VARNOST PRI IZKOPIH TEHNOLOGIJE IN ZAŠČITAmk.balkanoshconference.org/images/dokumenti/publications/Golob... · Injektiranje ima v modernem inženirstvu zelo širok razpon uporabe

VARNOST PRI IZKOPIH

TEHNOLOGIJE IN ZAŠČITA

GRADBENIH JAM

LEGRO - Ivan Golob, k.d. Robanov kot 5, 3335 Solčava

Ivan Golob, univ.dipl.org., dipl.inž.gr.

VARNOST PRI IZKOPIH – TEHNOLOGIJE IN ZAŠČITA GRADBENIH JAM

PROJEKTNI TIM

vrsta objekta

(visoke, nizke gradnje)

oblika objekta

(točkovni, ploskovni, linijski)

dimenzije objekta

(tlorisne, globina, višina)

ZNAČILNOSTI OBJEKTA

ZNAČILNOSTI LOKACIJE ZNAČILNOSTI ZEMLJINE

površine za gradnjo

(velikost, odmiki sosednjih obj.)

fizikalne lastnosti zemljin

(poroznost, zasičenost, zrnavost,

vlažnost, gostota, prepustnost)

dostop do gradbišča

(obstoj, navezava, kvaliteta poti)

prisotnost inštalacij

(vrsta, globina, stopnja zaščite)

TEHNOLOGIJA

IZVEDBE

GRADBENE JAME

NABOR

NEVARNOSTI

UKREPI ZA

ZMANJŠANJE

TVEGANJA

UKREPI V FAZI

PRIPRAVE

PROJEKTA

UKREPI V ČASU

IZVAJANJA DEL




OSNOVE NAČRTOVANJA IN VRSTE GRADBENIH JAM

POJEM GRADBENA JAMA:

Gradbene jame so prostor, kjer je potrebno zagotoviti pristopnost in varnost pri delu za

izvedbo temeljenja in gradnjo objekta.

V urbanih pozidanih in prometno obremenjenih zazidalnih območjih, kjer je predvidena

gradnja novih objektov z več kletnimi etažami in ob tem predvidoma velikimi globinami

izkopov zaradi utesnjenosti in prostorskih omejitev pa niso mogoči izkopi gradbene jame

s prostimi, še stabilnimi brežinami, je zaradi varnega dela in varnosti bližnjih obstoječih

objektov visoko gradenj in prometnih površin nujno potrebno izvršiti varovanje brežin

predvidene gradbene jame.

IZVEDBA GRADBENE JAME JE ODVISNA:

• od globine temeljenja objekta

• od globine (nivoja) talne vode

• od vrste (fizikalnih lastnosti) temeljnih tal in

• od lokacije gradbenega objekta


VRSTE GRADBENIH JAM

Glede na naklon izkopnih brežin gradbene jame ločimo:

• gradbene jame s prostimi brežinami in

• gradbene jame, kjer so izkopne brežine podprte ali ojačane z

različnimi konstrukcijami.

Glede na pojav talne vode ločimo:

• suho gradbeno jamo;

• gradbeno jamo pod gladino podtalnice;

• gradbeno jamo v vodi.

VRSTE GRADBENIH JAM – gradbena jama s prostimi brežinami


• zagotovo najcenejša izvedba gradbene jame

• naklone brežin moramo dokazati z ustreznimi stabilnostnimi analizami

• če nakloni brežin projektno ni določen, se mora določiti v varnostnem načrtu

• zahteve za določitev naklonskega kota brežin:

α = 45° +𝜑

2

α … naklonski kot izkopa

𝜑 … kot notranjega trenja zemljine, odvisen od zrnavosti zemljine (velikosti zrn)

VRSTA ZEMLJINE KOT NOTRANJEGA TRENJA (φ) MAKSIMALNI KOT IZKOPA (α)

Kamen 90° 90°

Drobir 36°-40° 63°

Prodec 33°-35° 61°

Peščeni prodec 31°-34° 60°

Pesek 30°-33° 60°

Ilovica 16°-26° 53°

Glina 11°-22° 50°

• poleg globalne stabilnosti brežin je treba zagotoviti tudi površinsko stabilnost brežin z :

• obrizgi (cementni, bitumenski, brizgan beton)

• zaščite brežin z mrežami (žične, kokos, juta, konoplja, geotekstil, geomreže)

• vegetativna zaščita

VRSTE GRADBENIH JAM – gradbena jama s podprtimi brežinami


Glede na način podpiranja/opiranja vertikalnega izkopa gradbene jame ločimo:

1. toge podporne konstrukcije:

• brez opor (podpor) ali sider;

• enkrat oprte (podprte) ali sidrane;

• večkrat oprte (podprte) ali sidrane.

2. gibke podporne konstrukcije:

• enkrat oprte (podprte) ali sidrane;

• večkrat oprte (podprte) ali sidrane.

Glede na razpoložljivi prostor v gradbeni jami podporne konstrukcije:

• podpiramo in/ali razpiramo;

• sidramo.

Glede na značaj podporne konstrukcije ločimo:

• začasne podporne konstrukcije;

• trajne podporne konstrukcije (ki so del objekta)


TEHNIČNE IN TEHNOLOŠKE REŠITVE ZA IZVEDBO ZAŠČITE

GRADBENIH JAM S PODPRTIMI BREŽINAMI

Pilotne stene:

• Tehnologija Benotto

• Izdelava pilotov s pomočjo izplake

• Tehnologija Franki

• Uvrtnani piloti – mini in mikro koli

Diafragme

Injektiranje:

• zapolnjevanje praznih prostorov v tleh;

• kontaktno injektiranje;

• kompaktno injektiranje;

• konsolidacijsko injektiranje;

• jet-grouting

…




…

Zagatne stene:

Glede na material ločimo:

• lesene zagatnice,

• armirano-betonske zagatnice,

• jeklene zagatnice,

• kombinacija jeklenih nosilcev in lesenih polnil (H-beam).

Glede na izvedbo:

• prefabricirani elementi zagatnih sten,

• kombinacija montažnih in na mestu izdelanih elementov.

