Vybrané stavby s využitím špeciálneho zakladania na Slovensku a v Českej republike

Spoločnosť PORR, s. r. o., divízia špeciálneho zakladania, dokázala v náročnom období poznačenom rôznymi vplyvmi zrealizovať niekoľko zaujímavých stavieb na Slovensku a v Českej republike. Na Slovensku možno spomenúť projekt D1 Lietavská Lúčka – Dubná Skala vrátane tunela Višňové alebo projekt rozšírenia diaľnice D1 Triblavina – Bratislava. V Českej republike možno vyzdvihnúť projekt I/16 Nová Paka, obchvat, kde bola nasadená najväčšia vrtná súprava na zakladanie mostného objektu. K týmto projektom možno prirátať nespočetné množstvo zakladania pozemných stavieb či zabezpečovanie svahov rôznymi technológiami.

D1 Lietavská Lúčka – Dubná Skala vrátane tunela Višňové

Stavba zahŕňa 13,5 km dlhý úsek diaľnice vrátane ôsmich mostov (dva najdlhšie z nich sú dlhé 947 a 585 m) a 7,5 km dlhý tunel Višňové. Na západe sa napojí na nedávno dokončený úsek Hričovské Podhradie – Lietavská Lúčka, na východe na obchvat Vrútok a Martina. Po dokončení tak vznikne kompletný obchvat Žiliny, ktorý jednak zníži intenzitu dopravy v meste a zároveň ušetrí viac ako 20 minút na ceste do Tatier. Okrem priamejšej trasy sa vodiči vyhnú aj častým dopravným komplikáciám na existujúcej ceste I/18 pod hradom Strečno.

Rozsah prác na tejto stavbe zahŕňal práce na opornom múre zabezpečujúcom pravý jazdný pruh diaľnice D1, ktorý je v dotknutom úseku v záreze nad úrovňou vozovky. Vzhľadom na výšku tohto zárezu a priestorové požiadavky musel byť zárez stabilizovaný zvislou kotvenou pažiacou konštrukciou. Zárubný múr plní funkciu paženia zárezu.

Súčasťou konštrukcie sú aj odvodňovacie subhorizontálne vrty, monitorovací systém vo forme pozorovacích bodov a magnetoelastických snímačov a povrchový pohľadový obklad. Realizované zemné kotvy s dĺžkou 12 až 18 m sú konštruované s ochranou proti korózii. Vystrojenie kotiev pozostáva zo štyroch a šiestich lán Ls15,7mm (Y 1770) s návrhovou silou Pd = 430 kN, 650 kN s koreňovou časťou 8,0; 9,0 a 11,0 m. Kotvy sú rozmiestnené pravidelne vo vzdialenostiach 2,6 m. Sklon kotiev je 28° v hornom venci a 32° v dolnom venci od horizontály, aby sa korene kotiev čo najmenej ovplyvňovali.

Kotvy boli navŕtané cez kotevné vence a vrstvu striekaného betónu. Prechod cez tieto prvky zabezpečovali oceľové prechodky zabudované do kotevných vencov.
Súčasťou armatúry kotevného venca sú prestupy pre kotvy s priemerom 194/
/5,6 mm a dĺžkou 0,65 m z ocele S 235. Armatúra venca je usporiadaná tak, aby cez tieto prestupy neprechádzala. Ukončenie hlavy kotvy je v antikoróznej úprave.
Lanové kotvy sú navrhnuté ako trvalé s antikoróznou ochranou. Konštrukcia kotvy a jej ochrana sú dané výrobcom. Hlavy lanových kotiev sú chránené oceľovými krytmi s antikoróznou ochranou s cementovou výplňou s pevným uchytením na kotevné dosky.

Predpínanie kotiev sa realizovalo v zmysle STN EN 1537 Vykonávanie špeciálnych geotechnických prác – injektované horninové kotvy, a to v dvoch etapách. V prvej etape po vybudovaní horného kotevného venca sa kotvy horného radu predopli podľa vystrojenia na kotevnú silu P0 = 350 kN a 600 kN. V druhej etape po vybudovaní dolného kotevného venca sa kotvy dolného radu predopli podľa  vystrojenia na kotevnú silu P0 = 350 kN a 600 kN.

Objekty protihlukových stien a portály dopravného značenia sú založené na pilótach 620 mm, 880 mm. Celá dĺžka pilóty bola navŕtaná pod ochranou oceľovej výpažnice. Po navŕtaní do požadovanej hĺbky sa dno pilóty očistilo, osadila sa vopred pripravená výstuž a pilóta sa zabetónovala.

