• alapozás
• építés
• vasbeton

Vasbeton cölöpök és cölöpözés, alapozás

E cölöpöket tömör, nagy szilárdságú betonból, a szállítás, emelés, leverés közben fellépő és az épületről átadódó legkedvezőtlenebb (hajlító, ütő, nyomó és haránt irányú húzó) igénybe­vételekre méretezve és vasalva állítják elő. Az előállítás fekvő helyzetben, a leveréshez szük­séges szabályos alakban és a tömör bedolgozást biztosító merev öntőformában, üzemi körülmények között történik.

Az előre gyártott vasbeton cölöpök szerkezeti kiala­kítása

Az előregyártott vasbeton cölöpök keresztmetszete (48. ábra) többnyire letompított sarkú háromszög vagy négyzet, ritkábban sokszög (6-8) alakú. A köpenysúrlódás szempontjából a háromszög, csúcsellenállás szempontjából a négyzet és a sokszög, míg készítés szempontjá­ból a háromszög és a négyzet a legkedvezőbb. A szögletes keresztmetszeteknél az oldalhossz általában 20-40 cm, kör keresztmetszet esetén az átmérő általában a cölöphossz 30-ad, 40-ed része.

48. Ábra: Előregyártott vb cölöpök.

A cölöpbe kerülő vasalás hosszbetétekből, pótvasbetétekből és kengyelezésből áll. A hosszbetétek a mozgatás közben fellépő hajlításból számíthatók. A verés közben keletkező, lökésszerűen ismétlődő nagy nyo­mó- és keresztirányú húzófeszültségeket – a legjobban igénybe vett cölöpfej és csúcs szakaszán – póthosszbetétekkel és a (közönsé­ges, spirál vagy különleges) kengyelek be-sűrítésével veszik fel. Az acélbetétek korró­zió védelmét a betontakarás biztosítja. A cölöpöknél ez általában 2-5 cm a talaj (talajvíz) agresszivitásának függvényében.

A cölöpcsúcsnak le kell győznie a talajel­lenállást, ezért az előregyártott cölöpök ezen szerkezeti része többnyire öntött acél vagy hegesztett acéllemezből készül. A cölöpöket a talajba legtöbbször veréssel, esetleg veréssel és öblítéssel (a cölöpcsúcs alá sajtolt vízzel a nagy talajellenállás leküzdésére), ritkán sajtolással hajtják be. A cölöpök talajba vitele mindig kényes feladat, hiszen az amúgy is törékeny vasbeton elemeket kell a talajba lejuttatni.

Az előregyártott cölöpök alkalmazása akkor indokolt, ha a felső talajrétegek lazák, a verési ellenállás kicsiny és a közbenső talajrétegek tömörítése a teherbírást növeli. Vigyázni kell azonban arra, hogy a talaj, talajvíz (aránylag csekély) agresszivitása ellen a gyártott cölöp jó minőségű betonja kellő védelmet nyújtson.

A helyszínen készült vasbeton cölöpök

Az előregyártott cölöpök hátrányai, illetve a nagyobb teherbírású cölöpök előállításának igénye a helyben készülő cölöpök egész sorának kialakulásához vezetett. A helyszíni cölö­pök készítési elve az, hogy a talajban a cölöpök helyén veréssel vagy fúrással lyukat készí­tenek. A hengeres lyukba aztán vasszerelést helyeznek, majd elvégzik a betonozási munkát. A helyszíni cölöpök készülhetnek vasalás nélkül is.

A helyben készülő vert cölöpöket köpenycső nélkül, vagy visszanyert, esetleg bent maradó köpenycsővel készítik el. A fúrt cölöpöket bent maradó, vagy visszanyert köpenycsővel ké­szítik. A két eljárás között a lényeges különbség az, hogy a vert cölöpöknél a talajt nem távolítják el, és így a cölöp környezetében a talaj tömörödik. Ez alapozási szempontból ked­vező, hiszen a cölöpök és cölöpcsoportok környezetében a talaj teherbírása nagyobb lesz. A fürt eljárásnál a cölöp helyéről a talajt eltávolítják és az eltávolított hengeres térfogat helyére készítik el a cölöpöt.

Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy a készítés során nincs ütlegelő munkafázis és így ezt az alapozási módszert a régi városrészekben is lehet alkalmazni. A helyben készült vasbeton (beton-) cölöpnek számos lényeges előnye van.

Ezek a követ­kezők:

• Anyaguk, szelvényük és hosszuk a talajrétegződés alapján választható meg.
• A gyártás, tárolás, szállítás, emelés és verés műveletsorozata elmarad a helyszíni készítés miatt.
• Fúrt cölöpözéskor a talajviszonyok tökéletesen megismerhetők.
• Nagy terheket összpontosító, süllyedésre érzékeny épületeknél alkalmazható előnyösen.
• A talajvíz viszonyok kevésbé befolyásolják az alapozási munkákat.

A következőkben a hazánkban leggyakrabban alkalmazott két cölöpözési eljárást ismerjük meg.

A benoto-féle cölöpözés

A Benoto-féle cölöp a fúrt cölöpök csoportjába tartozik (49. ábra). A szerkezetet nagy fal­vastagságú masszív acélcső segítségével készítik el úgy, hogy a csövet egy fúróállvány (cölöpverő gép) elé fogják. A cső talajba vitele függőleges és vízszintes mozgatás segítségé­vel történik, egy hidraulikus meghajtó segítségével. A cső alsó éle vágó éllel van ellátva, így ez a kialakítás megkönnyíti a talajba juttatást. A vágóéi ugyanis nagyobb átmérőjű lyukat készít, és így a cső egész felülete nem súrlódik a talajjal.

49. Ábra: Betono-féle cölöpözés.

A cső belsejéből a talajt speciális ejtőmarkolóval emelik ki, melynek szája ejtés közben nyitva van és kiemeléskor zárul. Az előirányzott mélység, illetve a kívánt talajréteg elérése után elhelyezik a vasszerelést és a betonozó csővel megkezdik a betonozást. A fúrócsövet a betonozás közben visszahúzzák. Az elkészült cölöp környezetében a talaj nem tömörödik. Ezt az eljárást általában ott alkal­mazzák, ahol a vert cölöpöket valamilyen ok miatt nem lehet alkalmazni.

A franki-félé cölöpözés

Ez a cölöpözési mód a vert cölöpök csoportjába tartozik. A Franki-féle (50. ábra) cölöpö­zésnél egy 9 m magas köpenycsövet állítanak a verőállvány elé, és kb. 1 m magasságig megtöltik földnedves betonnal. Ezt döngöléssel annyira betömörítik, hogy a beton a csőfal­nak feszülve, csupán a súrlódás által a további ütlegelés következtében magával viszi a csö­vet a talajba. Ez a betondugó képezi a cső és később a végleges cölöp csúcsát is.

A megfelelő mélység elérésekor a köpenycsövet a verőállványhoz rögzítik és a mozdulatlan csőből döngöléssel kiverik a betondugót. Ezután következhet a cölöp betonozása, a vasszere­lés elhelyezése, a köpenycső folyamatos visszahúzása közben. Ennek a cölöpözési módnak az az előnye, hogy a betondugó vízzáró, tehát talajvízben is kifogástalanul használható. Az erős tömörítés miatt jó minőségű beton biztosítható. A hagyma alakúra szétvert cölöpvég és a szabálytalan oldalfelület nagy teherátadási biztosíthat.

50. Ábra: Franki-féle cölöpözés. 1 Betöltött betondugó. 2 Tömörített betondugó. 3 Tömörített betondugó a cölöpfej része. 4 Döngölő.