Glede na podpiranje:

• razpiranje,

• sidranje,

• kombinacija vzdolžnih nosilcev in prečnih razpor,

• kombinacija vzdolžnih nosilcev in sider

…




…

Varovanje brežin z brizganim betonom in pasivnimi sidri (soil nailing)

Zagatni nasip:

• zemeljski

• leseni

• betonski

• jekleni

»Soil mix«

Torkretirana stena


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – TEHNOLOGIJA BENOTTO

• Benotto je sistem za izvedbo pilotov na gradbišču

• piloti večjih prerezov (60, 80, 100, 125, 150cm)

• cevno oblaganje sten vrtine z dvoplaščno cevjo

• vtiskanje cevi z oscilacijo cevi vzdolž lastne osi - s

tem gibanjem (osciliranjem) se v precejšnji meri

zmanjša bočno trenje zemljišča na obložno cev. Konec

(dno) cevi (končni čevelj – krona) je primerno

nazobljen ter odpira sebi pot k prediranju

• za potiskanje opažne cevi zadošča potisni učinek

lastne teže cevi in teže oscilirnega primeža (lavirke),

ki je na cev oprijet. Potisk navzdol se pospešuje s

hidravličnimi cilindri.

• izkop materiala se opravi z eno vrvnimi grabilniki.

Eno vrvni grabilniki so konstruirani tako, da se

grabilne lopute odpirajo in zapirajo samodejno

izrabljajoč lastno težo, ki visi na eni manevrirani vrvi.

Oblika grabilnih loput se lahko spreminja glede vrste

zemljišča, ki ga izkopavamo.

• po izkopu se vstavi armaturni koš

• betoniranje je izključno s kontraktorji – jeklenimi

cevmi vstavljenimi v armaturni koš pilota

izvlačenje opažne cevi po opravljenem betoniranju s

hidravličnimi cilindri (ponavadi 2 kom), ki sta

postavljena med primežem in nosilnim okvirjem na

tleh.



Hidravlični oscilator cevi (“lavirka”) tipa GC 72



Enovrvna grabilnika prvi tip BELR in drugi tip BEL


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – IZDELAVA PILOTOV S POMOČJO IZPLAK

• je sistem za izvedbo pilotov na gradbišču

• piloti manjših prerezov (10, 20, 30cm)

• izdelujejo se do globine 30m

• piloti nižjih nosilnosti

• izvedba: najprej se izvede vrtina odprtine s pomočjo izplake, ki pod visokim pritiskom ob konici drogovja

izplakuje material. Ko dosežemo potrebno globino, vstavimo v vrtalno drogovje, ki je zapolnjeno z vodo

armaturni koš. Sledi betoniranje, ki iz vrtalnega drogovja izpodriva vodo. Na vrh vrtalnega drogovja se pritrdi

naprava, ki v vrtini oziroma betonu povzroča nadtlak. Postopoma se vrtalno drogovje izvleče, nadtlak pa

vtisne in skomprimira beton v odprtino. Tako je zaključen pilot.

• z uporabo stisnjenega zraka se zgosti beton, kar poveča nosilnost pilotov.


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – PILOTI PO TEHNOLOGIJI FRANKI

S to tehnologijo se izdelajo betonski piloti, ki se izredno prilagodijo temeljnim tlom.

Za opaž se vzame jeklena cilindrična cev, ki je na notranji strani popolnoma gladka. Cev postavimo na tla in vanjo

nasujemo zemlje vlažen beton, ki ga komprimiramo z nabijačem. S tem smo izvedli betonski čep, ki se tesno

prilega na stene jeklene cevi in jo zato vodotesno zapira. Zaradi učinkovanja nabijala se zgostijo tla in beton se

pogrezne navzdol, pri čemer zaradi močne komprimacije betona s samim trenjem potegne cev s seboj in jo potiska

v tla.

Vodotesnost je tako velika, da voda ne more vdirati. Z nadaljnjim nabijanjem betona se cev in beton prebijata

vedno globlje in izrivata oziroma komprimirata tla. Pri tem tresljaji niso posebno veliki v okolici, saj se nabija nogo

cevi, ne pa njene glave. Odpor pri nabijanju nam pove, kdaj smo dosegli zadostno globino. Ko smo jo dosegli,

fiksiramo cev s pomočjo dveh močnih jeklenih vrvi, ki sta pritrjeni na nabijalnem odru.

Pri nadaljnjem nabijanju betona se cev ne mora več pogrezati naprej, pač pa se začenja zaradi nabijanja betonski

čep pogrezati naprej v zemljino. Ko je betonski čep samo še 40 cm v cevi, dodamo novo betonsko mešanico in

nabijamo naprej dokler nimamo spet samo 40 cm betona v cevi. To je pomembno, da v cev ne prične vdirati voda.

Tako postopoma izvlečemo cev in nabijamo beton in skrbimo, da iz cevi ne izbijemo betona zaradi vodotesnosti.

Pri tem se beton vtiska v zemljino ne samo vertikalno, ampak tudi na stran, tako da dobimo nepravilno, zelo

hrapavo površino pilota. Pilote armiramo z okroglo armaturo in s spiralnimi stremeni. Pri tem moramo paziti, da je

armatura dovolj oddaljena od stene cevi, na drugi strani pa, da imamo dovolj prostora za nabijač.


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – PILOTI PO TEHNOLOGIJI FRANKI


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – UVRTANI PILOTI – CFA (KONTINUIRANA

SPIRALA)

• CFA je sistem za izvedbo

pilotov na gradbišču

• izboljšana tehnologija

uvrtanih pilotov

• piloti srednjih prerezov

(30, 40, 60 cm)

• brez oblaganja vrtine z

zaščitno cevjo

• vrtina se izvede s

kontinuirno spiralo, ki se z

vrtenjem sama poglablja.

Občasno se spirala na

posameznih višinah zadrži

z močno vrvjo, pritrjeno na

jarem. Z nadaljnjim

vrtenjem spirala izvleče

material izkopa.

• betoniranje se pod visokim

pritiskom izvede skozi

votlo os spirale, spirala pa

se počasi izvlači

• po betoniranju se vstavi

armaturni koš


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – DIAFRAGME

Diafragma je upogibna podporna konstrukcija iz

armiranobetonskih na mestu izdelanih panelov običajne

debeline od 40 do 120 cm in širine 3 do 6 m. Prednost

diafragme je v tem, da dobimo kontinuirano steno, ki je

lahko tudi del objekta.

