Slide background
    Slide background
    Slide background
    Slide background
    Slide background

    Technologia

    Ściany ESS zastosowane będą do wykonywania obudów głębokich wykopów, z możliwością wykorzystania ich jako trwałe fundamenty budynków, wykonywania murów oporowych, oraz fundamentów obiektów inżynierskich w tym również jako elementy posadowienia pośredniego.
    Realizacja usługi odbywać się będzie w dwuetapowym cyklu technologicznym. Najpierw wykonana zostanie przy użyciu innowacyjnego i udoskonalonego narzędzia TFoW ściana gruntobetonowa lub w zależności od potrzeb ściana fibrogruntobetonowa na pełną, zaprojektowaną głębokość, a następnie do świeżej, w pełni zhomogenizowanej in situ mieszanki GB lub FGB, wprowadzone zostanie zbrojenie prętowe w postaci sprefabrykowanej wcześniej klatki o kształcie prostopadłościanu.
    Fundament ESS stanowić będzie alternatywne rozwiązanie dla obecnie szeroko stosowanych na całym świecie metod: między innymi ścian Larsena, palisad z pali CFA lub pali VdW, ścian szczelinowych czy ścianek berlińskich.

    Projekt wykorzystywać będzie pozytywne wyniki zakończonego projektu POIR.04.01.04-00-0057/15, w którym kluczową rolę pełnili członkowie zespołu badawczego przedstawionego w obecnym wniosku. W wyniku projektu FGB zostały opracowane, przebadane i wdrożone metody wykonania i składy gruntobetonów i gruntobetonów zbrojonych włóknami polipropylenowymi, czyli FGB. Pozwala to przejmować przez takie ściany, równomiernie rozłożone obciążenia pochodzące od parcia gruntu i naziomu za ścianą wykopu, zastosować ściany FGB do wykonywania obudów wykopów o głębokości od 3 do 4 metrów i wykonywać tym sposobem np. jednokondygnacyjne podziemia budynków mieszkalnych lub użyteczności publicznej, przy korzystnych warunkach gruntowych i niezbyt dużych obciążeniach
    Doskonała homogenizacja gruntobetonów i fibrogruntobetonów uzyskiwanych za pomocą opracowanego w projekcie FGB, innowacyjnego na skalę światową narzędzia TFoW, pozwoliła autorom projektu ESS na stworzenie koncepcji znacznego poszerzenia zakresu stosowania ścian GB i FGB poprzez wprowadzenie do ich konstrukcji zbrojenia prętowego w postaci sprefabrykowanych prostopadłościennych klatek. Umożliwi to wykonywanie konstrukcji przenoszących większe momenty zginające oraz punktowe obciążenia, jak np. fundamenty mostów, murów oporowych obudowy wykopu rozparte lub zakotwione.
    Jako zbrojenie główne przewiduje się do badania jego przydatności i określenia parametrów wytrzymałościowych i trwałości we współpracy z matrycą gruntobetonową lub fibrogruntobetonową:

    • pręty zbrojeniowe ze stali czarnej,
    • pręty zbrojeniowe ze stali ocynkowanej,
    • pręty kompozytowe z włókna szklanego,
    • pręty kompozytowe z włókna bazaltowego.

    Wprowadzenie do świeżej mieszanki gruntobetonowej lub fibrogruntobetonowej zbrojenia koszowego, powodować będzie skutki zbliżone do działania zbrojenia w konstrukcjach z betonu zbrojonego, czyli żelbetu. Pręty zbrojeniowe w strefie rozciąganej lub ścinanej pozwalają znacząco zwiększyć parametry wytrzymałościowe żelbetu, więc podobnych efektów należy spodziewać się w przypadku skutecznego i przemyślanego zainstalowania zbrojenia koszowego do matrycy przygotowanej in situ w postaci ściany gruntobetonowej lub fibrogruntobetonowej.

    Technologia ekonomicznych ścian szczelinowych ESS ma szansę na połączenie wybranych, najlepszych cech żelbetowych ścian szczelinowych i palisad z kolumn DSM, oraz wyeliminowanie wad obu tych technologii. Zalety kolumn DSM w postaci:

    • braku urobku do wywiezienia z placu budowy i późniejszej utylizacji,
    • bezwstrząsowej technologii robót, 
    • niskiej energochłonności robót,
    • możliwości zgromadzenia materiału na 2-3 dni i prowadzenia robót na niewielkim zapleczu budowy, zostają zachowane w każdym punkcie.

