Technologie wykonywania pali

Obiekty, które mają być budowane na gruntach o niewystarczającej nośności, wymagają stosowania specjalnych technik fundamentowania. Dzięki wykorzystaniu pali obciążenie związane z budowlą lub obiektem inżynierskim może być przekazane do położonych głębiej, bardziej nośnych warstw podłoża. Różne technologie palowania pozwalają na wybór najbardziej opłacalnej metody, dopasowanej do warunków geologicznych i wymagań projektowych.

Fundamentowanie przy pomocy pali

Bezpieczne posadowienie budowli czy obiektów inżynieryjnych wymaga w wielu przypadkach zastosowania bardzo głębokiego fundamentowania. Jest to konieczne zwłaszcza wówczas, gdy warunki geologiczne nie pozwalają na właściwy odbiór obciążenia przez górne warstwy gruntu. Dzięki zagłębieniu pali nośność może być wówczas zapewniona przez głębsze warstwy podłoża. Często projektant decyduje się na wykonanie palowania ze względu na to, że w pobliżu inwestycji znajdują się inne obiekty, na których stabilność zwykłe fundamenty mogłyby wpłynąć negatywnie. Zdarza się również, że palowanie jest technologią optymalną ze względu na niższe koszty wykonania. Zagłębianie pali będzie też niezbędne w przypadku wielu budowli hydrotechnicznych oraz obiektów, które ze względów konstrukcyjnych wymagają posadowienia na palach – tłumaczy przedstawiciel firmy KDM, która zajmuje się dostarczaniem sprzętu do prac geotechnicznych, hydrotechnicznych i głębokiego fundamentowania.

Rolą pali zagłębionych w gruncie jest skuteczne przekazywanie obciążeń do warstw, które charakteryzują się odpowiednią nośnością. Siły związane z masą wznoszonej budowli mogą być przenoszone przez kontakt z gruntem pobocznic, stóp pala albo obu tych elementów. Pobocznice to boczne powierzchnie pala, główną siłą, jaka występuje w tym przypadku, jest tarcie pojawiające się między gruntem a pobocznicą. Stopy pala to nic innego, jak rodzaj korka instalowany w dolnej części pala. Może on mieć średnicę samego pala lub dzięki technologii iniekcji zdecydowanie większą. W przypadku stosowania stóp obciążenie jest przekazywanie podobnie jak w klasycznym fundamencie przez ściskanie podłoża.

Technologie pogłębiania pali i ich rodzaje

Fundamentowanie przy użyciu pali może być wykonywane za pomocą różnych technologii. Do tradycyjnych technik zalicza się wbijanie i wciskane oraz wkręcanie i wiercenie. Wśród różnych rodzajów pali podstawowe kategorie stanowią pale wiercone i przemieszczane.

Pale przemieszczane to pale, które są zagłębiane w gruncie za pomocą wbijania, wciskania, wibrowania albo wkręcania. Cechą charakterystyczną pali przemieszczanych jest to, że w trakcie ich osadzania nie usuwa się urobku. Do palowania z przemieszczeniem są wykorzystywane różne rodzaje pali, które zagłębia się w gruncie i pozostawia. Mogą to być elementy gotowe w postaci pali stalowych albo prefabrykowane pale żelbetowe. Niekiedy korzysta się również z pali drewnianych lub kompozytowych.

Przy palach przemieszczanych możliwe jest także wykonywanie pali bezpośrednio formowanych w gruncie. W tym przypadku stosuje się pale betonowe lub żelbetowe. Możliwe jest wykonanie przemieszczanych pali stalowych z użyciem rur pozostawianych lub wyciąganych.

Pale wiercone są osadzane w nieco innych sposób. Przy ich zagłębianiu stosuje się metody pozwalające na wydobywanie urobku. Najpopularniejszą metodą wykonywania pali wierconych jest tzw. CFA (Continous Flight Auger). Przy tej technologii w podłoże jest wkręcany świder talerzowy wyposażony w końcówkę stożkową i rdzeń wykonany z rury. Po osiągnięciu wymaganej głębokości stożkowa końcówka jest wyciągana, a rura zalewana betonem. Jeśli jest taka potrzeba, w betonie jest zagłębiane zbrojenie.

Pale wkręcane są nieco podobne do pali wierconych, są one jednak wykonywane metodą bezurobkową. W przypadku metody przemieszczeniowej pal jest pozostawiany w gruncie. Przy metodzie formowania pala w gruncie podczas wkręcenia głowicy świdra po osiągnięciu wymaganej głębokości do otworu jest wtłaczana mieszanka betonowa. Po całkowitym wyciągnięciu głowicy możliwe jest osadzenie zbrojenia.

Pale wbijane są zagłębiane w gruncie przy użyciu młotów. W tej technologii korzysta się zarówno z prefabrykowanych pali żelbetowych lub stalowych, jak i pali wykonywanych w gruncie. W pierwszym przypadku pal jest umieszczany w gruncie przy pomocy kafara hydraulicznego lub spalinowego albo wibromłota. Przy palach formowanych w podłożu koniecznych jest przeprowadzenie większej liczby etapów prac. Zazwyczaj przy użyciu tej technologii w podłożu zagłębiana jest rura stalowa z umieszczanym wewnątrz trzpieniem. Po zagłębieniu wewnątrz rury może być wstawione zbrojenie, a następnie wlewana jest mieszanka betonowa. Rura obsadowa jest wyciągana na zewnątrz np. przy palach Franki, Vibro lub Vibrex.

Pale wciskane są umieszczane w gruncie za pomocą siłownika, co nie powoduje hałasu ani wibracji, wymaga jednak stabilnej podstawy do oparcia mechanizmu podczas zagłębiania pala.