Armatura je zaradi pravokotnosti prereza bolje

izkoriščena, konstrukcija je lahko vodotesna. Za

izvedbo diafragme se najprej izdela uvodni kanal, ki

služi kot vodilo grabilca med izkopom panela

diafragme. Izkop panela se izvaja izmenično za parne

in neparne segmente. Bager spusti čeljust grabilca do

uvodnega kanala in prične z izkopavanjem materiala, ki

ga odlaga na transportno vozilo. Medtem se aktivira

črpalka za betonitno izplako, ki napolni vodilni kanal

ter služi kot zaščita pred zruški zemljine. Sledi vgradnja

armaturnega koša, ki ga vstavimo v panel diafragme s

pomočjo bagra. Po vgradnji armature sledi faza

vgradnje betona, kateri izpodriva lažjo betonitno

izplako. Zaradi mešanja betonita in betona se na vrhu

diafragme ustvari mešanica obeh materialov, ki

zmanjšuje nosilnost, zato ta del tudi odstranimo.








ZAŠČITA GRADBENIH JAM – INJEKTIRANJE

Injektiranje je postopek, pri katerem vtiskamo suspenzijo v praznine, kaverne in razpoke, ki se

nahajajo v kamninah oz. zemljinah, z namenom, da izboljšamo nosilnost primarne zemljine oziroma

kamnine. Z namenom, da bi dosegli želene rezultate, najprej zvrtamo vrtino v kamnino. Potem skozi

to vrtino vtisnemo suspenzijo s pomočjo pritiska, in to počnemo tako dolgo, dokler niso vse razpoke

v okolici vrtine zapolnjene. S POSTOPKI INJEKTIRANJA LAHKO STABILIZIRAMO

ZEMLJINO V OBMOČJU GRADBENIH JAM.

Injektiranje ima v modernem inženirstvu zelo širok razpon uporabe. Injektiranje se v

osnovi deli na bistvene sklope:

• zapolnjevanje praznih prostorov v tleh (Injekcijska masa oz. suspenzija se vtiska v

tla tako dolgo, dokler niso zapolnjeni vsi prazni prostori v tleh.

• kontaktno injektiranje (zapolnjevanje

praznin med kamninami in betonskimi

strukturami ali med deli konstrukcij.

Torej namen kontaktnega injektiranja

je torej zagotovitev potrebnega

kontakta med kamnino in določeno

strukturo (npr. kontakt med hribino in

primarno podgradnjo v tunelu).

• kompaktno injektiranje se večino uporablja za stabilizacijo tal pod objekti.

Kljub temu se še uporablja za stabiliziranje temeljev večjih objektov,

vključujoč tudi mostove in tla pod piloti.

• konsolidacijsko injektiranje je podobno kompaktnemu, zajema pa

injektiranje bistveno debelejših plasti kot pa kontaktno. Njegova uporabnost je

velika, recimo pod temelji zgradb, v okolici tunelov, za pilotnimi stenami in

utrjevanje čela podzemnih izkopov.;

• jet-grouting spada po tehnologiji med injektiranje, dejansko pa je to

tehnologija izdelave pilotov. Princip izvedbe:


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – INJEKTIRANJE

• z močnim pritiskom popolnoma razrežemo okolico vrtine do potrebne globine. Sočasno z rezanjem

hribine se okoli hribine vtiska injekcijska masa pod pritiskom in tako nastane homogena zmes, ki se po

določenem času strdi in doseže določeno tlačno trdnost.

• se lahko izvaja v različnih kamninah oziroma zemljinah.

• zmes, katero vtiskamo skozi šobe na vrtalni glavi, je sestavljena iz vode, cementa in pepela. Po potrebi se

dodajajo različni aditivi.

• bistvena prednost jet–groutinga pred ostalimi načini pilotiranja je v tem, da jo lahko uporabljamo v

finejših materialih s premerom zrn manjših od 0,06 mm. S to tehnologijo lahko dosegamo premere pilotov

do 300 centimetrov. Prepreke, na katere naletimo med izvajanjem (kosi drv, večji kamni), lahko preprosto

zalijemo z injekcijsko maso.

• ni ovir glede globine pilotov, saj je največja dosežena globina pri izdelavi jet-grouting pilotov 70 m. Ta

tehnologija zahteva zelo visok tlak od 300 do 700 barov, injekcijsko maso pa vtiskamo s hitrostjo 250 do

330 m/s. Velika hitrost injekcijske mase nam omogoča rušenje oz. rezanje strukture tal in njeno mešanje z

zemljino ali ostalimi kamninami.


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – JET-GROUTING PILOTI

Poznamo tri osnovne postopke izvedbe jet–grouting:

• enosistemski način (injekcijska masa);

• dvosistemski način (injekcijska masa + voda ali zrak);

• trosistemski način (injekcijska masa + voda + zrak).

Enosistemski način je najbolj razširjen postopek jet-groutinga. Pri tem

postopku injekcijska masa služi za rušenje hribine in mešanje injekcijske mase

z razrušeno hribino.

Premeri pilotov, ki so doseženi s tem postopkom, so naslednji:

•40–60 centimetrov v glini;

•50–120 centimetrov v peskih.

Premer pilota je odvisen od moči vtiskanja injekcijske mase. Kritični element

je visokotlačna črpalka, saj mora imeti pretok cca. 60 do 220 l/min, tlak od

400 do 500 barov in takšne pogoje mora zagotavljati kontinuirano 8 ur.

Pribor za vrtanje in injektiranje ima premer 90 - 110 milimetrov, debelino

ostenja vrtalnega drogovja pa 10 milimetrov. Vrtanje, ki se izvaja, je lahko

rotacijsko, udarno rotacijsko ali kombinacija rotacijskega vrtanja in izpiranja

tla. Ko z vrtanjem dosežemo želeno globino, se vklopi visokotlačna črpalka in

prične se injektiranje s stalnim rotiranjem in dvigovanjem celotnega pribora in

tako prične nastajati pilot.



metoda je popolnoma enaka kot pri enofluidnem sestavu. Razlika je v

tem, da zaradi prisotnosti zraka pride do povečanja premera pilota za 2

do 2,5 krat glede na enofluidni sestav. Zaradi potrebe po dovodu zraka

potrebujemo dvoplaščno vrtalno cev.

najzahtevnejša za izvedbo, saj imamo tu prisotne tri fluide:

injekcijsko maso, zrak in vodo. Pri tej metodi izperemo na površino

bistveno več delcev tal, ki jih je potrebno nadomestiti z ustrezno

večjo količino injekcijske mase, tudi do 50%.