Portálové konštrukcie sú navrhnuté ako oceľové rámy so železobetónovými základmi. Zakladanie portálov sa rozprestiera na celom úseku novej diaľnice dlhom 13 km.Bolo ich potrebné realizovať často v stiesnených podmienkach a opatrne, aby sa nepoškodili existujúce konštrukcie.

Rozšírenie diaľnice D1 Triblavina – Bratislava

Rekonštrukcia D1 sa začína v križovatke Vajnory v km 13,6. Súčasťou rekonštruovaného úseku s dĺžkou 3,6 km bude rozšírenie a rekonštrukcia vozovky diaľnice, zdvih nivelety, doplnenie križovatkových kolektorov, dostavba vetiev mimoúrovňovej križovatky Ivanka sever (D1/D4), výstavba 18 mostov na diaľnici, vetvách križovatky a súvisiacich komunikáciách, ako aj doplnenie informačného systému, oplotenia a ďalších súvisiacich objektov. V rámci stavby sa vymení vozovka D1 v križovatke Triblavina a skompletizuje informačný systém diaľnice na úseku Vajnory – Triblavina.

V prvej fáze projektu spoločnosť PORR, s. r. o., zrealizovala založenie štyroch most ných objektov pre obchádzkové trasy, pričom zakladanie a celkovú geológiu projektu zakladania možno považovať za zložitú. Vzhľadom na vysokú hladinu spodnej vody bolo potrebné pri vrtných prácach nepretržite odčerpávať vodu.
V druhej fáze projektu vykonáva spoločnosť PORR, s. r. o., vrtné práce na objektoch protihlukových stien.

Pre mostné objekty boli navrhnuté veľkopriemerové vŕtané pilóty s priemerom 1,20 m
(vrtný priemer 1 180 mm). Dĺžky pilót sú pri jednotlivých podperách odlišné. Pilóty sú vŕtané v celej dĺžke pod ochranou oceľovej výpažnice až po rastlý horninový terén. Všetky pilóty sú vyhotovené z betónu C35/45 a C30/37, betonárska výstuž je z ocele B500B.

Obchvat I/61 Nová Paka

Obchvat mimo mesta s 9 000 obyvateľmi odkloní dopravu z frekventovanej cesty číslo 16, ktorá je dôležitou trasou z Prahy do Krkonôš. Obchvat bude dlhý 8,5 km, v smere od Jičína sa bude začínať pred Kumburským Újazdom a povedie medzi Novou Pakou a novopackými štvrťami Heřmanice a Štikov. Späť sa napojí na cestu I/16 vo Vidochove. Približne v polovici trasy obchvatu vybudujú stavbári 423 m dlhú estakádu nad údolím, ktorá bude najväčším zo 16 mostných objektov obchvatu. Súčasťou obchvatu bude aj 22 protihlukových stien s dĺžkou 4,18 km.

Na samotné zakladanie sú navrhnuté vŕtané pilóty s veľkým priemerom 900 mm. Pilóty sú zatĺkané pod ochranou oceľovej výpažnice po celej dĺžke vrtu. Dno vrtu sa musí riadne vyčistiť. Množstvo cementu v betóne pilót sa bude dávkovať podľa TKP v závislosti od množstva agresívnych zložiek v podzemnej vode. Vrty (pažené výpažnicou) sú vyhĺbené a zabetónované v jednej pracovnej zmene. Pilóty sú plávajúce, ukončené v úplne zvetraných íloch a prachovcoch. Ak sa nenájdu, vrty sa musia predĺžiť. Most je založený vŕtanými pilótami s dĺžkou 12 až 16,0 m. Pilóty sú umiestnené v dvoch radoch pod driekom opory. Vŕtanie pilót sa vykoná od úrovne pripraveného terénu pomocou hluchých vrtov.

Ďalšie aktivity v rámci špeciálneho zakladania

Vyššie sú predstavené iba aktuálne projekty, realizácií je omnoho viac. Spoločnosť PORR, divízia špeciálneho zakladania, má znalosti a schopnosti vykonávať aj ďalšie realizácie, ako sú:
• kotevné práce,
• pilóty,
• trysková injektáž,
• paženie stavebných jám,
• mikropilóty,
• baranené pilóty,
• podzemné steny,
• tenké steny,
• klincovanie/striekané betóny,
• statické zaisťovanie budov,
• zaistenie stability svahov,
• návrhy technických riešení,
• špeciálne práce.

