Magasépítészet

Kútalapok, szekrényalapok, résfalas alapozás

Kútalapok

A kútalapozásnál az épület terheit (megfelelő teherelosztó szerkezeten keresztül) süllyesztéssel lejuttatott kutak továbbítják a mélyen fekvő teherhordó altalajra.

Kútalapozást általában akkor alkalmaznak:

  • ha a teherhordó altalaj a felszíntől 4-8 m-re található, és a talaj könnyen fejthető (kotorható);
  • ha a talaj adottságai (pl. fellazulás) miatt a víztelenítés és a víz távoltartása nehézkes vagy nem megoldható;
  • ha a létesítendő épület süllyedésre érzékeny.

A kútalapok anyaga leggyakrabban beton és vasbeton, speciális esetekben acél. A kútalapozás két alapeleme a teherelosztó szerkezet és a kút.

A teherelosztó szerkezet lényegében megegyezik a cölöpalapoknál bemutatott cölöpráccsal. Elhelyezkedésében és funkciójában ugyanaz: a felmenő szerkezetek (falak, pillérek) alatt, közvetlenül a kutakra épített teherelosztó és merevítő vasbeton szerkezet (gerendarács, ritkábban lemez). Ez biztosítja az épület terheinek kutak közötti, egyenletes elosztását, valamint a kutak esetleges süllyedéskülönbségének kiegyenlítését.

A kút általában kör keresztmetszetű, talajba süllyesztett, alul-felül nyitott vasbeton köpenyszerkezet. A kút nyitott belsejét sovány betonnal vagy homokos kaviccsal töltik ki, amit felül betondugóval zárnak le. Az alsó vízzárás (ha szükséges) a kitöltő anyag alatt kialakított vízzáró betonréteggel biztosítható. A kút két szerkezeti eleme a vágóél koszorú és a köpenyfal.

A vágóél koszorú a köpenyszerkezet legalsó, közvetlenül a talajba hatoló része. Általában acéllal vértezett vasbetonból készül. Kialakítását elsősorban a talaj szerkezete határozza meg. A vágóél koszorú a talaj „vágásával” biztosítja a köpenyszerkezet haladását a talajban. A köpenyfal közvetlenül a vágóél koszorú felett elhelyezkedő (azzal összeépített), monolit (ritkán előre gyártott) beton- vagy vasbeton gyűrűszerkezet.

A monolit vasbeton kútalapok helyén általában munkagödröt alakítanak ki, melyben elkészítik a vágóél koszorút. A kezdő munkaszint a felszínen vagy a talajvízszint felett lehet. Erre építik rá a köpenyszerkezetet, melynek magasságát a süllyedéssel párhuzamosan fokozatosan növelik. Az építéssel egyidejűleg emelik ki a talajt a kút belsejéből. A süllyedést a kút önsúlya és a belső talajkitermelés együttesen okozza. Ez pótterhekkel, egyéb (pl. légnyomásos) módszerekkel fokozható.

A tervezett mélység elérése után a kút alját (gyakran víz alatti betonozással) vízzáró betonréteggel zárják le (fenékdugó), majd a kút belsejét sovány betonnal vagy tömörített homokos kaviccsal töltik fel. A kutak tetejét teherbíró vasbeton dugóval zárják le (fejdugó).

Szekrényalapok

A szekrényalapok a kútalapokhoz hasonlóan szintén süllyesztéssel készülő mélyalapok, viszont nem pontonként, hanem nagy (akár az épület alaprajzával megegyező) felületen biztosítanak alátámasztást. Olyan esetekben alkalmazható, ha az épület nagy terhe vagy alaprajzi elrendezése miatt túl sok kútalapot kellene sűrűn, egymáshoz közel kialakítani, ezért egyszerűbb, ha összefüggő, nagy felületű szekrényalapot készítenek.

A szekrényalapok kialakítása a kútalapokéval megegyező. A nagyméretű vágóél koszorúra kerülő köpenyszerkezet építésével egyidőben folyamatosan emelik ki a talajt a belső térből, eközben az alap süllyed. Épületek teljes alaprajzi méretű szekrényalapozása esetén, a köpenyszerkezeten belüli térben gyakran az épületek alagsori része kerül kialakításra.

Hazánkban szekrényalapokat elsősorban mélyépítési műtárgyaknál készítenek (pl. hídpillér), épületek alapozására ritkán alkalmazzák.