Premeri, ki jih lahko dosežemo, so: v glini do 150 cm, v peskih do

250 cm. To omogoča izpiranje delcev proti površini in posebna

injekcijska zmes. Sveže betonske slope je mogoče armirati.



Shematski prikaz postavitve enofluidnega sestava za izvedbo jet–groutinga


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – ZAGATNICE IN ZAGATNE STENE

Glede na material ločimo:

• lesene zagatnice,

• armirano-betonske zagatnice,

• jeklene zagatnice,

• kombinacija jeklenih nosilcev in lesenih polnil (H-beam).

Glede na izvedbo:

• prefabricirani elementi zagatnih sten,

• kombinacija montažnih in na mestu izdelanih elementov.

Glede na podpiranje:

• razpiranje,

• sidranje,

• kombinacija vzdolžnih nosilcev in prečnih razpor,

• kombinacija vzdolžnih nosilcev in sider.



LESENE ZAGATNE STENE: • uporabljamo za začasno opiranje v temeljnih tleh, kjer jih je mogoče zabiti (pesek - gramoz,

glina, ilovica …)

• debelina lesenih zagatnic je od 6 do 30cm

• zagatnice zabijemo v zemljo minimalno ½ višine izkopa

• za grobo oceno dimenzij zagatnic velja pravilo, da je debelina zagatnice v (cm) dvakratnik

dolžine v (m). Na primer, če imamo dolžino L=14m, bi potem naj bila debelina zagatnice

d=2x14=28cm. Širina lesenih zagatnic je 25cm

• globina gradbene jame do 15m

• material je smreka, bor, macesen in hrast

• zagatnice spodaj poševno prirežemo, da se pri zabijanju čvrsto pritisnejo na sosednji ploh

• zabijamo jih tako, da najprej ob vodilni pilot zabijemo do neke primerne globine (približno 2m)

prvi ploh, nato drugega in tako naprej. Do končne globine zabijemo najprej krajna ploha ob

vodilnih pilotih.

• ko je stena zabita, pritrdimo klešče s plohi s pomočjo vijakov

• po potrebi (statičnem računu) zagatno steno sidramo

ARMIRANO – BETONSKE ZAGATNE STENE:

• uporaba enaka kot lesene

• sestavljajo jih prefabricirane AB zagatnice iz betona visoke trdnosti, L = 6, 9, 12, (20)m

• slabost AB zagatnic je njihova teža



JEKLENE ZAGATNE STENE:

• se v praksi največ uporabljajo

• uporabljamo za začasno opiranje v temeljnih tleh,

kjer jih je mogoče zabiti (pesek - gramoz, glina,

ilovica …)

• enostavno jih zabijamo in izvlečemo (vibracijsko)

• so odporne na mehanske vplive ter uporabne večkrat

• posamezne elemente stikamo v nevtralni osi.

• zaradi primerno urejenih stikov so stene zelo tesne

in nepropustne.

• z njimi se precej lahko prebije ovire, kot so les, stare

zidove, beton, preperele skale

• ko je stena zabita, pritrdimo klešče s plohi s

pomočjo vijakov

• po potrebi (statičnem računu) zagatno steno sidramo


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – BERLINSKE STENE

BERLINSKE STENE:

• So izvedene iz jeklenih H in I profilov, nameščenih na določeni medsebojni razdalji (1 - 3 m).

• Prostor med njimi pa običajno zapolnimo z lesenimi plohi.

• Konstrukcija je gibka, možno jo je sidrati.

• Namenjena je predvsem začasnemu varovanju gradbenih jam.

• Računamo jo podobno kot zagatno steno, le pod nivojem vpetja, kjer ni plohov, ne moremo

računati, kot da je stena kontinuirana.

• Za ta primer obstajajo posebne metode izračuna (Wiessenbach).


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – VAROVANJE BREŽIN Z BRIZGANIM

BETONOM IN PASIVNIMI SIDRI

• Se največkrat uporablja pri izgradnji objektov, kjer je nek majhen premik objekta z zaledjem dovoljen.

• Najpogosteje se uporabljajo tako imenovana SN in IBO sidra. Pri SN sidrih se v trdnejšo podlago izvrta luknja,

v katero se natoči cementna masa z nizkim vodocementnim faktorjem, nato pa se sidro vstavi v vrtino. Pri IBO

sidrih se na konici sidra uporabi samouvrtalno krono. Sidra so votla, kar omogoči, da se po uvrtanju

poinjektirajo.

• Temu sledi zaščita brežine z brizganim betonom, in ko ta doseže zadostno trdnost, se na sidro nadene še

podložna ploščica in matica.

• Pasivna geotehnična sidra so sestavljena iz jeklene palice,

podložne plošče in matice. Jeklene palice so različnih

premerov (najpogosteje 24 ali 36 mm) in dolžine 4 m. V

primeru, da se za sidranje objekta potrebuje daljša sidra, se

za spajanje uporabi spojni člen.

• Pasivna sidra neposredno po sami vgradnji ne prevzamejo

obtežbe. Ko pride do premika sidranega objekta in se sila

prenese na podložne plošče, ki so prvotno ukrivljene, se te

izravnajo ali pa upognejo v nasprotno smer. Sidro tako

prevzame obtežbo – se aktivira.

• Pasivna sidra so podvržena koroziji, zato se v primerih,

kjer je predvidena njihova trajnost, ta sidra različno

protikorozijsko zaščitijo. Sidra se lahko ovijejo v različne

PVC ovoje ali pa se vse kovinske dele zaščiti s

pocinkanjem ali kromiranjem.


