Czym są mikropale i do czego służą?

Technologia mikropali odgrywa dużą rolę w ulepszeniu gruntów, posadowieniu pośrednim fundamentów oraz wzmacnianiu fundamentów istniejących. Jest to nowoczesna technika w branży budowlanej i cieszy się dużym zainteresowaniem zarówno na rynku polskim jak i zagranicznym. Mikropale należą do grupy pali małych średnic. Zazwyczaj ich średnica mieści się w zakresie od 100 mm do 300 mm. Przenoszą one głównie obciążenia dzięki dużej nośności na pobocznicy, stąd też mały przekrój poprzeczny nie stanowi problemu. Mogą być wykonywane jako pionowe jak i pochyłe pod dowolnym kątem. Ich standardowe długości wynoszą od 5 do 15 m, jednak mogą one mierzyć nawet ponad 30 m. Mikropale mogą być stosowane do wzmacniania fundamentów jak i jako fundament pośredni przenosząc ciężar budynku na nośne podłoże w trudnych warunkach gruntowych. Co ciekawe, dzięki niewielkim rozmiarom maszyny wiertniczej mogą być skutecznie używane podczas budowy nowych budynków ale również pod już istniejącymi fundamentami. Są szczególnie pomocne tam, gdzie przeszkodę stanowi trudny dojazd i ograniczona wysokość miejsca prowadzenia robót. Dzięki nim nie jest konieczny demontaż całej konstrukcji. Ich zastosowanie staje się często niezastąpione podczas rozbudowy hal, magazynów czy budynków użyteczności publicznej, kiedy to niezbędne jest wzmocnienie istniejących fundamentów. W tej sytuacji z uwagi na ograniczoną przestrzeń wywiercenie tradycyjnych kolumn przemieszczeniowych i pali CFA byłoby niemożliwe. Mikropale iniekcyjne mogą być wykonywane we wszystkich gruntach i skałach. W przypadku, gdy mikropale przechodzą przez istniejące fundamenty, należy wykonać przewiert wstępny za pomocą specjalnych technik stosowanych zazwyczaj przez firmy zewnętrzne.

Kiedy stosujemy mikropale?

Mikropale służą jako idealne rozwiązanie w wielu projektach zarówno tych większych tj. mosty, wiadukty, estakady jak i tych mniejszych tj. podczas budowy domu jednorodzinnego czy biura. Zastosowanie mikropali sprawdza się w czasie budowy nowych budowli na gruncie o małej nośności, ale również podczas modernizacji i rozbudowie istniejących konstrukcji w wyniku pojawienia się dodatkowych obciążeń lub w przypadku pojawienia się nadmiernych osiadań konstrukcji. Ze względu na szybki montaż, wysoką skuteczność i zdolność do przeniesienia dużych obciążeń sprawdzają się przy zabezpieczaniu skarp, stabilizacji osuwisk, zakotwieniu masztów czy słupów energetycznych, kotwienia wykopów oraz posadowieniu dużych obiektów infrastrukturalnych drogowych i kolejowych tj. mostów i wiaduktów. Mają zastosowanie również w budownictwie wodnym i hydrotechnicznym np. podczas budowy zapór. W przypadku wysokiego poziomu wód gruntowych służą jako kotwienie elementów przed siłami wyporu (np. płyty fundamentowe). Przejmują siły wciskające i wyciągające dzięki dużej sztywności zbrojenia.

Jak wykonujemy mikropale?

Kompletny zestaw mikropali składa się z elementu nośnego – żerdzi, elementów dystansowych, łączników oraz koronki wiertniczej. Elementy te wykonane są z wysokogatunkowej stali i odznaczają się bardzo dobrymi parametrami wytrzymałościowymi – nośnością nawet do 2500 kN. Do wiercenia mikropali wykorzystuje się mały sprzęt o niskiej wadze, co daje możliwość pracy w ograniczonej przestrzeni roboczej tj. gęsta zabudowa i wnętrza budynków. Wiercenie otworu jest pierwszym etapem procesu wykonania mikropali. Otwór jest wiercony do projektowanej głębokości za pomocą systemu zbrojenia samowiercącego lub żerdzi wiercących przy jednoczesnym podawaniu zaczynu cementowego, który odpowiedzialny jest za stabilizację ścianek otworu. W przypadku systemu samowiercącego żerdzie pełnią funkcję przewodu iniekcyjnego, traconego narzędzia wiertniczego i zbrojenia. Natomiast wykonanie mikropala tradycyjnego wymaga po wywierceniu otworu wprowadzenia zbrojenia np. żerdzi, pręta lub kształtownika. Rodzaj i średnicę koronki wiertniczej dobiera się na podstawie warunków wodno-gruntowych i projektowanych obciążeń. Ciśnienie iniekcji jest dostosowane do panujących warunków wiercenia oraz warunków technicznych mikropali tj. długość. Zaczyn cementowy stabilizuje ścianki otworu, dzięki czemu nie ma potrzeby wbijania rur osłonowych.

Zalety stosowania mikropali

– Brak konieczności użycia rur osłonowych z uwagi na wiercenie i iniekcję w tym samym czasie i zostawienie żerdzi wiercącej jako zbrojenie skutkuje, że istotną zaletą mikropali samowiercących jest prostota wykonania.
– Metoda ta może być wykorzystana w trudnodostępnych miejscach i pomieszczeniach o niskiej wysokości.
– Mikropale można stosować w celu wzmocnienia podłoża czy fundamentów istniejących budynków także poprzez wykonywanie wierceń w środku obiektu.
– Mikropale samowiercące mogą być wykonywane pod dowolnym kątem, co pozwala w sposób efektywny przenosić obciążenia wyciągające i wciskające.
– Wykorzystanie lekkiego, małogabarytowego sprzętu pozwala na ich zastosowanie w gęstej zabudowie.
– Dają możliwość modernizacji i rozbudowy istniejących budynku poprzez wzmocnienie starych fundamentów.
– Różnorodność średnic, długości, technologii instalacji mikropali umożliwia optymalne dobranie parametrów do danego przypadku.

Mikropale – cena wykonania

Koszt wykonania mikropali zależy od wielu zmiennych, tj.: projektowanych obciążeń, specyfiki gruntu, rozmiarów inwestycji czy zastosowanej technologii, jednakże wysokie wydajności powodują, że cena za ich wykonanie jest stosunkowo niska w porównaniu do tradycyjnych zbrojonych pali CFA małych średnic.