Piloty

Jsou to hlubinné základy tvořené prutovými (sloupovými) prvky o průmětu 120 až 1500 mm, většinou kruhového průřezu, které přenášejí zatížení od stavby do hlubších únosných vrstev základové zeminy. Piloty představují jednu z nejstarších metod hlubinného zakládání staveb a v současné době metodu nejrozšířenější. Hlavy pilot lze opatřit monolitickými patkami s kalichy pro přímou montáž prefabrikovaných železobetonových sloupů nebo spojovací výztuží pro navázání sloupů monolitických. Piloty lze využít jako osamělých základů pro ocelové sloupy. V případě mimořádně velikých zatížení se navrhují ve skupinách spojených v hlavě železobetonovou patkou, pásem či deskou.

Rozdělení pilot podle různých hledisek

Rozdělení pilot podle materiálu:

• Dřevěné piloty – nyní použití u provizorních staveb, zhotovují se z borovice, modřínu, nejlepší je dub. Spodní část piloty je otesána do jehlanu a opatřena kovovou botkou, horní část opatřena kovovým páskem. Pokud pilota vyčnívá nad hladinu podzemní vody, musí být naimpregnována, aby se zamezilo hnití dřevěné piloty.

• Kovové piloty – používají se nosníky tvaru I nebo z jiné tvarované oceli a trouby (vhodné do štěrkopískové zeminy).

• Betonové a železobetonové piloty – mohou být monolitické i prefabrikované. Monolitické jsou nejčastěji prováděné jako vrtané pažené nebo nepažené. Bývají betonové i železobetonové. K betonáži se využívá betonů třídy C16/20 až C30/37 s vysokým stupněm zpracovatelnosti. Prefabrikované piloty jsou železobetonové sloupy, které mohou být plné nebo duté. Duté prefabrikované piloty se používají do soudržných zemin.

• Piloty z předpjatého betonu – vyrábějí se různého průřezu do délky až 25m.

Rozdělení podle statického působení:

• Osamělé piloty – piloty se vzájemně neovlivňují - jejich vzdálenosti jsou větší jak šestinásobek průměru piloty.

• Skupinové piloty – piloty se vzájemně přenášení zatížení, jejich vzdálenosti jsou max. 2,5 násobek průměru piloty. Pilotový základ tvoří několik pilot uspořádaných do skupiny.

Obr. 1: Příklad osamělých pilot

Obr. 2: Skupinové piloty

Rozdělení pilot podle technologie výroby:

• Monolitické

• Montované, prefabrikované

Obr. 3: Příklad prefabrikovaných pilot

Rozdělení pilot podle způsobu přenášení zatížení do základové půdy:

• Vetknuté piloty – přenášejí zatížení odporem špičky a třením mezi pláštěm a zeminou – nejpoužívanější.

• Opřené piloty – přenášejí zatížení špičkou přímo do únosné zeminy, obvykle skalních podkladů.

• Plovoucí piloty – nedosahují únosné zeminy, ale spočívají v méně únosné zemině. Zatížení od stavby přenášejí třením mezi jejich pláštěm a zeminou v celé své ploše. Jejich povrch proto nesmí být hladký.

Obr. 4: Piloty podle způsobu přenášení zatížení

Rozdělení pilot podle způsobu provedení:

Piloty vháněné, ražené – vyrábějí jako prefabrikáty ze železobetonu, z předpjatého betonu, oceli popřípadě lze použít i dřevěné piloty. Do základové půdy se vhánějí beraněním, vibrováním, vtlačováním, zavrtáváním, vplachováním. Provádějí se do hloubky kolem 16 m. Hlavní přednostmi této technologie je krátký čas provedení v porovnání s vrtanými pilotami, poměrně vysoká jakost prefabrikátů, možnost provádění prací i ve velmi nízkých teplotách a možnost zarážení pilot pod velkým úhlem.

      

Obr. 5: Ražené piloty

Vrtané piloty – piloty se betonují přímo na místě do předem vyhloubeného otvoru. Provádění pilot může být bez výpažnic, dále mohou být vrtané piloty hloubené s výpažnicemi ponechanými v zemi nebo hloubené s odnímatelnými výpažnicemi. Vrtané piloty bez výpažnic se provádějí jen do malých hloubek a v zeminách třídy F.

• Systém pilot hloubených s odnímatelnou výpažnicí - vrty se provádějí většinou technologií rotačně náběhového vrtání pomocí vrtných hrnců, spirálů a korunek. V nestabilních zeminách je nutno vrty pažit. K pažení vrtů o průměru do 1500 mm se používá ocelových spojovatelných výpažnic, které se instalují buď přímo na vrtnou soupravu nebo pomocí tzv. dopažovacího zařízení, které slouží jak k instalaci, tak i k vytahování pažnic. Po dovrtání vrtu do předepsané hloubky a jeho vyčištění, se do něho vloží armokoš. Poté následuje betonáž piloty. K betonáži se používá betonů třídy C16/20 až C30/37 s vysokým stupněm zpracovatelnosti. Poslední fáze je odpažování vybetonovaného vrtu.

• Provádění pilot průběžným šnekem (systém CFA) - šnekem vrtné soupravy má závity přivařeny na střední rouru s uzávěrem. Šnek se do zeminy zavrtává, aniž by byla zemina těžena, tzn., že i v nestabilních zeminách je vrt neustále zapažen zeminou, která ulpívá na závitech šneku. Po dosažení potřebné hloubky se začne s betonáží pomocí střední roury šneku. V průběhu betonáže se šnek průběžně vytahuje z vrtu. Po dokončení betonáže je do čerstvého betonu postupně vtlačován armokoš.