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – ZAGATNI NASIPI

• Za gradbeno jamo v odprti vodi

• Pri dimenzioniranju je potrebno upoštevati vplive vetra in valov ter zavarovanje zaključiti 30-50 cm nad

najvišjim izmerejnim vodostajem.

• Zagotoviti moramo stabilnost nasipa kot celote, stabilnost nosilnih temeljnih tal in lokalno stabilnost brežin

nasipa.

• Izbira vrste zagatnega nasipa je odvisna od višine vode ter lastnosti temeljnih tal.

Zemeljski zagatni nasipi

• so narejeni iz materiala, ki vsebuje 30-50 % fino zrnatih

vezljivih zemljin.

• doseči moramo kar največjo nepropustnost, da s tem

preprečimo pronicanje vode. Zato je potrebna kar najbolj

efektivna komprimacija. Da je zagatni nasip čim bolj

nepropusten, zgradimo večinoma v njem gosto,

nepropustno jedro iz ilovice, gline, betona ali pa jekleno

zagatno steno.

• Če imamo opravka s tekočo vodo, moramo na vodni strani

pobočje zavarovati pred izpiranjem s fašinami, kamnitimi

bloki, betonskimi ploščami in podobno.

• V primeru, da pri dimenzioniranju višine zagatnega nasipa

ne upoštevamo možne maksimalne vode, mora tudi

notranje pobočje nasipa biti izvršeno tako, da ga visoka

voda pri poplavi ne bi porušila.

• V zemeljskih nasipih moramo upoštevati vpliv pronicanja

vode.



Leseni zagatni nasipi

• Se uporabljajo tam, kjer nimamo več kot 2,0 m višine

vode in kjer je les poceni material.

• Uporabni pa so le, če so tla taka, da dopuščajo zabijanje

opažnih plohov in pilotov.

• Izvedemo jih tako, da zabijemo leseno zagatno steno, ki

jo opremo z razporami, podolžnimi lesovi in piloti. Na

vodni strani nasujemo koherentno, malo propustno

zemljino, ki jo dobro komprimiramo.

• V primeru močnega toka ali učinkovanja valov moramo

nasip zavarovati s fašinami, prepleti ali podobno. Pri

večjih globinah izvedemo lesene zagatne nasipe v obliki

skrinje.

Betonski zagatni nasipi

• se izvaja takrat, kadar so čvrste hribine (skale) blizu

površine tal, da zabijanje zagatnih sten, plohov in pilotov

ni možno.

• Ob vodilnem odru spustimo lesene opaže na skalno

podlago. Ko opaž leže na skalo, očistimo skalnata tla in

nahrapavimo površino. Nato se na približno 2 m

izmenično navrtajo vrtine. V te vrtine vstavimo votle

jeklene cevi, ki jih zalijemo s cementno fino malto ali

mlekom. Opaž pritrdimo na te cevi. Nato vstavimo še

drugo stran opaža. V mirni vodi zabetoniramo steno.



Jekleni zagatni nasipi

• so tesnejši in pogosto so tudi cenejši, ker jih lahko

večkrat uporabljamo. Prav tako so uporabni za večje

vodne globine, torej kot jeklene zagatne stene. Zlasti

pripravni so, če želimo imeti v gradbeni jami prostor,

ker so pri jeklenih zagatnih nasipih razpore pri manjših

globinah nepotrebne.

• Izvesti je mogoče le eno jekleno zagatno steno z

enostranskim ali obojestranskim nasipom. Lahko pa

izvedemo tudi skrinjaste zagatne nasipe, ki jih

napolnimo ali z betonom ali z zemeljskim materialom.

• Posebne oblike predstavljajo celični jekleni zagatni

nasipi, pri katerih uporabljamo za priključke specialne

jeklene zagatne elemente. Od celičnih oblik poznamo

razne variante, predvsem cilindrične, segmentne in

kvadratne.

• Za polnitev skrinjastih nasipov uporabljamo navadno

pesek ali prodec s kolikor mogoče veliko

prostorninsko težo. Celični nasipi imajo to prednost,

da nudijo proti vdoru vode precej veliko sigurnost.


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – TORKRETIRANE STENE

Torkretirana stena

Pomembno je , da se gradbena jama poglablja sočasno z

varovanjem ostenja gradbene jame s pomočjo torkreta. Torkret

se lahko nanaša direktno na ostenje hribine gradbene jame ali

pa na predhodno nameščeno armaturno mrežo. Namestitev

armaturne mreže lahko izvedemo na več načinov:

• armaturna mreža se lahko namesti na predhodno vgrajena

začasna sidra raznih tipov;

• armaturno mrežo se lahko namesti s pomočjo krajših

armaturinih palic, ki se vgrajujejo istočasno z

nameščanjem armaturne mreže.

Torkret se po navadi izvaja tudi na zemljino, ki je nezaščitena

med dvema pilotoma.

Običajno zaporedje del pri varovanju vkopne

brežine s pasivnimi sidri in torkretom

Torkretirana stena pri

gradnji iztočnega

kanala hidro elektrarne


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – OSUŠEVANJE GRADBENE JAME V

VISOKI PODTALNICI

Kadar gradbena jama sega pod nivo talne vode, moramo lokalni nivo podtalnice

vzdrževati pod dnom gradbene jame.

Znižanje nivoja talne vode v gradbeni jami dosežemo z nepropustnimi zagatnimi

stenami, direktnim črpanjem vode, injektiranjem, yet-groutingom ali tudi z

znižanjem nivoja talne vode na širšem območju gradbene jame.

Poznamo neposredno in posredno osuševanje gradbene jame.

Črpanje talne vode iz gradbene jame je uporabno le pri majhnih vodnih dotokih.

Pri črpanju vode iz gradbene jame izdelamo na dnu jame zbirne jarke, kamor

položimo sesalni koš črpalke. Te jarke moramo primerno zavarovati, če traja

delo dalj časa in če bi zaradi tega bila nevarnost, da se stene jarkov zrušijo. To

izvedemo z opiranjem ali z zapolnitvijo jarkov z grobim prodcem (drenaža).

Jama, v kateri se nahaja sesalni koš, naj bo tako velika, da je dovolj prostora, če

se pojavijo motnje na košu.

