2018. november: jegyzet, fizika, portré, atomenergia, tudomány, anyagtudomány, kémia, lézer, orvostudomány, biofizika, genomika, biokémia, régészet, innováció, közlekedés, egészségipar, megújuló energia, környezetvédelem, zöldkörnyezet, robotika, ipar 4.0, it, mesterséges intelligencia, geológia, építés

Mozgásveszélyes területek stabilizálása

A földcsuszamlások, rogyások, suvadások és partfalleszakadások kiváltó oka az esetek jelentős részében a megmozdult talajtömegben, illetve annak környezetében lévő talajvíz- vagy rétegvízviszonyok, és ennek következtében a belső talajfizikai jellemzők megváltozása.


Gyakran a már mozgásban lévő talajtömeg nagysága nem teszi lehetővé, hogy a mozgásokat hagyományos mérnöki szerkezetekkel (támfalak, cölöpfalak, horgonyzott szerkezetek stb.) meg lehessen állítani, vagy egy ilyen beavatkozás csak irreálisan magas költséggel lenne lehetséges a védendő területen található értékek miatt (1., 2. ábra).

1. ábra
2. ábra

A Sycons Kft. által jelenleg alkalmazott eljárás – a részletes talajmechanikai feltárás után a szakemberek meghatároz­zák a felszín alatti rétegek elhelyezkedé­sét, vastagságát, dőlését és esetleges gyűrő­dését, a talajminták laboratóriumi vizsgá­lataival megállapítják a szemeloszlást, a víz­át­eresztő képességet, víztartalmat, kohéziót stb., majd ezután megtervezik és ki­vi­telezik a fúrt szivárgórendszert speciális, öntisz­tuló szűrőcsövek alkalmazásával – a mozgások legfőbb kiváltó okát szünteti meg, ami a szakadólap mögötti még meg nem mozdult talajtömegben a feltorlódó, áramló talajvíztömeg megcsapolását, ellenőrzött formában történő kivezetését jelenti (3. ábra).

3. ábra

Ezzel a szakadólap mögötti talajvízszint olyan mértékig csökkenthető, hogy a vízvezető rétegekben ne jelentkezzen nyomás alatti talajvíz, a csúsztatóerők kisebbek le­gyenek, mint a csúszólapon jelentkező súrlódási erő. Ennek a technológiának az alkalmazhatóságát behatárolja a korlátozott beépítési mélység, illetve az érkezési oldal „szükségessége”, valamint a pontos beavatkozási tervhez szükséges költséges, nagy sűrűségű, nagy mélységű és részletes talajmechanikai feltárások elvégzése. Sok esetben a stabilizálandó partfal nagy magasságú (40–60 m), és a víztelenítendő vízadó réteg is ilyen vagy nagyobb mélységben helyezkedik el.

A Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap „Vállalatok K+F+I tevékenységének támogatása” című pályázati rendszerének keretén belüli projektben egy olyan berendezés, technológia és tervezési segédlet kifejlesztése volt a cél, amely ezeket a korlátozásokat kiküszöböli, azaz alkalmas 25 m-nél magasabb partfalaknál 100 m-t meghaladó hosszúságú mélyszivárgó drén beépítésére kedvezőtlen fejtési osztályba tartozó talajok – homok, homokliszt, iszap – és kedvezőtlen talajviszonyok esetében is oly módon, hogy a beépítésre csak az „indulási” oldal áll rendelkezésre.
A kompakt berendezés fejlesztésekor a hagyományos építőipari körülmények mellett azokat a speciális igényeket is figyelembe kellett venni, amelyek mozgásveszélyes területek stabilizálásakor adódnak (pl.: kis méret a korlátozott helyigény miatt, nagy – 100 t-t meghaladó – nyomóerő a 100 m hosszt meghaladó beépítéskor fellépő csúcsellenállás és köpenysúrlódás legyőzé­sére, a cm-pontosságot biztosító irányítóegység létrehozása, a gép szerkezetének az irányítóegységhez igazítása…).
A kidolgozott technológiák megfelelnek minden olyan körülmény, talajtípus és talajvízviszony esetén, amelyek talajmozgásoknál előfordulnak. Ezért figyelembe kellett vennünk állékony, kötött vízzáró rétegek és vékony vízvezető rétegek váltakozásából álló összleteket; kis vízáteresztő képességgel rendelkező kevert talajokat; nagy vastagságú, kis szemcseméretű telí­tett, illetve nyomás alatt lévő vízvezető rétegeket, valamint 5 N/mm²-nél kisebb és nagyobb összenyomódási modulussal rendelkező talajtípusokat.

Alapvetően kétféle beépítési technológiát fejlesztettünk ki:

  1. Egy térfogatkiszorításon alapuló eljárást, amelynél a beépítendő szivárgó drén „helyét” egy acél rúdrendszer alakítja ki oly módon, hogy a rúdrendszert a talajba sajtolva a rúdrendszer szelvényébe eső talajtömeget belenyomja a környező talajba, és ezt követően építik be a szivárgó drént a rúdrendszer visszahúzásával.
  2. Kevésbé összenyomható talajok esetén zagyöblítéses eljárást alkalmazunk, amely a rúd szelvényébe eső talajt jöveszti, kiszállítja a furatból, majd a rúdrendszer beépítése után építik be a szivárgó drént a rúdrendszer visszahúzásával.

Zagyöblítéses eljárás esetén a hagyományos bentonit zagyok nem alkalmazhatók, mivel azok vízzáró réteget képeznek a szivárgó drén környezetében, csökkentve vagy meggátolva annak célját és funkcióját. Ilyenkor – a környezetvédelmi szempontokat is figyelembe véve – csak biológiai úton lebomló környezetbarát zagyok alkalmazhatók, melyek a fúráskor rendelkeznek a szükséges sűrűséggel és kolloidszerkezettel, de tixotróp tulajdonságúak, és 1–6 nap után természetes úton lebomlanak.

Az elkészült rendezett rézsűfelület

A Budapesti Műszaki és Gazdaság­tudo­mányi Egyetemmel együtt­működve, a ko­rábbi projektek adatait és tapasztalatait összegyűjtve és értékelve, valamint egy kis- és egy nagymodell-kísérleten keresztül vizsgáltuk a különböző típusú és víztartalmú talajokba épített szivárgó drének működé­sét és azok hatását a talajokra. A közös munka eredményeként mélyreható és széles körű ismereteket kaptunk a mozgás­veszélyes területek működési mechanizmusáról, to­vábbá a mélydrének hatékonyságáról és alkalmazási módjairól.

A beépített működő drén

Az összefoglaló kutatási jelentés nagymértékben hozzájárul ahhoz, hogy a mozgásveszélyes területeken bekövetkező mozgás előtt vagy közvetlenül a mozgás után – megfelelő talajmechanikai feltárás esetén – gyorsan és pontos közelítéssel meghatározhatók legyenek a beavatkozás főbb műszaki paraméterei és a várható költségek nagyságrendje.•

 
2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018

Innotéka