Aplikácie vystužených oporných múrov pomocou systému Green Terramesh na niektorých stavbách v ČR

• Foto

Tento príspevok opisuje systém vystužených oporných múrov so zeleným lícom pomocou prefabrikovaných prvkov Green Terramesh, ktoré sú vyrobené z oceľovej dvojzákrutovej siete, a pomocou ktorých vytvárame zelené svahy alebo oporné múry do sklonu 70 °. Popíšeme ich praktické použitie v dopravných stavbách realizovaných v Českej republike. Toto riešenie poskytuje okrem finančnej úspory, technickú a estetickú alternatívu, a sú veľmi vhodnou technológiou pre budovanie vysokých oporných konštrukcií, a to hlavne pre ich flexibilitu a schopnosti absorbovať prípadné deformácie.

POPIS SYSTÉMU

Modulárny systémový prvok Green Terramesh je určený pre vystužovanie zemín a vytváranie strmých zelených svahov do sklonu 70 °. Systém je tvorený jedným blokom, ktorý v sebe spája výstužnú funkciu a zároveň zabezpečuje aj stabilitu a zazelenenie čela svahu. Blok je vyrobený z dvojzákrutovej šesťuholníkovej siete, ktorá v jednom celku tvorí výstužný panel, čelo aj vrchný panel. Základným materiálom bloku je šesťuholníková dvojzákrutová oceľová sieť s typom oka 8×10 vyrobená z oceľového drôtu s povrchovou ochranou Galmac (zliatina Zn-Al5%-MM) a PVC alebo PA6 (Polyamid 6). Priemer oceľového drôtu je 2,7/3,7 mm (vnútorný/vonkajší).

V čele bloku je vložený výstužný panel zo zváranej siete, ktorý je pevne spojený vo výrobnom procese s panelom z dvojzákrutovej siete. Na zabezpečenie sklonu svahu sú v bloku pripevnené dve trojuholníkové podpery a 4 ks dodatočných tyčových podpier priemeru 8 mm. Tyčové podpery sa kotvia na priečne výstužné oceľové prúty. Čelo bloku je zabezpečené protieróznou biodegradovateľnou georohožou. Budovanie svahu sa vykonáva vzájomným ukladaním blokov vedľa seba a na seba, pričom sa bloky vzájomne spájajú spojovacími C‑krúžkami, a hutnením násypovej zeminy. Sklon čela systému je 45, 60, 65 alebo 70 stupňov, a výška čela je v závislosti od sklonu 0,58/0,70/0,73/0,76 m. Dĺžka výstuhy je na základe statického výpočtu je 3,0 – 6,0 m. Prefabrikované prvky Green Terramesh sú široké 3,0 m. Konštrukcia prvku je znázornená na obrázku 1.

Montáž bloku je pomerne jednoduchá. Blok sa roztvorí do jeho predurčeného tvaru, napne sa výstužný panel, trojuholníkové oceľové podpery sa natočia do správnej pozícii (tieto zaistia požadovaný sklon líca) a osadia sa 4 tiahla. Takto pripravený blok sa spojí s priľahlými už položenými blokmi pozdĺž všetkých hrán. Spoj spojovacími C‑krúžkami zaistí pevnosť rovnakú ako je samotná sieť, z ktorej je prvok vyrobený. Následne sa realizujú už zemné práce, t.j. hutnenie vrstiev spätného zásypu. Do čela prvku sa umiestni vegetačná zemina vo vrstve šírky maximálne 0,4 m. Táto vegetačná zemina spolu s hydroosevom zaistí zazelenanie oporného múru. Súčasťou každého prvku je aj veko z oceľovej siete, ktoré sa po hutnení spätného zásypu uloží horizontálne na urovnaný povrch alebo sa zaistí v spätnom zásype proti vytiahnutiu. Správne inštalované bloky vytvoria ucelenú monolitickú vystuženú horninovú konštrukciu.

VÝHODY SYSTÉMU

1. Rýchlosť budovania
Na rozdiel od konkurenčných systémov, je Green Terramesh dodávaný na stavbu ako prefabrikát, čo dramaticky prispieva k rýchlosti jeho inštalácie, ale aj k rýchlosti budovania samotného násypu. Zjednodušene povedané, montáž prvkov na stavbe predstavuje len ich rozloženie do tvaru, zaistenie sklonu, napnutie výstuhy a spájanie.

2. Vysoká kvalita a životnosť
Pri systéme Green Terramesh garantuje výrobca vysokú životnosť zabudovaného prvku, a to aj vďaka povrchovej ochrane drôtu pomocou galvanizácie Galfanom a následnou polymerickou ochranou. Vďaka tomu je zaistená životnosť konštrukcie až 120 rokov (životnosť závisí od prostredia, v ktorom je systém zabudovaný).