Črpalka mora biti dovolj močna, da zagotavlja zadostno odvajanje vode, da je

sposobnost odvajanja večja od predvidenega dotekanja. Priporočljivo je, da

nimamo samo ene črpalke, ampak da imamo več manjših črpalk in rezervne

črpalke, predvsem pri večjih gradbenih jamah, da ne pride do izpada črpalk.

Neposredno osuševanje gradbene jame


ZAŠČITA GRADBENIH JAM – OSUŠEVANJE GRADBENE JAME V

VISOKI PODTALNICI

Metoda znižanja nivoja talne vode na širšem

območju gradbene jame je uporabna zlasti pri

bolj propustnih tleh in velikih dotokih talne

vode.

Na obrobju gradbene jame izdelamo sistem

črpalnih vodnjakov, iz katerih nato izčrpamo

vodo z globinskimi črpalkami. Pomembno je

raziskati teren in proučiti, da ni z znižanjem

podtalnice ogrožen kakšen sosednji objekt.

Glavne prednosti znižanja podtalnice so:

• odpadejo zagatna zavarovanja ali pa se

znatno zmanjšajo,

• zmanjša oziroma oslabi se vodni pritisk.

Posredno osuševanje gradbene jame


PRAKTIČNI PRIMER GRADBENE JAME – Dalmatinova 8, Ljubljana

Projektna rešitev in želja



Shema organizacije gradbišča

Izkop gradben jame je neproblematičen. Problem nastane pri odkopu rampe, po kateri izvažamo izkopano zemljo.

UKREPI:

• Za izkop zemlje rampe izberemo velik bager s podaljšano roko.

• Ko velik bager ne doseže več predvidenega dna gradbene jame,

na rampo prenesemo manjši bager,

ki izkop premeče na začasni nasip.

• Preostali klin rampe izkoplje mali

bager, material pa dvignemo

z avtodvigalom iz gradbene jame.

• Še preden pričnemo z odkopom rampe

izdelamo dostopno stopnišče za dostop

v gradbeno jamo.

Uredba o zagotavljanju varnosti in zdravja pri delu na začasnih in premičnih gradbiščih

PRILOGA IV

ZAHTEVE ZA VARNOST IN ZDRAVJE NA GRADBIŠČIH

12.9. Poti in rampe za odvažanje materiala iz izkopa morajo ustrezati trdnosti terena in karakteristikam

transportnih vozil. Njihov nagib v primeru predvidene vožnje z običajnimi tovornimi vozili ne sme

presegati 12,5%.

UKREP: Za izvoz izkopane zemlje iz gradbene jame po rampi naklona 20% predpišemo obvezno uporabo posebnih

tri in štiriosnih kamionov s pogonom na vsa kolesa!



ORGANIZACIJSKI PROBLEM TRANSPORTA

ORGANIZACIJSKI PROBLEM IZKOPA RAMPE



PROBLEM IZBORA TEHNOLOGIJE ZAŠČITE GRADBENE JAME

• NEPREDVIDENI PROBLEM: zaradi visokih

pritiskov vbrizgane injekcijske mase, je v

sosednjem objektu (ki je sicer star in slabo

izveden) prišlo do dviga gotovih tal v kleti,

posledično pa do hudih razpok tlakov in

deformacije kletnih vrat, predelnih sten in

stavbnega pohištva.

• UKREPI: sanacija sosednjega objekta in

sprememba tehnologije zaščite gradbene jame pri

sosednjih objektih – izvedba pilotov po

metodologiji BENOTTO

• POSLEDICE: Zmanjšanje prostora za podzemne

garaže → manjše število parkirnih mest →

zmanjšati število stanovanj → preprojektrianje

objekta → spremeba gradbenega dovoljenja →

velike časovne zamude → veliki stroški →

zmanjšanje vrednosti objekta →

HUDE EKONOMSKE POSLEDICE SO

PRIVEDLE DO STEČAJA INVESTITORJA

• tehnologija jet grouting zaščite gradbene jame je

bila izbrana z namenom, da se prostor med

objektoma Dalmatinova 6 in 10 maksimalno

izkoristi

Uredba o zagotavljanju varnosti in zdravja pri delu na začasnih in premičnih gradbiščih - OKVIREN

SEZNAM POSEBNO NEVARNIH DEL – PRILOGA II

• dela v izkopih globljih od 5 m ali v sipkem ali močvirnatem terenu, na višini več kot 10 m;

• dela s kemičnimi ali biološkimi snovmi, ki še posebej ogrožajo varnost in zdravje delavcev

• ali pri katerih je po predpisih potreben zdravstveni nadzor;

• dela v področju ionizirnega sevanja;

• dela v bližini električnih vodov visoke napetosti;

• dela pri katerih preti nevarnost utopitve;

• dela pri kopanju, čiščenju ali popravilu vodnjakov, pod zemljo in v tunelih;

• dela pri potapljanju z uporabo zraka pod tlakom;

• dela v kesonu z atmosfero s stisnjenim zrakom;

• dela z eksplozivnimi in lahko vnetljivimi snovmi;

• dela pri montaži ali demontaži težkih delov in/ali sklopov;

• dela ob potekajočem prometu na cestah in železnici;

• dela pri napenjanju kablov v prednapetih betonskih in drugih konstrukcijah;

• dela pri betoniranju, rezanju in obdelavi površin z napravami pod visokim pritiskom


PRI TEHNOLOGIJAH ZAŠČITE GRADBNEIH JAM S PODPIRANJEM BREŽIN LAHKO PRIČAKUJEMO

POJAV VEČ VRST GRADBENIH DEL, KI SO V PRILOGI II UREDBE NAVEDENE V SEZNAMU POSEBEJ

NEVARNIH GRADBENIH DEL (OZNAČENO Z RDEČO)

PILOTIRANJE – ZAGOTAVLJANJE VARNOSTNIH UKREPOV

PRAVILNIK O VARSTVU PRI DELU PRED NEVARNOSTJO ELEKTRIČNEGA TOKA

44. Člen

Pri gradbenih in drugih neelektrotehniških delih, ne glede na to, kje se izvajajo, kot npr.: postavljanje opažev, pri

delih z dvigali, z gradbenimi stroji in pri raznih montažnih in transportnih delih, morajo biti upoštevane naslednje

najmanjše varnostne razdalje približevanja delom pod napetostjo, glede na nazivno napetost:

do 1000 V 1000 mm

nad 1 do 110 kV 3000 mm

nad 110 do 220 kV 4000 mm

nad 220 do 400 kV 5000 mm

Pri zagotavljanju navedenih razdalj je treba upoštevati tudi morebitno možnost nihanja, npr. bremen,

konstrukcij, transportnih sredstev ali drugega.

