjuk, és kiszélesített cölöptalpat alakítunk ki. További felismerésünk, hogy a megnövelt talpfelületű cölöpök építésére egyébként ismert Franki-technológia ilyen talajokban túlságosan költséges és lassú, ugyanakkor e talajfajták lehetővé teszik a csupán injektálásos módszerrel eszközölt cölöptalp- szélesítését is. Végül felismertük, hogy e talajok kitérési képessége olyan nagy mértékű, hogy a cölöptörzs létesítéséhez - a zúzottkő befogadására - szolgáló üreg alul zárt cső beverésével és kihúzásával is kialakítható, és ily módon nincs szükség talaj kimarkolására és elszállítására a cölöpök kivitelezéséhez. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amely eljárás során a talajban lyukat készítünk és abban szilárd, a cölöptörzshöz képest megnövelt felületű cölöptalppal rendelkező cölöpöt alakítunk ki, és amely eljárásra az jellemző, hogy a lyukba ömleszthető szilárd szemcsés anyagot töltünk, amelynek hézagaiba utószilárduló folyadékot injektálunk, amelynek legalább a részleges megszilárdulását, és ily módon a cölöptörzs kialakítását követően a cölöptörzs alsó vége tartományában injektálunk a talajba utószilárduló folyadékot, és ezzel állítjuk elő a cölöptörzs átmérőjét meghaladó legnagyobb átmérőjű cölöptalpat. Az eljárás egy előnyös foganatosításéi módjára az jellemző, hogy a taljba cölöpcsúccsal ellátott köpenycsövet juttatunk, és az ömleszthető szilárd szemcsés anyagot a köpenycsőbe töltjük, amelynek utószilárduló anyaggal való injektálását a köpenycső kihúzása után hajtjuk végre, vagy közvetlenül az injektálás végrehajtását követően húzzuk ki a köpenycsövet a talajból. Ebben az esetben célszerű lehet, ha a köpenycsőre a cölöptalp injektálására szolgáló injektáló csatomá(ka)t tartalmazó, véglegesen a talajban maradó és a cölöp részét képező előregyártott vasbeton cölöpcsúcsot szerelünk, amelyhez az injektáló csatomá(k)ba torkolló injektáló csövet csatlakoztatunk, melyre a köpenycső talajba juttatását megelőzően, vagy azt követően második, a cölöptörzs kialakításához szükséges utószilárduló folyadék betáplálásához előirányzott injektálócsövet vezetünk; a cölöptörzs injektálását követően pedig ezt a második injektálócsövet a lyukból eltávolítjuk. A eljárás egy másik foganatosítási módja szerint a cölöptalp célszerűen cementhabarccsal eszközölt injektálását nagyobb nyomással hajtjuk végre, mint a cölőptörzs ugyancsak cementhabarccsal végrehajtott injektálását. Előnyös továbbá, ha ömleszthető szilárd szemcsés anyagként zúzottkövet vagy zúzalékot használunk, valamint ha a létesítendő cölöpök helyén a talajban előverő eszközzel, célszerűen előverő csövek a talajba verésével vagy/és sajtolásával - vagyis talajkiszorításos módszerrel - készítünk lyukat, és ebbe hajtjuk le a cölőpcsúccsal ellátott köpenycsövet. Az eljárás foganatosítására szolgáló készüléknek az a lényege, hogy köpenycsöve, a köpenycső egyik végéhez csatlakoztatható, célszerűen előregyártott vasbe5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
