Single Bore Multiple Anchors - conclusions based on anchor tests

• Autorzy: Kalicki Jan , Mitew-Czajewska Monika

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2022.143026

Warianty tytułu

PL

Kotwy wielobuławowe - teoria i wnioski na podstawie badań kotew

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The technology of single bore multiple anchor is well known and mainly used as a method of providing support for retaining walls of deep excavations in weak soils. Multiple fixed lengths in a single borehole is a major difference to conventional anchors. The purpose of it and the most important facts affecting bearing capacity are presented. Due to the reduction of progressive debonding higher bearing capacities can be achieved and the impact of soil consolidation is decreased. Unique properties of this technology potentially reduce construction costs and increase the reliability and safety of the structure. Single Bore Multiple Anchors in most cases are prestressed by synchronised hydraulic jacks to provide that every anchor unit transfers the same load. The purpose of this paper is to present the results of investigation and suitability tests, which took place at the site of Zlote Tarasy Shopping Centre in Warsaw. The carried out research reveals that prestressing of one fixed anchor causes a decrease in lock-off load of the second fixed anchor, regardless of the order of prestressing. Measured values presents range from 6% to 14%. Results indicate mutual influence between loads of fixed anchors from the separate prestressing.

PL

Wielobuławowe kotwy gruntowe są technologią dobrze znaną i wykorzystywaną głównie w zabezpieczaniu głębokich wykopów w niekorzystnych warunkach gruntowych, jako elementy utrzymujące stateczność obudowy. Główną różnicę w stosunku do konwencjonalnych kotew stanowi fakt posiadania kilku buław w jednym otworze wiertniczym. W niniejszym artykule przedstawiono cel stosowania, najważniejsze czynniki wpływające na nośność graniczną, a także krótką historię technologii. W związku z ograniczeniem zjawiska progressive debonding można uzyskiwać wyższe nośności, jednocześnie zmniejszając efekty związane z konsolidacją otaczającego kotwę gruntu. Wyjątkowe właściwości tej technologii mogą wpływać na redukcję kosztów prowadzonych robót i wzrost niezawodności i bezpieczeństwa konstrukcji. W większości przypadków kotwy wielobuławowe są sprężane za pomocą zsynchronizowanych siłowników hydraulicznych, choć jest to skomplikowane wykonawczo, aby zapewnić równomierny rozkład sił w każdej z buław. Pomimo niezaprzeczalnych korzyści płynących ze stosowania tej technologii, nigdy nie zdobyła w Polsce popularności, choć pierwsze konstrukcje tego typu wykonywano już na początku lat dwutysięcznych. Kotwy wielobuławowe stanowią mały odsetek spośród wszystkich kotew wykonywanych w naszym kraju. Powodów tego można doszukiwać się w słabo zbadanym zjawisku współpracy i wzajemnego oddziaływania na siebie oddzielnie sprężanych buław, a także związanego z tym braku szczegółowych wytycznych projektowych i wykonawczych. Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań wstępnych i badań przydatności kotew, które odbyły się w 2003 roku na budowie centrum handlowego Złote Tarasy w Warszawie. Wyniki wskazują, że sprężenie jednej z buław powoduje spadek siły blokowania drugiej buławy niezależnie od tego, która z nich była sprężana jako pierwsza. Zmierzone wartości wahają się pomiędzy 6% a 14%. Przeprowadzone badania sugerują, że buławy wpływają na siebie nawzajem wskutek ich oddzielnego sprężania. Przedstawione wyniki stanowią podstawę dalszych badań, związanych ze wzajemnym oddziaływaniem buław, mających na celu opracowanie wytycznych projektowych i wykonawczych wielobuławowych kotew gruntowych

Słowa kluczowe

EN

ground anchor; single bore multiple anchor; deep excavation; bearing capacity

PL

kotew gruntowa; kotew wielobuławowa; wykop głęboki; nośność graniczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 68, nr 4
• Strony: 63--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kalicki Jan

