Kontinuálna betonáž v podzemnom staviteľstve

Technológiu kontinuálnej betonáže možno použiť aj v podzemnom staviteľstve. Dôkazom je úspešná rekonštrukcia podzemnej šachty umiestnenej na futbalovom ihrisku. Betonáž sa realizovala do posuvného debnenia.

V okolí pozemnej kanalizačnej šachty umiestnenej v ploche futbalového ihriska pri križovatke ulíc Zelenkova a Generála Šišku v Prahe 12 boli v minulosti zaznamenané prepady povrchu (obr. 1). V máji 2010 sa pristúpilo k ich oprave. Zároveň s opravou sa realizoval stavebno-technický prieskum šachty, ktorý odhalil havarijný stav konštrukcie (obr. 2). Na základe týchto skutočností sa spracoval projekt rekonštrukcie. Vnútorný priemer pôvodnej šachty bol 0,8 m a hĺbka 20,5 m.

Obr. 1 Umiestnenie šachty	Obr. 2 Havarijný stav pôvodnej šachty

Predpokladá sa, že príčinou havarijného stavu bola realizácia drenáží z areálu športoviska k existujúcej revíznej šachte. Na zhotovenie šachty sa pravdepodobne použili betónové skruže bez zámkového spoja a obsyp z priepustného materiálu. Cez škáry medzi jednotlivými skružami sa tento materiál postupne vyplavoval vodou do priestorov šachty. To bolo príčinou jednostranného pôsobenia zeminy na šachtu čo zapríčinilo jej následné vybočenie.

Postup rekonštrukcie
Na základe výsledkov a zhodnotenia existujúcich pomerov sa vybralo riešenie, ktoré zahŕňalo zhotovenie novej kruhovej šachty s vnútorným priemerom 3,9 m v mieste pôvodnej revíznej šachty. Zvolený spôsob rekonštrukcie pozostával z prác uplatňovaných v baníctve, a to:

• zhotovenie provizórnej konštrukcie (obr. 3), ktorá slúži na zaistenie bezpečnosti a stability šachty v priebehu hĺbenia,
• vybudovanie trvalej konštrukcie (obr. 4) (po dosiahnutí požadovanej nivelity), kto­rá zaručuje mechanickú odolnosť a stabilitu počas používania diela v priebehu návrhovej životnosti stavby.

Obr. 3 Provizórna konštrukcia	Obr. 4 Trvalá konštrukcia

Provizórna konštrukcia šachty
Nosným prvkom provizórnej konštrukcie bol ohlbňový rám z valcovaných profilov s prierezom I 240, ktorý sa osadil na teréne do vodorovnej polohy. Na tento rám sa s hĺbením postupne pripevňovali vodorovné kruhové rámy z banskej výstuže hmotnostnej triedy K21. Paženie tvorili oceľové pažnice Union s hrúbkou 3 mm. Vzájomné spolupôsobenie provizórnej konštrukcie so zeminou sa zabezpečilo pomocou drevených klinov (obr. 3). Priemer otvoru pri výstavbe provizórnej konštrukcie bol 4,9 m.

Definitívna konštrukcia šachty
Nová revízna šachta s celkovou hĺbkou 20,5 m je vybavená  časťou určenou na lezenie s prestupnými podestami. Nosná železobetónová konštrukcia bola navrhnutá z liateho betónu triedy C 30/37 – XA2 s kryštalizačnou prísadou Admix C-1000, s rebierkovou prútovou výstužou pevnostnej triedy 500 (B500B) a so zváranými sieťami z drôtov B500A. Krytie výstuže vonkajšieho povrchu bolo navrhnuté 50 mm a na vnútorný povrch 30 mm.

Kruhová šachta s vnútorným priemerom 3,9 m sa vybetónovala až do hĺbky 4,0 m pod úrovňou terénu (obr. 4). V tejto hĺbke je zakončená železobetónovou stropnou doskou s dvomi otvormi (výstupným a manipulačným), každý s priemerom 0,8 m (obr. 11). Na tejto doske sa zhotovili dva komíny zo skruží DN 800 mm, ktoré sú zakončené liatinovými uzamykateľnými poklopmi s ventiláciou. Šachta je vybavená výstupom zhotoveným z kompozitných profilov (obr. 9).

