Wiertnice do wykonywania pali wierconych

Wiertnice do wykonywania pali wierconych (podobnie jak kafary do wbijania żelbetowych pali prefabrykowanych) wyposażone są w podwozie gąsienicowe. Ciężar wiertnicy wraz z głowicą obrotową i niezbędnym osprzętem przenoszony jest na podłoże poprzez gąsienice. Ciągłość podwozia zapewnia równomierność nacisków.

Do wykonywania pali wierconych wykorzystywane są tzw. wiertnice wielozadaniowe – umożliwiające wykonywanie pali różnych technologii (np. CFA, przemieszczeniowych wkręcanych, wielkośrednicowych).
W zależności od modelu i producenta ciężar wiertnicy wraz z głowicą obrotową i narzędziem wiertniczym wynosi 350 – 1500 kN. Wiertnice mają stalowy jednoczęściowy maszt, którego długość uzależniona jest od wielkości wiertnicy. Najczęściej stosowane wiertnice umożliwiające wykonywanie pali o długości do 23 m. W szczególnych przypadkach możliwe jest wykonywania pali o większej długości sięgającej 30 m.

Narzędzie wiertnice (tzw. świder) służące do formowania pala w gruncie wprowadzane jest w ruch obrotowy poprzez głowicę zainstalowaną na maszcie wiertnicy. Moc głowic obrotowych stosowanych w wiertnicach wielozadaniowych mieści się w przedziale 200 ÷ 400 kNm.
Każda wiertnica posiada opisane w karcie technicznej parametry uzależnione od długości i ciężaru wykonywanego pala. Możliwie jest wiercenie pali o maksymalnym nachyleniu 5° – 10° od pionu.

Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do wykonywania pali CFA.
Na maszcie wiertnicy zamontowany świder ciągły.


Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do wykonywania przemieszczeniowych pali wkręcanych.
Na maszcie wiertnicy zamontowana żerdź zakończona świdrem.



Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do wykonywania pali wielkośrednicowych.
Na maszcie wiertnicy zamontowana żerdź zakończona świdrem.


Wiertnica Soilmec SR-75 w fazie transportu.

Wykonywanie pali CFA

Pale CFA (Continuous Flight Auger) wykonywane są świdrem ciągłym o konstrukcji wiertła ślimakowego z rurą centralną przeznaczoną do podawania mieszanki betonowej.

Pale CFA należą do pali wierconych, bezprzemieszczeniowych. Oznacza to, że podczas wykonywania pala grunt znajdujący się na talerzach świdra jest wydobywany na powierzchnię terenu.

W pierwszym etapie następuje wwiercanie w podłoże wiertła ślimakowego (świdra ciągłego). Urobek znajdujący się na talerzach świdra zapewnia stateczność otworu, zabezpieczając przed osuwaniem się gruntu do formowanego otworu.

Po osiągnięciu zakładanej głębokości następuje zatrzymanie obrotów świdra lub utrzymanie bardzo wolnych obrotów z jednoczesnym niewielkim uniesieniem świdra (15-30 cm) oraz pompowaniem mieszanki betonowej z maksymalnym ciśnieniem.

Następnie świder wypełniony gruntem jest powoli unoszony wraz z jednoczesnym podawaniem pod ciśnieniem mieszanki betonowej i usuwaniem urobku ze świdra nad poziomem terenu.

W ostatnim etapie, bezpośrednio po wykręceniu świdra i zabetonowaniu otworu, w świeżą mieszankę betonową pogrąża się wibracyjnie zbrojenie (w postaci stalowego kosza zbrojeniowego lub kształtownika).


ŚWIDER DO WYKONYWANIA PALI CFA

Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do pali CFA. Szczegół świdra ciągłego do wykonywania pali CFA.
Typowe średnice zewnętrzne świdra 400 – 1200 mm.



Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do pali CFA. Szczegół startera do wykonywania pali CFA wyposażonego w dodatkowe “zęby” do rozluźniania gruntu.

Wykonywanie pali SDP

Pale przemieszczeniowe wkręcane (Screw Displacement Piles) wykonywane są świdrem o specjalnej konstrukcji zamontowanym na żerdzi wiertniczej.

Pale SDP należą do pali przemieszczeniowych. Oznacza to, że podczas wykonywania pala grunt nie jest wydobywany na powierzchnię terenu lecz przemieszczany przez świder na boki. Dzięki temu uzyskuje się dogęszczenie gruntu.

W pierwszym etapie w podłoże gruntowe wprowadza się świder poprzez wkręcanie połączone z wciskaniem. Specjalna konstrukcja świdra SDP sprawia, że przy zagłębianiu świder rozpiera grunt na boki. Siła docisku zadawana jest przez wiertnicę. Świder wkręca się do zakładanej głębokości – najczęściej jest to głębokość, na której świder się zatrzymuje nie mogąc pokonać dużych oporów gruntu lub głębokość, na której rejestruje się określone opory wkręcania gwarantujące wymaganą nośność pala.

W kolejnym etapie następuje wykręcanie świdra z równoczesnym wypełnieniem mieszanką betonową otworu, jaki powstaje w gruncie po wycofującym się świdrze. Beton podaje się pod ciśnieniem 200-600 kPa przez otwór znajdujący się wewnątrz żerdzi i świdra. Dodatkowe ciśnienie betonu ma polepszyć zespolenie trzonu pala z gruntem oraz podtrzymać podwyższony stan naprężenia w gruncie wokół pala.

W ostatnim etapie, bezpośrednio po wykręceniu świdra i zabetonowaniu otworu, w świeżą mieszankę betonową pogrąża się wibracyjnie zbrojenie (w postaci stalowego kosza zbrojeniowego lub kształtownika).


ŚWIDER DO WYKONYWANIA PALI SDP

Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do pali przemieszczeniowych wkręcanych. Szczegół świdra do wykonywania pali SDP.
Typowe średnice zewnętrzne świdrów SDP wynoszą 300 – 600 mm.




Wiertnica Soilmec SR-75 w konfiguracji do wykonywania pali przemieszczeniowych wkręcanych. Szczegół żerdzi do wykonywania pali SDP.
Typowe długości żerdzi wynoszą 2 – 6 m.