Zložljive lestve, naprave za dviganje in drugo se smejo prestavljati samo v položaju predvidenem za transport.





SPLOŠNI UKREPI (izvajalec

in strokovni delavec VZD)

UKREPI V VARNOSTNEM

NAČRTU (koordinator varnosti

v fazi priprave projekta)

UKREPI PRI IZVAJANJU

DEL (izvajalec, strokovni

delavec in koordinator

• Delovna oprema (vrtalni in ostali stroji

ter orodja na mehaniziran pogon) mora

biti pregledana in preizkušena z

veljavno listino – potrdilom o pregledu

in preizkusu delovne opreme;

• El. instalacije morajo biti ustrezno

izvedene, pred začetkom del (in vsakih

6 mesecev) pa opravljene elektro

meritve;

• Delovni oder se sme uporabljati le, če

je izdelan skladno z uredbo in ima

izpolnjen kontrolni list odra

• Delavci lahko opravljajo delo samo, če

so usposobljeni za varno delo in

varstvo pred požarom (teoretično in

praktično) in imajo opravljen ustrezen

periodični zdravstveni pregled (delo na

višini, prah, ropot, temperature, prepih

v skladu z izjavo o varnosti);

• Delavcem mora biti zagotovljena vsa

predpisana oprema za osebno varnost

pri delu, delavci pa jo morajo

uporabljati skladno s predpisi.

• Pri dovoznih cestah preveriti širino in nosilnost,

nosilnost mostov, višinske gabarite in širine

prehodov, podvozov in portalov.

• V organizaciji gradbišča zagotoviti prostor za

postavitev opreme (vrtalna garnitura za Benotto

min. 3x12m, za jet grouting prostor za silos,

mešalnico, visokotlačno črpalko in vrtalni stroj)

• Upoštevati, da se delovna oprema za vrtanje

lahko postavi 1m od roba gradbene jame

• Zagotoviti nosilnost delovnih platojev 120Mpa

• V terminskem planu predvideti tehnološke faze

(izkop se lahko izvaja 3 dni po izvedbi

vezne grede)

• Preveriti obstoj in vrsto pozemnih in nadzemnih

inštalacij in komunalnih vodov, zagotoviti

odklope, prestavitve, varnostne razdalje, …

• Preverti obstoj sosednjih in podzemnih objektov,

kanalet, kinet in ugotoviti njihovo nosilnost

• Zagotoviti skladnost faz dela in smeri izvajanja

pilotiranja z elaboratom geotehničnih del in

načrtom zaščite gradbene jame

• Zagotoviti ustrezno električno napajanje in

zadosten pretok vode na vodovodnem priključku

• Urediti dostope in delovišče

(zavarovati, označiti, preprečiti

dostop nezaposlenim, urediti poti,

zavarovati nevarne cone) v skladu

z varnostnim načrtom;

• Podpisati pisni sporazum

• Izvajati dela v skladu z 10. členom

uredbe

• Delo izvajati izključno po nalogu

odgovornega vodje (posameznih)

del

• Spoštovati določila pisnega

sporazuma in gradbiščnega reda

• Izkope v bližini pilotov izvajati s

posebno pazljivostjo

• Klesanje, odbijanje odvečne mase

pilota in štemanje za povezavo

pilota z gredo je izključno z

uporabo ročnega električnega ali

pnevmatskega orodja

• V ogroženem območju se lahko zadržujejo

le delavci, ki so nujno potrebni za izvajanje

del



PRIMER NAVODILA ZA VARNO DELO Z BAGROM LINK BELT LS 78 IN LS 108 (tehnologija Benotto) 1/2 1. Vodja delovišča in upravljalec bagra morata skrbeti:

•da je vsako viseče breme na obešalo zanesljivo in uravnovešeno obešeno še preden se prične z dviganjem; •da verige, če jih uporabljamo za dviganje, niso deformirane, zavite ali zavozlane; •da dvigalna jeklena vrv nima pentelj in, če je sestavljena iz več delov, da ni zvezana z vozli;

•da breme pri dvigovanju in vrtenju stroja ne more zadeti v ovire; •da se ne prične in zaključuje dviganje in spuščanje bremena s prevelikimi pospeški in pojemki, ter da se breme dviga in obrača z enakomerno hitrostjo; •da se ne ovija bremena z nosilno vrvjo ampak le z brezhibno vzdrževanimi in preizkušenimi pomožnimi vrvmi; •da se za povezavo bremena ne uporablja že izrabljene, izločene pomožne vrvi; •da se nahaja dvižna vrv v navpičnem položaju, preden se prične z dvigom bremena; •da se gibanje bremena ne vrši nad glavami delavcev; •da to delo v nobenem slučaju ne ogroža ostalih delavcev na delovišču; •da se pri dvigovanju kraka vedno uporablja varnostna zapora.

2. Upravljalec mora med delom upravljanja bagra posvečati vso pozornost vsem delovnim operacijam, ki jih vrši. Med upravljanjem ne sme brati, se pogovarjati ali uživati hrane. 3. Če upravljalec zapusti komandno mesto, mora:

•spustiti breme na tla; •izklopiti stroj z izklopitvijo glavne sklopke; •zakleniti ključavnico za rotacijo.

4. Upravljalec bagra mora pred pričetkom dela preizkusiti delovanje zavor tako, da privzdigne breme za nekaj centimetrov in s pridrževanjem bremena preizkusi zavore.

5. Pred pričetkom vožnje mora dati opozorilo s hupo. Hupo mora po potrebi uporabljati tudi med vožnjo. Pri vzvratni vožnji sme vklopiti mehanizem za premik stroja šele potem, ko se prepriča, da je pot za strojem prosta. 6. Za dajanje znakov upravljalcu bagra, mora vodja delovišča določiti posebne delavce (signaliste). Upravljalec mora upoštevati samo signale, ki mu jih sporoča signalist. Izjema je le znak STOP, ki ga mora upoštevati ne glede na to, kdo ga daje. 7. Prepovedano je:

•vstopati ali izstopati s stroja, če se le-ta premika; •uravnavati, popravljati ali mazati mehanizme, ki so v gibanju.