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8132-5813

autor

Mitew-Czajewska Monika

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2651-2026

Bibliografia

• [1] M. Mitew-Czajewska, A. Siemińska-Lewandowska, “Evaluation of deep excavation impact on surrounding structures - a case study”, Underground Infrastructure of Urban Areas 3. 2015, pp. 161-172.
• [2] J. Rybak, A. Ivannikov, E. Kulikova, T. Żyrek, “Deep excavation in urban areas - defects of surrounding buildings at various stages of construction”, MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 146; DOI: 10.1051/matec-konf/201814602012.
• [3] M. Mitew-Czajewska, “Evaluation of hypoplastic clay model for deep excavation modelling”, Archives of Civil Engineering, 2016, vol. 62, no. 4 / I, pp. 73-86; DOI: 10.1515/ace-2015-0098.
• [4] M. Mitew-Czajewska, “Parametric study of deep excavation in clays”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, 2018, vol. 66, no 5, pp. 747-754; DOI: 10.24425/bpas.2018.125342.
• [5] A. Krasiński, M. Urban, “The results of analyses of deep excavation walls using two different methods of calculation”, Archives of Civil Engineering, 2011, vol. 57, no. 1, pp. 59-72; DOI: 10.2478/v.10169-011-0006-4.
• [6] J.M. Fernandez Vincent, “Experiences with SBMA ground anchors in Spanish soils”, in 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Paris, France, 2013.
• [7] G.S. Littlejohn, “Soil anchorages”, in Underpinning and Retention, S. Thorburn, G.S. Littlejohn, Eds. Boston: Springer, 1993, pp. 292-339.
• [8] P.J. Sabatini, R.C. Pass, R.C. Bachus, Geotechnical Engineering Circular no. 4. Ground Anchors and Anchored Systems. Office of Bridge Technology Federal Highway Administration, 1978.
• [9] P. Xanthakos, Ground anchors and anchored structures. John Wiley & Sons, inc.,1991.
• [10] T. Barley, D. Mothersille, R. Weerasinghe, “Chalk anchorages: exhumation load transfer mechanism and design guidelines”, Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Geotechnical Engineering. 2003, vol. 156, no. 3, pp. 125-138.
• [11] D. Mothersille, “The performance of Single Bore Multiple Anchor trials installed in mixed Moscow soils”, in Proceedings of Penza Road Construction Conference. Russia, 2011.
• [12] A.D. Barley, R. Eve, D. Twine, “Design and construction of temporary ground anchorages at Castle Mall Development, Norwich”, in Proc. of the conference organized by the Institution of Civil Engineers. Robinson College, Cambridge, 1993.
• [13] M.E.C. Bruce, J. Gómez, R.P. Traylor, “Repeated Lift-Off Testing of Single Bore Multiple Anchors for Dam Retaining Wall over a 5-Year Period”, in Contemporary Topics in Ground Modification, Problem Soils, and Geo-Support. Orlando, Florida, United States, 2009, pp. 33-40; DOI: 10.1061/41023(337)5.
• [14] I. Klemenc, J. Logar, “In-situ tests of permanent prestressed ground anchors with alternative designs of anchor bond length”, in Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Paris, France, 2013, pp. 2031-2034.
• [15] A.D. Barley, “Theory and Practice of the Single Bore Multiple Anchor System”, presented at International Symposium on “Anchors in Theory and Practice”, 9-10 October 1995, Salzburg, Austria, 1995.
• [16] A.D. Barley, H. Ostermayer, “Fixed Anchor Design Guidelines”, in Geotechnical Engineering Handbook. vol. 2. Ernst & Sohn, 2003, pp. 189-205.
• [17] G. Vukotić, J. Gonzalez Galindo, A. Soriano, “The influence of bond stress distribution on ground anchor”, in Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, September 2-6 2013. Paris, 2013, pp. 2119-2122.
• [18] R.I. Woods, K. Barkhordari, “The Influence of Bond Stress Distribution on Ground Anchor Design”, in Proc. of the International Conference organized by the Institution of Civil Engineers. London, 1997, pp. 55-64.
• [19] H. Ostermayer, “PAPER 18 Construction, carrying behaviour and creep characteristics of ground anchors”, in Diaphragm walls & Anchorages, Proceedings of the Conference organized by the Institution of Civil Engineers, London. 1974, pp. 141-151.
• [20] H. Ostermayer, F. Scheele, “Research on ground anchors in non-cohesive soils”, Revue Française de Géotechnique, 1978, no. 3, pp. 92-97; DOI: 10.1051/geotech/1978003092.
• [21] A.D. Barley, C.R. Windsor, “Recent advances in ground anchor and ground reinforcement technology with reference to the development of the art”, in Proc. GeoEng 2000: International Conference. Melbourne, Australia, 2000, pp. 1084-1094.
• [22] A.D. Barley, “The single bore multiple anchor system”, in Proc. of the International Conference organized by the Institution of Civil Engineers. London, 1997, pp. 65-76.
• [23] D. Greenwood, T. Mcnulty, “Ground anchorages: shear tube anchors”, Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 1987, vol. 82, no. 3, 1987, pp. 591-599; DOI: 10.1680/iicep.1987.321.
• [24] A.D. Barley, “Slope stabilisation by new ground anchorage systems in rock and soils”, in Proceedings Conference on Slope Stability Engineering: Developments and Applications, Isle of Wight. London: Thomas Telford, 1991, pp. 335-340.
• [25] M.E. Bruce, R.P. Traylor, A.D. Barley, et al., “Post Grouted Single Bore Multiple Anchors at Hodenpyl Dam, Michigan”, in GeoSupport 2004. ASCE, 2004, pp. 361-373; DOI: 10.1061/40713(2004)51.
• [26] D. Mothersille, “Recent applications of the single bore multiple anchor system”, presented at SAFE7, Brazil, 2012.
• [27] M. Derlacz, J. Czaplicki, M. Kietlińska, Report of proving test of grout anchors B1 and B2. (Part of the diaphragm wall design by Stump-Hydrobudowa). 2013 (in Polish).
• [28] M. Derlacz, J. Czaplicki, M. Kietlińska, Report of proving test of grout anchors B3 and B4. (Part of the diaphragm wall design by Stump-Hydrobudowa). 2013 (in Polish).
• [29] M. Derlacz, R. Paczos, Detailed design of diaphragm wall. MDR-projekt, 2018 (in Polish).
• [30] R. Dziurzyński, M. Derlacz, Detailed design of diaphragm wall. MDR-projekt, 2021 (in Polish).
• [31] PN-EN 1537:2002 Execution of special geotechnical work - Ground anchors.