• Provádění předrážených pilot systémem FRANKI - nejprve se výpažnice napěchuje pomocí beranu suchým betonem nebo štěrkem a vytvoří se zátka. Pak se výpažnice zaráží do země, dokud se nedosáhne potřebné hloubky. Poté se výpažnice přidrží na lanech přes kladky  a beranidlem se vyrazí zátka, která se dusá, aby vznikla pata piloty. Po provedení paty se betonuje část dříku a pak se vloží armovací koš. Postupně se po 40 až 50 cm přidává beton a lehkými údery beranu se vypěchuje. Pažnice se pak povytáhne tak, aby v ní zůstalo ještě asi 15 až 20 cm betonu. Opakováním tohoto postupu se vytvoří vlastní pilota.

Obr. 6: Postup provádění vrtaných pilot pažených s odnímatelnou výpažnicí

Obr. 7: Postup pilotáže předrážené piloty FRANKI

Obr. 8: Příklad vrtaných pilot

Pilotové rošty

Pilotové rošty se provádějí tak, že se vytvoří skupina pilot a jejich hlavy se ponechají vyčnívat nad základovou spáru, zabetonují se do železobetonové desky, na které je vlastní plošný základ.

Mikropiloty

Mikropiloty mají průměr menší než běžné piloty, pohybuje se od 80 do 250 mm a do okolní zeminy se upínají vysokotlakou injektáží jejich kořene. Mikropiloty přenáší osová zatížení od stavebního objektu do hlubších a únosnějších vrstev základové půdy. Kořenové mikropiloty jsou tvořeny předem vytvořeným vrtem s cementovou nebo jílovocementovou zálivkou s výztužnou trubkou, která je ve spodní části přizpůsobena k injektáži - dolní část je perforovaná a opatřená gumovými manžetami pro injektáž. Po zatuhnutí proinjektované zeminy se v dolní části piloty provede tlaková injektáž kořene, takže se vytvoří v této části vysoce únosná patka a tím je zajištěno efektivnější přenášení zatížení. U trubkových mikropilot může být spojení s konstrukcí provedeno přes našroubovanou roznášecí hlavu. Používají se tam, kde jsou geologické poměry nevhodné pro jiný druh zakládání, pro podchycení stávajících základů a při rekonstrukcích, v omezených prostorech pro zakládání nebo se mikropiloty spojují do stěn sloužících k pažení stavebních jam nebo k sanacím území náchylných k sesuvům. Lze je provádět také šikmo nebo i jako předepnuté.

Obr. 9: Mikropiloty

Obr. 10: Schéma výroby mikropilot

Zdroje

• DOSEDĚL, Antonín a kol. Stavební konstrukce pro 2. a 3. ročník SOU. Praha: Sobotáles, 1998. ISBN 80-85920-51-4.
• HÁJEK, Václav a kol. Pozemní stavitelství I. Praha: Sobotáles, 2001. ISBN 80-85920-81-6.
• KOLÁŘ, Radim. Základové konstrukce [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.fce.vutbr.cz/PST/kolar.r/files/BH02_prednaska_04_studenti_2012.pdf.
• LYSÁK, Arnošt. Stoleté zkušenosti s pilotami Franki [online]. [cit. 2014-08-02]. Dostupný na WWW: http://www.asb-portal.cz/inzenyrske-stavby/geotechnika/stolete-zkusenosti-spilotami-franki.
• MACEKOVÁ, Věra. Pozemní stavitelství II. – Zakládání staveb, Hydroizolace spodní stavby. Brno: FAST, 2006. studijní opory.
• PODLENA, Václav. Zednické práce. Technologie 2. a 3. ročník. Praha: Parta s. r. o., 2003. ISBN 80-7320-018-X.
• TIBITANZL, Otomar, František KODL.  Stavební technologie II pro 2. ročník SOU. Praha: SNTL, 1985.
• AUTOR NEUVEDEN. Piloty [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.zakladani.cz/cz/piloty.
• AUTOR NEUVEDEN. Mikropiloty [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.soletanche.cz/technologie_mikropiloty/?l.

Obrázky:

• Obr. 1, 2, 4, 9: KOLÁŘ, Radim. Základové konstrukce [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.fce.vutbr.cz/PST/kolar.r/files/BH02_prednaska_04_studenti_2012.pdf.
• Obr. 3: VÁCLAVÍK, Václav. Zakládání na pilotách [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://hgf10.vsb.cz/546/VHZ1/vyuka/zakladani/pilota.html.
• Obr. 5: AUTOR NEUVEDEN. Pilotové základy [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.aarsleff.cz/nabidka/zarazene-prefabrikovane-piloty/pilotove-zaklady/.
• Obr. 6: AUTOR NEUVEDEN. Piloty [online]. [cit. 2014-04-18]. Dostupný na WWW: http://www.zakladani.cz/cz/piloty.
• Obr. 7: LYSÁK, Arnošt. Stoleté zkušenosti s pilotami Franki [online]. [cit. 2014-08-02]. Dostupný na WWW: http://www.asb-portal.cz/inzenyrske-stavby/geotechnika/stolete-zkusenosti-spilotami-franki.
• Obr. 8: AUTOR NEUVEDEN. Piloty [online]. [cit. 2014-04-20]. Dostupný na WWW: http://www.soletanche.cz/technologie_piloty/?l.
• Obr. 10: AUTOR NEUVEDEN. Mikropiloty [online]. [cit. 2014-04-21]. Dostupný na WWW: http://www.soletanche.cz/technologie_mikropiloty/?l.
• Obr. 11: AUTOR NEUVEDEN. Dům č. p. 61, Telč [online]. [cit. 2014-11-07]. Dostupné z: http://www.dedictvivysociny.cz/kultura/pamatky-50/mestska_architektura-6/?id=919.