8. Upravljalec mora stroj redno čistiti in vzdrževati.

9. Pred popravilom ali mazanjem na vrv obešenega orodja, se mora le-to spustiti na tla. 10. Jeklene vrvi (dvižne in pomožne) je potrebno vzdrževati v brezhibnem stanju. Roki pregledov, osebe za preglede, stopnja deformiranosti, ko je treba vrvi zamenjati, morajo biti vpisani v knjigo pregledov z navedbo datuma zamenjave vrvi. 11. Pri prevozu bagra po cestah je potrebno predhodno preveriti širino trase in nosilnost mostov.


PRIMER NAVODILA ZA VARNO DELO Z BAGROM LINK BELT LS 78 IN LS 108 (tehnologija Benotto) 2/2 12. Če dela bager v bližini električnih vodnikov, se mora izklopiti napetost za ves čas dela. Če to ni možno, moramo izvesti naslednje varnostne ukrepe:

a) za opazovanje približevanja bagra vodnikom mora vodja delovišča imenovati posebno zanesljivo osebo, ki mora upravljalca bagra takoj opozoriti z znakom STOP, ko ta pripelje stroj v nevarno cono vodnikov; b) upravljalec bagra mora zelo paziti na dana opozorila in signale in na njih takoj reagirati; c) vsi manevri se morajo izvajati v počasnejšem ritmu; d) pri delih pod prostimi električnimi vodi do 50 kV napetosti mora biti najmanjša razdalja med bagrom in vodniki m + 0,1 m za vsak kV nad 50 kV; e) če se vodi prenos bremen ročno, mora signalist videti, kdaj se je strežnik dotaknil bremena; f) če je prišlo do dotika bagra ali bremena z električnim vodnikom, mora upravljalec dela prekiniti za toliko časa, da se izklopi električna energija.

13. Kabina mora biti opremljena z ustreznim in brezhibnim gasilnim aparatom. Vsi, upravljalci, strežniki in vzdrževalci, morajo biti usposobljeni za rokovanje z njimi. V kabini bagra ni dovoljeno držati vnetljivih materialov. 14. V nobenem primeru se bager ne sme preobremenjevati z bremeni nad njegovo nosilnostjo. Podatki o nosilnosti v odvisnosti od dolžine in nagnjenosti kraka morajo biti tabelarično prikazani na vidnem mestu v kabini. 15. Pri premeščanju bremen z vrtenjem morajo upravljalci obračati bager z zmernimi hitrostmi, v kolikor v bagru niso vgrajene posebne varovalne naprave. 16. Prepovedano je dotikati se rotirajočih se zobnikov in gibajočih se vrvi. Delovne obleke ne smejo biti ohlapne. 17. Krake bagra ni dovoljeno obremenjevati s poševnimi silami, t.j. uporabljati bager za poševno vlečenje bremen. 18. V vetrovnem vremenu se sme vršiti transport bremen z večjimi površinami le, če so izvedeni posebni ukrepi za zmanjševanje prekomernega nihanja bremena. Pri vetru velikih hitrosti pa transport sploh ni dovoljen. 19. Če je dvižna vrv ohlapna, mora upravljalec vzroke ohlapnosti odpraviti pred dvigom bremena. 20. Na bobnu vitla morata ostati najmanj dva navoja neodvite vrvi, ko je prijemalna naprava v najnižji točki. 21. Pri parkiranju mora biti bager zavrt s parkirno zavoro. Pri parkiranju na pobočju morajo biti kolesa blokirana. 22. Pri menjanju nosilne vrvi mora biti ročica bagra spuščena na tla. Delavec, ki namešča vrv preko vrvenice na glavi ročice, mora biti zavarovan z varnostnim pasom. 23. Delavci, ki niso nujno potrebni za opravljanje del, se ne smejo zadrževati v nevarnem območju. 24. Da se zavaruje stroj pri dviganju bremen, mora stati vodoravno. Pri tem obremenitve tal ne smejo presegati dovoljenih mej, navedenih v tabelah izdelovalca stroja, ob največjih obremenitvah. Bager naj stoji najmanj 1 m od roba gradbene jame. 25. Kabina:

I. sedež upravljalca mora biti udoben in sposoben dušiti vibracije; II. v kabini naj bodo vgrajene klimatske naprave; III. v kolikor ropot v kabini presega dovoljene meje, mora upravljalec uporabljati ustrezna protihrupna zaščitna sredstva; IV. z vgraditvijo vstopnih klinov in držal naj se omogoči varno vstopanje in izstopanje iz kabine; V. v kabini naj bodo sledeča opozorila:

vestno upoštevaj izdana obratovalno-vzdrževalna navodila; ustavi delo, če se v ogroženi coni nahajajo delavci; ustavi manevre, če se delavci zadržujejo po visečimi bremeni; izklopi pogonski motor, če se moraš oddaljiti od stroja; prav tako razbremeni stroj bremena in onemogoči zagon pogonskega motorja in premik stroja



Viri • Svetovni splet (fizikalne lastnosti zemljin, fotografije

zaščite gradbenih jam, skice tehnologij, …)

• Z. Močiler; Tehnološki elaborat za izvedbo zaščite

gradbene jame na objektu »Tercijarna stopnja čiščenja

na CČN Jesenice«; Geoinvest; 2014

• V. Remšak; Tehnologije izvedbe gradbenih jam;

diplomsko delo, junij 2010

• spletne strani Geoinvest d.o.o.

• spletne strani Slemenšek d.o.o.

• M. Slemenšek; Elaborat varovanja gradbene jame z

zaščito gradbene jame z zagatnimi stenami

HVALA ZA POZORNOST!

Documents

VARNOST PRI IZKOPIH TEHNOLOGIJE IN ZAŠČITAmk.balkanoshconference.org/images/dokumenti/publications/Golob... · Injektiranje ima v modernem inženirstvu zelo širok razpon uporabe