V rámci špeciálneho zakladania vykonáva spoločnosť aj kotevné práce. Vďaka technologickým možnostiam používaných vrtných súprav možno tieto prvky zabudovať prakticky v akýchkoľvek geologických podmienkach. V závislosti od účelu sa kotvy realizujú ako trvalé alebo dočasné lanové, tyčové či vŕtané.
Najrozšírenejší spôsob zakladania predstavujú v súčasnosti pilóty. PORR, s. r. o., ponúka zakladanie na pažených vŕtaných pilótach, nepažených vŕtaných pilótach, vŕtaných pilótach CFA a drapákom hĺbených pilótach za súčasného dopažovania hydraulickým stolom.

Často využívanou metódou, najmä na zabezpečenie susedných objektov pri budovaní stavebných jám v hustej mestskej zástavbe, je trysková injektáž. Táto metóda je šetrná k existujúcim budovám a minimalizuje riziko ich poškodenia. Vďaka ponuke vŕtacích súprav, od miniatúrnych až po najväčšie, možno práce vykonávať v suterénoch existujúcich domov, ale pomocou veľkých súprav dosiahnuť aj hĺbku vŕtania až 30 m.

Stavebné jamy sú v súčasnosti rozšírenou témou pri výstavbe moderných centier. Na výstavbu zvislých podperných konštrukcií spoločnosť využíva a ponúka technológie, ako sú podzemné železobetónové steny, záporové paženie, pilótové steny, prevŕtavané pilótové steny, steny zhotovené zo stĺpov z tryskovej injektáže a mikropilótové steny. Na zachytenie vodorovných síl sú tieto konštrukcie doplnené kotvením na jednej alebo viacerých úrovniach podľa požiadaviek statického návrhu.

V ťažko dostupných terénoch a stiesnených priestoroch v mestskej zástavbe alebo v suterénoch existujúcich budov sa najčastejšie používajú mikropilóty vzhľadom na nízke nároky na priestor a vybavenie staveniska. Zvyčajne sa používajú pri zakladaní nových budov, výstavbe mikropilótových stien, sanácii zosuvov, sanácii a spevňovaní mostných konštrukcií, spevňovaní základov pri rekonštrukcii budov a výstavbe ochranných dáždnikov pri razení tunelov.

Ako náhrada pilótových alebo mikropilótových základov sa môžu použiť pilóty HLV. Pri budovaní hĺbkových stavebných jám, v špecifických podmienkach a ako základové konštrukcie nachádzajú bohaté uplatnenie železobetónové podzemné steny. Tesniace steny sa úspešne používajú na stavbách pre ochranu životného prostredia, na ochranu existujúcich skládok, na úpravu toku podzemnej vody atď. Tenké tesniace steny sú účinnou technológiou na utesnenie skládok, šikmých stavebných jám alebo, čo sa v poslednom čase hojne využíva, na utesnenie hrázd riek.

Klincovanie zemín je metóda vystuženia rastlého terénu zavŕtavanými alebo do cementovou zmesou vyplnených vrtov vloženými klincami. V kombinácii s vystuženou vrstvou striekaného betónu sa používa na zostupné budovanie zárezov, odkopov a stavebných jám.

Injekčné práce slúžia na spevňovanie alebo utesňovanie zemín, hornín a stavebných konštrukcií a sú neoddeliteľnou súčasťou realizácie kotiev, mikropilót, klincov a ďalších stavebných prác (napríklad tesnenie vrtov). Pre injektáž sa používa prevažne stabilná cementová zmes.

Pri statickom zabezpečení poškodených budov alebo v rámci rekonštrukčných prác sa kombinujú rôzne technológie špeciálneho zakladania. Spoločnosť PORR, s. r. o., ponúka aj zaisťovanie stability svahov. Vďaka dlhoročným skúsenostiam v oblasti zakladania stavieb a širokej škále ponúkaných technológií ponúka partnerom poradenstvo, návrhy technických riešení, optimalizáciu existujúcich projektov, ako aj prípravu variantných návrhov vo všetkých stupňoch projektovej dokumentácie vrátane realizácie.

Jej cieľom a zámerom je ponúknuť partnerom dlhodobé skúsenosti a znalosti rakúskej spoločnosti pôsobiacej na trhu viac ako 150 rokov. V snahe uspokojiť špeciálne požiadavky zákazníkov je spoločnosť pripravená navrhovať a realizovať aj neštandardné riešenia založené na mnohoročných skúsenostiach jej projektantov a technikov zo strojného oddelenia a na špičkovom a rozsiahlom strojnom a technologickom zázemí koncernu. Pri všetkých prácach zároveň využíva znalosti, skúsenosti a technické vybavenie rešpektovaných značiek v oblasti zakladania stavieb.

TEXT: Ing. Martin Staš
FOTO: PORR, s. r. o.

Martin Staš je vedúci strediska IB Speciální zakládání SK v spoločnosti PORR, s. r. o.