    Ponadto technologia ESS umożliwia w stosunku do palisady DSM:

    • znaczące zwiększenie tempa robót (2-3 krotne),
    • uzyskanie bardzo wysokiej szczelności poprzez uniknięcie ryzyka powstawania tzw. „okienek filtracyjnych”, co zdarza się często w palisadach DSM, zwłaszcza przy większych długościach (głębokościach) kolumn,
    • uzyskanie bardzo dobrej homogenizacji gruntobetonu na całej głębokości ściany i wyeliminowanie efektu występującego w kolumnach DSM, tj. warstwowania wytrzymałości na ściskanie gruntobetonu, uzależnionej od składu granulometrycznego gruntu na poszczególnych głębokościach (nieustanny, pionowy ruch łańcucha zaopatrzonego w zęby skrawająco-mieszające z powolnym jednostajnym ruchem wzdłuż wykonywanej ściany, powoduje doskonałe wymieszanie się, idealnie rozdrobnionych cząstek gruntu, pochodzących z poszczególnych warstw między sobą wraz z dostarczonym iniektem cementowym)
    • wprowadzenie do wykonanej w gruncie ściany zbrojenia koszowego powodującego przenoszenie dużych i skumulowanych obciążeń zewnętrznych pionowych i poziomych, zaprzęgającego równocześnie do współpracy zarówno pręty zbrojeniowe jak i matrycę gruntobetonową lub fibrogruntobetonową, w odróżnieniu od kolumn DSM, których ewentualne zbrojenie stanowić mogą jedynie drogie profile walcowane lub rury, a gruntobeton w takim przypadku pełni jedynie funkcję wypełniacza.

    W stosunku do jednej z najbardziej zaawansowanych ze wszystkich technologii fundamentowych we współczesnym świecie – ścian szczelinowych, metoda ESS ma kilka ograniczeń takich jak:

    • mniejszy zasięg głębokościowy (ok. 20 m w stosunku do 50 m i więcej, przy ścianach szczelinowych),
    • mniejsze grubości ścian (do 80 cm w stosunku do 140 cm przy ścianach szczelinowych),
    • mniejsza zdolność przejmowania obciążeń pionowych i poziomych,
    • ograniczone możliwości realizacji robót w wyjątkowo niekorzystnych dla technologii wgłębnego mieszania warunkach gruntowych.

    Przy wszystkich wymienionych wyżej ograniczeniach, technologia ESS może skutecznie konkurować ze ścianami szczelinowymi w znaczącej części/ilości realizacji, zwłaszcza przy zabezpieczaniu wykopów o średniej głębokości i fundamentowaniu obiektów o nie największych obciążeniach.

    Przy porównaniu tych technologii należy wymienić również zalety ESS w stosunku do ścian szczelinowych:

    • znacznie niższa cena porównywalnego odcinka robót,
    • wielokrotnie niższe koszty mobilizacji,
    • kilkukrotnie mniejsze zapotrzebowanie na powierzchnię zaplecza technologicznego budowy, co ma duże znaczenie w gęstej zabudowie miejskiej,
    • brak kłopotliwego wywozu urobku z budowy, który jest jeszcze zanieczyszczony zawiesiną stabilizującą,
    • brak konieczności użycia a potem utylizacji zawiesiny bentonitowej lub polimerowej,
    • brak konieczności użycia kruszyw kopalnych, co nie pozostaje bez wpływu na środowisko naturalne,
    • dużo mniejszy wolumen dostaw materiałów na budowę i wynikające z tego mniejsze zaangażowanie środków transportu,
    • dużo szybsza realizacja robót na budowie (zarówno w części mobilizacji i demobilizacji, jak i w pracach zasadniczych),
    • mniejsze ryzyko rozluźnienia gruntu pod obiektami usytuowanymi w bezpośredniej odległości od wykonywanej ściany, z uwagi na znacznie większy ciężar właściwy świeżej mieszanki gruntobetonowej wypełniającej ścianę in situ niż ciężar właściwy płuczki bentonitowej lub polimerowej przy realizacji ściany szczelinowej (nawet przy uwzględnieniu faktu, że płuczki mają właściwości tiksotropowe),
    • możliwość wcześniejszego zgromadzenia materiału na kilka dni pracy (np. poza godzinami szczytu co pozwala uniknąć transportu materiałów w logistycznie kłopotliwych okresach szczytu komunikacyjnego).

    W pracach wykonywanych na etapie badan´ przemysłowych, sprawdzona zostanie również możliwość wykonywania dłuższych odcinków ścian bez dzielenia ich na sekcje dylatacyjne z ograniczeniem skurczu przez zastosowanie matrycy fibrogruntobetonowej. Sukces takiego rozwiązania stanowić będzie dodatkowy impuls do powszechnego stosowania metody ESS.
    Opracowanie technologii ESS bez wątpienia przyczyni się do zmiany struktury na rynku zabezpieczeń głębokich wykopów. O niewątpliwym sukcesie nowej metody zadecyduje z pewnością jej niższa cena – w odniesieniu do konwencjonalnych metod zabezpieczania wykopów, a także szeroki wachlarz możliwości jej zastosowania.

     

    © 2021 sciana-ess.pl