Technologie palowania gruntu

Jednym z pierwszych etapów planowania inwestycji budowlanej, jest wykonanie badań geotechnicznych, na podstawie których projektant może zalecić wzmocnienie gruntu. W zależności od skali oraz stopnia ograniczonej nośności podłoża w korelacji z obciążeniami, jakie generować będzie obiekt, rozważa się kilka metod wzmacniania gruntu. Jedną z popularniejszych technik, stosowaną w przypadku bardzo słabej jakości gruntu i/lub ponadprzeciętnego ciężaru statycznego budowli, jest palowanie. W zależności od istniejących warunków gruntowych oraz oczekiwanego stopnia wzmocnienia podłoża, można zastosować różne technologie palowania. Każdy proces składa się z trzech faz, tj. wciskania, wkręcania lub wbijania pala, formowania jego trzonu oraz szeregu prac pomocniczych i towarzyszących.

Technologie palowania

Podstawowe metody palowania, polegają na wbijaniu gotowych pali, formowaniu pali w podłożu w rurach obsadowych albo kształtowaniu ich w gruncie w wierconych uprzednio otworach.

Wbijanie gotowych pali

Stosując technologię wbijania, istotna jest zwartość gruntu, która determinuje dobór pali, ze względu na materiał, z jakiego są one wykonane – żelbetowe, stalowe, sprężone czy drewniane. Wzmacnianie gruntu za pośrednictwem wbijanych, prefabrykowanych pali, odbywa się przy udziale specjalnych maszyn – palownic lub młotów hydraulicznych.

Pale formowane w gruncie w rurach obsadowych

Inna technologia, polegająca na modelowaniu pali w gruncie przy wykorzystaniu rur obsadowych, możliwa jest do wykonania metodami Franki (KPF), Alcon i Vibro.

Metoda KPF (Franki)

Metoda KPF wiąże się z wbiciem na pożądaną głębokość specjalnego korka betonowego (ewentualnie z kruszywa). Odbywa się to za pomocą rury obsadowej, na dnie której umieszczony zostaje korek oraz młota wciągarkowego (kafara). Końcowym etapem jest formowanie pala poprzez jednoczesne wyciąganie rury i wtłaczanie półsuchej mieszanki betonu. Tego typu pale mogą być dodatkowo zbrojone i osiągać długość do 25 m, a ich maksymalna nośność to ok. 200 ton.

Pale Vibro

Vibro to metoda palowania polegając na wbijaniu kafarem rury formowniczej zakończonej butem stalowym bądź żelbetowym. Kształtowanie pala odbywa się przez wprowadzenie plastycznej masy betonowej i wyciąganie w tym samym czasie rury obsadowej, która uderzana jest młotem – w celu właściwego zawibrowania mieszanki.

Metoda Alcon

Metoda Alcon opiera się z kolei na wkręcaniu rury obsadowej zakończonej stożkiem z siłą ok. 20 ton i wtłaczaniu mieszanki betonowej w trakcie procesu wykręcania stalowego profilu.

Pale formowane w otworach wierconych

W obrębie formowania pali w podłożu w gotowych otworach, wyróżnia się metodę Wolfsholz, HW, Benoto, Salzgitter oraz Icos-Weder. Dwie pierwsze metody zakładają iniekcję płynnego betonu do oczyszczonego z wody gruntowej otworu. W technice HW otwory wierci się za pośrednictwem wybieraka dłutowego, a pogłębia się nawet do 20 m mechanicznie – przy pomocy rury i głowicy pokrętnej.

Pale Wolfsholz

Metoda Wolfholz stosowana jest w obszarach niedostępnych dla wielkogabarytowego sprzętu budowlanego oraz w sytuacji, gdy niedopuszczalne są wstrząsy w terenie. Wszelkie prace związane z wykonaniem i pogłębianiem otworu, wykonuje się ręcznie i przy wykorzystaniu podstawowych narzędzi.

HW, Benoto, Salzgitter, Icos-Weder

Podczas palowania metodami Benoto, Salzgitter, a także Icos-Weder, pal formowany jest dzięki wpompowaniu betonu, wraz z równoczesnym wyciąganiem rury obsadowej. Różnica polega na sposobie wykonywania otworu, co odbywa się przy użyciu hydraulicznych siłowników i wybieraka dłutowego albo odpowiednich wierteł. System Icos-Weder to pogłębianie płuczką iłową oraz stosowanie specjalnego chwytaka. Efektem wykorzystania tej formy wzmacniania gruntu, jest wykonywanie bardzo głębokiego i jednocześnie rozległego palowania.