Kútalapozás

3.28. ábra Kútalapozás

Kútkialakítások, vágó élek

3.29. ábra Kútkialakítások, vágó élek

Kútalap kialakítása

3.30. ábra Kútalap kialakítása

Résfalas alapozás

A résfal kis szélességi méretű, mélyen a talajba nyúló, felszín alatti beton vagy vasbeton falszerkezet, amely a teherhordás mellett térelhatárolásra és a talajvíz távoltartására is alkalmas. A szélességi méretéhez képest jelentős mélységű munkagödröket résnek nevezik, innen származik az elnevezés is. A résfal készülhet monolit vagy előre gyártott, szakaszos-vagy folyamatos táblákból, különálló pillérekből, ill. ezek együttes alkalmazásával.

A résalapozás alapeleme a réstábla, amely az egy munkaciklusban elkészített résfalszakasz. Folytonos fal esetén az összeépített réstáblák zárt szerkezetet alkotnak, míg szakaszos fal esetén a réstáblák önállóan helyezkednek el. A réspillér különálló réstábla vagy több tábla kombinációjából álló, pillérszerű alakzat. A vízzáró vagy szivárgáscsökkentő résfalat résfüggönynek nevezik.

A résfal méreteit (a követelmények mellett) a rendelkezésre álló technológia határozza meg. A szélessége általában 40-120 cm, a mélysége 6-40 m között változhat. Az egyszerre elkészített résfalszakasz hossza max. 10m lehet. (Ezt az egy ütemben betonozandó betonmennyiség és a résállékonyság határozzák meg.) A résfalas alapozás alkalmazási területe igen széleskörű.

Az épületek alapozása mellett alkalmazható:

  • hídpillérek alapjainak építésére,
  • munkagödrök vízzáró körülzárására,
  • pinceterek, egyéb felszín alatti terek kiképzésére,
  • támfalak, partfalak kialakítására,
  • talajvíz távoltartására stb.

Résfalas alapozás alkalmazása indokolt:

  • ha a teherhordó talaj mélyen található;
  • foghíjbeépítés esetén;
  • felszín alatti terek kialakítása esetén;
  • kis alapterületű, nagy terhelésű épületek (toronyházak) kialakítása esetén;
  • ha a kialakítandó épület süllyedésre érzékeny. A résfalas alapozás előnye, hogy:
  • bármilyen talajban (elvileg), a talajvízviszonyoktól függetlenül alkalmazható;
  • a kivitelezés során nem keletkeznek káros dinamikus vagy zajhatások,
  • meglévő épületek közvetlen közelében is alkalmazható (kiválóan alkalmas foghíjbeépítések alapozására);
  • bármely mélyalapozási eljárás helyettesíthető vele;
  • a munkavégzés szinte teljesen gépesített, kicsi az élőmunka igény.

A résfalas alapozás hátránya, hogy:

  • a résiszap szennyező hatású;
  • a mélyen a talajba nyúló szerkezet nem ellenőrizhető;
  • költséges eljárás.

A résfalas alapozás kivitelezése során először ún. résvezető gerendát készítenek. Ez biztosítja a réselő-berendezés vezetését, védi a rés felső peremét, valamint tartja a felső laza talajréteget. A következő munkafázis a réselés, amely során kialakítják a tervezett munkagödröt (a rést).

A réselés résiszap védelme alatt végzett mélyépítési munka, amely magába foglalja a szakaszos földkiemelést, a vasalás elhelyezését és a betonozást.

A földkiemelés markolóval vagy fúróberendezéssel történhet. A talaj megtámasztására speciális anyagot, ún. résiszapot (zagyot) használnak. Ez a víznél nagyobb sűrűségű folyadék, mely vízből és az abban diszpergált bentonitból áll (bentonitos zagy). Biztosítja a munkagödör falainak megtámasztását, megakadályozza a talajvíz beáramlását és a földfal kiüregelődését. (Dúcolat készítése és a víztelenítés nem megoldható.) A munkagödröt a földkiemeléssel egyidejűleg folyamatosan töltik fel résiszappal.

A rés kialakítása után daruval behelyezik az előre elkészített vasalást. Ezt követően megkezdik a beton bedolgozását. A betonozás alulról felfelé, a zagy folyamatos kiszorításával történik. A vasalás behelyezése és a betonozás során kiszoruló zagyot folyamatos szivattyúzással távolítják el. A betonozó cső alsó végének végig a zagy alsó síkja alatt kell lennie.