Technológia kontinuálnej betonáže
Na zhotovenie trvalej konštrukcie šachty sa zvolil systém kontinuálnej betonáže do posuvného debnenia. Tento postup výstavby sa uplatňuje skôr pri pozemných stavbách s uzatvoreným prierezom, ako sú napríklad nádrže, silá, vysoké komíny alebo chladiace veže. V podzemnom staviteľstve sa po­užíva skôr výnimočne.

Technológia kontinuálnej betonáže kladie vysoké nároky na vzájomné zladenie armovacích prác, rýchlosť betonáže, rýchlosť zdvíhania debniaceho prstenca a rýchlosť prebiehajúcej hydratácie betónu, pretože odkrytá časť mladého betónu musí vykazovať už dostatočnú pevnosť na prenos účinkov narastajúceho zvislého zaťaženia (v stavebnom procese).
–>–>
Hlavné výhody zvolenej technológie sú takéto:

• v stene šachty nevznikajú žiadne pracovné škáry, čím sa eliminujú priesaky podzemnej vody,
• odpadajú technologické prestoje spôsobené prestávkami potrebnými na oddebnenie alebo na prestavbu debnenia, čím sa šetrí čas.

Obr. 5 Schéma posuvného debnenia 1 – vodiaca tyč, 2 – hydraulické zdvíhacie zariadenie, 3 – hydraulický agregát, 4 – posuvné debnenie, 5 – pracovné plošiny	Obr. 6 Zdvíhacie hydraulické zariadenie

Posuvné debnenie sa pohybuje pomocou hydraulického zariadenia (obr. 6) po zvislých vodiacich tyčiach (obr. 5), ktoré sú umiestnené v stene budúcej šachty a stávajú sa tak súčasťou výslednej betónovej konštrukcie. Na týchto tyčiach sú osadené hydraulické zdvíhacie zariadenia spoločne s krátkymi konzolami, ktoré sú tvorené valcovanými profilmi. Konzoly sú vybavené ťahadlami (oceľové rúrky), na ktorých sú zavesené dve pracovné plošiny a vnútorné debnenie. Na prvej plošine prebiehajú železiarske armovacie práce (ukladanie výstuže) a betonárske práce (ukladanie zmesi, vibrovanie). Druhá plošina (obr. 10) je určená na realizáciu finálnych povrchových úprav už hotovej betónovej konštrukcie. Vonkajšie debnenie v tomto prípade tvorila provizórna konštrukcia šachty, teda pažnice Union.

Betónová zmes sa priamo z autodomiešavača ukladá do nádoby (bádie) určenej na zvislý transport čerstvého betónu. Pomocou otočného výložníkového žeriava OVJ-75.1 sa zmes ukladá do debnenia (obr. 7).
Rekonštrukcia podzemnej šachty prebiehala v zimnom období, a preto sa museli realizovať súvisiace opatrenia (obr. 8).

Obr. 7 Ukladanie betónovej zmesi	Obr. 8 Opatrenia potrebné na betonáž v zimnom období

Výstavba tubusu šachty s výškou 16,5 m bola dokončená za 6 dní, rýchlosť betonáže teda bola 2,75 m/deň.

Záver
Zvolený spôsob výstavby trvalej konštrukcie šachty preukázal vhodnosť po­užitia kontinuálnej betonáže do posuvného debnenia pri podobných podzemných konštrukciách menších rozmerov. Hlavné výhody zvolenej technológie spočívajú v odstránení pracovných škár a v skrátení termínu rekonštrukcie (v porovnaní s klasickou technológiu s prekladacím debnením).

TEXT: Ing. Michal Sedláček, PhD.,
Ing. Jan Řehoř
FOTO: KO-KA

Ing. Michal Sedláček, PhD., je projektantom firmy ­KO-KA, s. r. o.

Ing. Jan Řehoř je projektantom firmy KO-KA, s. r. o.

Literatúra
1.    P-722/110 Oprava šachty VŠ 284, 14 Praha 12 – Kamýk, Projektová dokumentace, KO-KA, s. r. o.
2.    Trtík K.: Betónové konštrukcie 1 – Technológia betónu I, prednáška 4.
3.    Geotechnický prieskum stavebného stavu konštrukcie VŠ 284, 14, Praha 12 – Kamýk, Záverečná správa, INSET, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.