Vystužené zemné oporné konštrukcie na stavbe Oosterweel Link, Belgicko
Projekt Oosterweel Link predstavuje nové, 15 km dlhé diaľničné spojenie na záverečnej fáze obchvatu R1 okolo Antverp (Belgicko). Obchvat Antverp je pritom kľúčovou súčasťou základnej transeurópskej dopravnej siete (TEN-T). Na predmetnom úseku sa nachádza množstvo zaujímavých vystužených zemných oporných konštrukcií s kamenným alebo zeleným lícom dosahujúcich výšku až 17 m.
Projekt Oosterweel Link predstavuje nové, 15 km dlhé diaľničné spojenie, ktoré realizuje spoločnosť Lantis na záverečnej fáze obchvatu R1 okolo Antverp (Belgicko). Celkové odhadované náklady na projekt dosahujú približne 4,5 miliardy eur. Obchvat Antverp je kľúčovou súčasťou základnej transeurópskej dopravnej siete (TEN-T).
Návrh a výstavba oporných konštrukcií
Spoločnosť Maccaferri spolupracovala na návrhu a výstavbe oporných konštrukcií tvorených z vystužených zemín, konkrétne z radu produktov Terramesh®. Ide o pomerne známy systém používaný v Európe a vo zvyšku sveta pri výstavbe oporných múrov, násypov a mostných krídiel.
Výstužné prefabrikované lícové bloky Terramesh® z oceľových dvojzákrutových sietí boli použité v kombinácii s výstužnými geomrežami ParaLink® a Paragrid®, čo z ekonomického, ako aj statického hľadiska predstavuje evolučný krok v stavebníctve s významnými výhodami.
Na základe architektonického plánu sa mohli na stavbe použiť konštrukcie s kamenným alebo zeleným lícom – väčšina konštrukcií v projekte Oosterweel je z architektonických dôvodov vytvorená s kamenným lícom. Celková výmera vykázaná na kolmú pohľadovú plochu dosahuje 15 000 m2 Green Terramesh®, 14 000 m2 Terramesh Mineral® a 5 000 m2 obkladov z gabionov.
Systém Maccaferri Terramesh® sa ukázal ako flexibilný a vhodný na riešenie konštrukčných detailov a zároveň funkčný a vysoko spoľahlivý vďaka použitiu dvojzákrutovej sieti, ktorá tvorí s lícom jeden celok.
Významným prvkom je aj životnosť týchto sietí v agresívnom prostredí, oceľové drôty sú preto chránené dvojitou ochranou tvorenou zinkom a hliníkom a prídavnou polymérnou ochranou Polimac®. Všetky statické prvky systému spĺňajú požiadavky na životnosť 120 rokov.
Hlavný projektant sa pri výstavbe niektorých oporných konštrukcií rozhodol pre riešenia spoločnosti Maccaferri aj z dôvodu nízkeho negatívneho vplyvu na životné prostredie v porovnaní so železobetónovými opornými múrmi navrhnutými v predchádzajúcom stupni projektovej dokumentácie.
V porovnaní s betónovými konštrukciami dosahujú vystužené zemné konštrukcie nižšie emisie CO2 vďaka použitiu lokálnej zeminy. Zároveň sa obmedzí použitie kameniva a cementu na výrobu betónu, čo by malo výrazne negatívnejší vplyv na životné prostredie.
Veľkou výhodou vystužených zemných konštrukcií v porovnaní s monolitickými železobetónovými je aj suchý proces realizácie, ktorý má priaznivý vplyv na rýchlosť realizácie a s tým spojenú úsporu času a nákladov.
Podpora projektantov
Technické oddelenie spoločnosti Maccaferri podporovalo a stále podporuje hlavných projektantov stavby vo všetkých krokoch návrhu – od prvých predbežných statických posúdení vnútornej a vonkajšej stability pomocou analýz metódy LEM (Metóda rovnováhy) vykonaných softvérom MacStars až po analýzy deformácií metódou konečných prvkov (FEM), zohľadňujúc pritom prísne požiadavky týkajúce sa vodorovných deformácií.
Spoločnosť poskytla projektantom aj všetky informácie o materiálových vlastnostiach na správne modelovanie výrobkov z oceľových pletených dvojzákrutových sietí, ako aj výstužných geomreží.
Softvér MacStars je interný návrhový program a jeho názov pochádza z názvu Maccaferri Stability Analysis of Reinforced Soils and Walls (Analýza stability vystužených zemín a múrov spoločnosti Maccaferri). Všetky vystužené zemné oporné konštrukcie boli navrhnuté v súlade s normami EN EC a NBN EN 1997-1 ANB (národná príloha k norme pre Belgicko).
Modelovanie v BIM
Pre veľký počet iných konštrukcií, ako sú mostné opory či betónové múry a pod., umiestnených v rôznych polohách, bolo na zadefinovanie presného tvaru oporných konštrukcií Maccaferri potrebné spracovať podrobnú realizačnú dokumentáciu, kde sa vo veľkej miere uplatnilo aj modelovanie v BIM (Building Information Modeling). Všetky použité riešenia Maccaferri sú zapracované do databázy BIM (www.maccaferri.com/bim/) a vo veľkej miere sa využili najmä pri riešení náročných geometrických tvarov.
TEXT: Francesco Masola,
Jaroslav Adamec, Daniele Tubertini
FOTO: MACCAFERRI CENTRAL EUROPE, s. r. o.
Francesco Masola a Jaroslav Adamec pôsobia v spoločnosti MACCAFERRI CENTRAL EUROPE, s. r. o. Daniele Tubertini pôsobí v spoločnosti Officine Maccaferri S.p.A.
Literatúra
1. Tubertini, D. – Uccellini, R. – Vicari, M.: (2021) Advanced Numerical Modelling of Geogrids and Steel Wire Meshes. In: Barla M., Di Donna A., Sterpi D. (eds) Challenges and Innovations in Geomechanics. IACMAG 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 126. Springer, Cham.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-64518-2_104.
2. Lugli, G. – Masola, F. – Scotto, M.: (2019) MSE retaining structure with cement-stabilized backfill and tilted facing panels: design considerations and installation procedure. Proceedings of the XVII ECSMGE-2019. Reykjavik, 2019.
3. Masola, F. – Lugli, G. – Arndt, M.: (2018) Bridge „Brug van den Azijn“ in Belgium – 75° inclined Mechanically Stabilized Earth Walls. GeoResources Journal. 3|2018.
