Piloty

Provádění paženého vrtuPiloty představují jednu z nejstarších metod hlubinného zakládání staveb všech druhů a v současné době metodu nejrozšířenější. Proto zaujímá tato technologie i jedno z nejvýznamnějších míst ve spektru technologií dodávaných firmou Zakládání staveb, a. s.
Celkem asi 100 typů pilot se v zásadě dělí na dvě skupiny podle toho, je-li při jejich výrobě nutné zeminu odstranit z prostoru, jež pilota zaujímá (replacement piles), nebo dojde-li různým způsobem k roztlačení této zeminy do okolí budoucí piloty (displacement piles). V České republice se nejvíce provádějí piloty vrtané, jež jsou hlavními a typickými představiteli první skupiny pilot a tvoří více než 90 % podíl všech pilot na našem trhu. To je dáno jejich relativně největší univerzálností, jež je nutná s ohledem na pestré geotechnické podmínky stavenišť na našem území a jistou tradicí a zkušenostmi s velkoprůměrovým vrtáním. Podle ČSN EN 1536 se za vrtané piloty považují jednak prvky kruhové s průměrem 300–3000 mm bez omezení délky, jednak prvky nekruhové, tzv. lamely podzemních stěn, jsou-li betonovány v jednom záběru a je-li jejich průřezová plocha menší než 10 m². Vrtané piloty se navrhují především jako hlubinné základy schopné přenášet soustředěná osová zatížení (převážně tlaková), ale i zatížení příčná. Vzhledem k jejich velké únosnosti, dané vhodnou volbou průměru, délky a vetknutí do únosného podloží, se navrhují velmi často jako osamělé, tvořící přímo základy sloupů hal a mostů.

Schéma vrtané piloty Schéma vrtané piloty
1a) hlava piloty
1b) pracovní plošina
1c) pažnice
1d) výztuž (armokoš)
1e) neúnosná zemina
1f) únosná základová půda
1g) pata piloty

 

Schema skupiny pilot Schéma skupiny pilot
2a) spojovací konstrukce (patka)
2b) piloty ve skupině

Jejich hlavy lze opatřit monolitickými vrtanými patkami s kalichy pro přímou montáž prefabrikovaných železobetonových sloupů nebo spojovací výztuží pro navázání sloupů monolitických. Bezproblémové je rovněž využití pilot jako osamělých základů pro ocelové sloupy. V případě mimořádně velikých zatížení se navrhují ve skupinách spojených v hlavě železobetonovou patkou, pásem či deskou.

Vrty pro piloty se provádějí většinou technologií rotačně náběrového vrtání pomocí speciálních nástrojů, především vrtných hrnců (šap), spirálů a korunek, výjimečně pak pomocí drapákového hloubení. V nestabilních zeminách se vrty paží, aby v celém průběhu instalace piloty byla zajištěna stabilita jejich stěn i dna. K pažení vrtů o průměru do 1500 mm se využívá vesměs ocelových spojovatelných pažnic, jež se instalují buď přímo pomocí speciálního nástroje na vrtné soupravě, nebo tzv. dopažovacího zařízení, jež slouží jak k instalaci, tak i k vytahování pažnic. Pouze k pažení vrtů velkých průměrů se v současnosti využívá jílové pažicí suspenze.
Po dovrtání a vyčištění vrtu se obvykle vkládá armokoš; poté následuje betonáž piloty, která se v případě suchých vrtů provádí pomocí betonážní (usměrňovací) roury s násypkou, která usměrňuje proud betonu do vrtu tak, aby nedošlo k jeho roztřídění. Vrty zvodnělé nebo pažené jílovou suspenzí se betonují tzv. metodou Contractor za použití vodotěsné, rozpojovatelné
kolony sypákových rour. K betonáži se využívá betonů třídy C16/20 až C30/37 s vysokým stupněm zpracovatelnosti, který je nutný pro dokonalou betonáž piloty.

Technologický postup provádění vrtaných pilot
pažených ocelovou pažnicí
3a) zahájení vrtání, vkládání pažnice do vrtu
3b) dovrtání nezapažené části vrtu pod pažnicí
3c) vkládání armokoše do vyčištěného a zapaženého vrtu
3d) betonáž piloty
3e) odpažování vybetonovaného vrtu

Technologický postup provádění vrtaných pilo pažených ocelovou pažnicí

 

Instalace armokoše do zapaženého vrtuVkládání armokoše do zapaženého vrtuRotačně náběrové vrtání skalním spirálem

Pole vrtaných pilot, zakládání opěry nového mostu přes řeku Dubrovačka, ChorvatskoDokončené hlubinné základy s hlavicemi s kalichy pro montáž sloupů železobetonového skeletu

 

Příklady lamel podzemních stěnPříklady lamel podzemních stěn
4a) hydraulický drapák
4b) obdélníková lamela
4c) lamela ve tvaru T
4d) lamela ve tvaru H

 

 

 

 

 

 

Vrtná souprava upravená pro realizaci pilot typu CFASpeciální případ vrtaných pilot představují piloty prováděné průběžným šnekem (CFA), jehož závity jsou přivařeny na střední rouru s uzávěrem dna. Šnek se do zeminy zavrtá, aniž by byla zemina těžena, tzn., že i v nestabilních zeminách je vrt neustále zapažen zeminou, která ulpívá na závitech šneku. Po dosažení projektované hloubky se začne s betonáží pomocí střední roury průběžného šneku. Využívá se čerpadla, jež je pružnou hadicí přímo spojeno s hlavou vrtného nástroje.

V průběhu betonáže se šnek za neustálé rotace průběžně vytahuje z vrtu rychlostí, jež odpovídá objemu betonu natlačeného
do uvolněného vrtu. Tento postup řídí mikroprocesor tak, aby v základové půdě nezůstal žádný prostor, jenž by nebyl vzápětí vyplněn betonem. Po dobetonování vrtu až do úrovně pracovní plošiny a odstranění opadané zeminy ze šneku lze čerstvý beton piloty opatřit armokošem, který je do betonu postupně vtlačován, nikoliv však vibrován, a to proto, aby nedošlo k roztřídění vysoce plastického a dobře zpracovatelného betonu. Piloty CFA jsou ve vhodných geotechnických podmínkách velmi výhodné, neboť produktivita práce při jejich výrobě dosahuje až několikanásobku produktivity práce dosahované při výrobě jiných druhů pilot.

 

Technologický postup provádění piloty průběžným šnekem (CFA)

5a) zahájení vrtání
5b) dokončení vrtání v projektované hloubce
5c) betonáž piloty za současného vytahování průběžného šneku
5d) vkládání armokoše do čerstvě vybetonované piloty
5e) dokončení piloty

Technologický postup provádění piloty průběžným šnekem (CFA)