• alapozás
• építés

Mélyalapozás (A cölöpalapozás)

Cölöpalapozásnak azt az alapozási eljárást nevezik, amikor az építmény – teherközvetítő (45. ábra) és elosztó szerkezet (cölöprács) útján – terhét a mélyen fekvő, teherbíró altalajra cölöpök adják át.

Cölöpala­pozás készítésére elsősorban a talajviszonyok követ­keztében a következő esetekben kerül sor:

• A felső talajrétegek teherbírása nem megfelelő, és a terhelhető talajréteg mélyen fekszik.
• A síkalapozás esetén vízkimosással, csúszásveszéllyel kell számolni.
• A talajvíz szintje olyan magas, hogy a síkalapozás csupán hosszú ideig tartó víz távol­tartással, tehát a cölöpözést meghaladó költséggel hajtható végre.
• A síkalapozáskor meg nem engedhető mértékű, vagy esetleg egyenlőtlen süllyedés követ­kezne be,
• A süllyedésre érzékeny, nagy kiterjedésű, különböző tömegű, súlyú és terhelésű részekből álló építmény egyes részeinek süllyedéskülönbsége ezúton mérsékelhető.

Az épület és az alapja közötti összefüggés­ből az is következik, hogy a cölöpalapozást az építménnyel kapcsolatos szerkezeti szem­pontok is szükségessé tehetik.

A cölöpalap két fő szerkezeti elemből áll:

• Az építmény terhét átvevő, és a cölöpökre továbbító cölöpfejekből és cölöprácsból.
• A felvett terhet a mélyen fekvő teherbíró talajrétegre, vagy a teherátadásban részt vevő talajrétegekre közvetítő cölöpökből.

Az épületek alapozásakor ma már mindkét szerkezeti elemet – csaknem kivétel nélkül – betonból vagy vasbetonból készítik.

45. Ábra: Cölöpalapozás mélyen lévő, teherbíró talaj esetén.

A cölöpfej

A cölöpfej tulajdonképpen a cölöp talaj kö­zeli lezárása, befejezése (46. ábra). A szer­kezetet a cölöpözés befejezése után készítik el úgy, hogy a cölöp végére egy téglatest (vagy kocka) alakú fejrészt betonoznak. A fejrész vasbetonból készül. A cölöpök elkészítése után az egyes cölöpök fejrészét leréselik a vasalásukat pedig széthajtogatják.

A széthajtogatott vasakra dobozszerű vasalást helyeznek, és a geometriai alaknak megfelelő zsaluzatot készítenek. A cölöpfej betonozással nyeri el végleges alakját és szerkezeti kialakítását. Gyakran előfordul, hogy a cölöpök egymáshoz közel készülnek, így a cölöpfej több cölöpöt is összefoghat. A cölöpfejek elkészülte után kezdődhet meg a cölöprács elkészítése.

46. Ábra: Cölöpfej és cölöprács.

A cölöprács

A cölöprács tulajdonképpen egy gerendarendszer (47. ábra), amely összeköti a cölöpfejeket és lehetővé teszi (alátámasztja a cölöpök között felépülő szerkezeteket) a felmenő szerkezetek megépítését. Keresztmetszetét tekint­ve a sávalaphoz hasonló kialakítású.

47. Ábra: Támaszkodó és lebegő cölöp. Csúccsal támaszkodó. Teljes hosszon súrlódó.

A cölöprács anyaga és elrendezése az épület szerkezeti rendszerétől függ. A végigmenő vasbeton gerendarácsból (ritkán lemezből) álló szerkezet úgy alakítandó ki, hogy a folytonos falteher, illetve a pontonkénti pillérteher a lehető legegyenletesebben adódjék át a cölöpökre. Az alátámasz­tást adó gerendarács és a cölöpsorok lehetőleg egyenletes terhelést kapjanak, és így biztosítható legyen az egyenle­tes süllyedés.

A cölöprács elkészítése a sávalapéhoz hasonló. A ke­resztmetszetet zsaluzás után bevasalják és bebetonozzák. A készítés során ügyelni kell arra, hogy a cölöprács felső síkja teljesen sima és sík legyen, mert különben a felmenő szerkezeteket nem lehet méretpontosan elkészíteni. A betonozáshoz a vízszintes síkot általában mérőműszerrel tűzik ki. A gerendarács zsaluzatába a kitűzött magasságban szegekkel jelölik ki a betonozásnál tartandó magasságot.

A cölöpök

A cölöpök elrendezését, számát, jellemző méreteit, fajtáit és készítési módját egyrészt az épület szerkezeti rendszere, a terhek nagysága és eloszlása, másrészt a talajviszonyok, a terhet felvevő talajrétegek teherbírása, a technológiai adottságok stb. alapján állapítják meg.

A cölöpöket teherátadás (47. ábra) szerint a következőképpen csoportosíthatjuk:

• támaszkodó cölöpök;
• lebegő cölöpök.

Támaszkodónak azt a cölöpöt nevezzük, amely terhét – mivel a közbülső talajrétegek te­herbírása kicsi – az elérhető mélységben fekvő nagy teherbírású talajrétegekre (nyomott osz­lopként) viszi át. Lebegőnek azt a cölöpöt nevezzük, amely súrlódás útján a köpenyfelületén adja át terhét a talajnak.

A valóságban mindig e két határeset közötti átmenetről van szó, mert egyidejűleg és va­lamilyen arányban mind a kétféle teherátadás létrejön. A gyakorlatban támaszkodónak ne­vezik azt a cölöpöt, amely a teher túlnyomó részét csúcsfelületén, lebegő cölöpnek azt, amely a teher nagyobb részét köpenyfelületén adja át. Az építő gyakorlat – ha a körülmények engedik – a megbízhatóbbnak tartott támaszkodó cölöp használatára törekszik.

Cölöpfajták

A cölöpök a felhasznált építőanyag szerint fából, acélból és vasbetonból készülhetnek. A készítés módja szerint előregyártott és helyszínen készülő cölöpöket különböztetünk meg. A felhasznált anyag és a készítési mód természetesen nem válaszható el egymástól. A fából és acélból készített cölöpök csak előre gyártva készülhetnek, míg a beton és vasbeton cölöpöket elkészíthetik a helyszínen is, de készülhetnek előregyártva is.

A felsorolt anyagok közül a fából és acélból készített cölöpök csak állványok és ideiglenes létesítmények gyorsan elké­szíthető szerkezete. A végleges építmények alapozásakor – csaknem kivétel nélkül – vasbeton (beton-) cölöpöket használnak. A következőkben csak a vasbeton anyagú cölöpök készítési módjaival ismerkedünk meg.