Prvky pre vystužené horninové konštrukcie, aj pokiaľ nie sú v styku s povrchovou vodou, sú v stálom styku so zemnou vlhkosťou. Preto by mali mať všetky súčasti ochranu proti zemnej vlhkosti. Pre prefabrikované prvky Green Terramesh zaisťuje túto ochranu práve polymerická úprava galvanizovaného drôtu.

3. Použitie v stabilizovaných zeminách
Výsledky laboratórnych aj in situ skúšok výrobcu, potvrdzujú dobré výsledky pri použití riešenia Green Terramesh v zeminách spevnených vápnom. Vysoko alkalické prostredie, v ktorom nastávajú reakcie vápna so zeminou, nemá vplyv na oceľovú drôtenú sieť chránenú PVC vrstvou. Aj pri veľmi vysokých hodnotách pH je zaistená dlhodobá mechanická odolnosť. V statickom výpočte sa nepoužíva ďalší koeficient na zohľadnenie prítomnosti vysokých hodnôt pH. Green Terramesh bol so stabilizovanými zeminami inštalovaný napríklad na projekte Modernizácie D1. Projekt je popísaní v ďalšom texte článku.

4. Konštrukčná variabilita a flexibilita
Pomocou prefabrikovaných prvkov možno jednoducho vyhotoviť vonkajší alebo vnútorný oblúk múru. V prípade potreby možno prvok v líci upraviť jednoduchým zostrihnutím siete alebo preložením siete a vytvoriť tak požadovaný tvar.

5. Návrh pomocou softvéru Macstars
Pre navrhovanie vystuženej horninovej konštrukcie systémom Green Terramesh existuje okrem komerčných softvérov aj výpočtový softvér Macstars, ktorý je na požiadanie dostupný projektantom, zhotoviteľom alebo investorovi. Softvér je vyvinutý na základe už 30ročnej skúsenosti výrobcu s použitím týchto prvkov na celkom svete.

6. Estetika a environmentálne vhodné riešenia
Oporné múry so zeleným alebo vegetačným lícom sa často využívajú v dopravných, vodohospodárskych stavbách ale vďaka ich podstate tvoria estetické konštrukcie vhodné aj pre súkromný sektor.

PRÍKLADY POUŽITIA GREEN TERRAMESH NA STAVBÁCH V ČESKEJ REPUBLIKE

Rekonštrukcia cesty III/28115 Troskovice (Krčák, Vidlák) SO 251

Stavba zahŕňa vybudovanie vystuženého svahu na objekte SO 251 na ceste III. triedy v celkovej dĺžke 160 m. Komunikácia je v tomto úseku umiestnená v násype. Násyp je zaistený konštrukciou vystuženej zeminy pomocou systému Green Terramesh. Sklon čela systému je 70 stupňov, výška čela prvkov je 0,58 m. Dĺžka výstuhy je na základe statického výpočtu 3,0 až 5,0 m. Šírka čela je 3 m. Pri výške svahu presahujúcu výšku ôsmich blokov t.j. 5,4 m sú výstužné siete doplnené jednoosou geomrežou dĺžky 6 m typu Paragrid. Výstavba svahu prebiehala postupným ukladaním blokov vedľa seba a ich vzájomným spájaním spojovacími C krúžkami a postupným ukladaním a hutnením vrstiev zeminy násypu po vrstvách hrúbky maximálne 200 mm. Hutnenie v blízkosti čela bolo realizované s veľkou opatrnosťou ľahkým hutniacim mechanizmom a tak, aby nedošlo k deformácii čela svahu. Ako zásypový materiál sa použil nesúdržný priepustný a dobre zhutniteľný materiál s plynulou krivkou zrnitosti. V auguste tohto roku zhotoviteľ dokončil výstavbu tohto objektu.

Sanácia skál a svahov Zbečno – Roztoky km 4,220 – 4,380; km 21,700 a km 27,520 – 27,680

Spolu so zaistením skalných svahov a skalných stien na trati Zbečno Roztoky bol realizovaný aj záchytný zemný val z vystuženej zemnej konštrukcie, ktorý bol realizovaný systémovými prvkami Green Terramesh. Jedná sa o obojstranne vystuženú konštrukciu. Záchytný zemný val slúži ako ochrana železničnej trate pred pádom skalných blokov alebo úlomkov. Na stavbe boli použité prvky z oceľovej siete okatosti 8×10 a z drôtu priemeru 2,7/3,7 mm. Dĺžka horizontálnej výstuhy je vzhľadom na tvar záchytného valu 2,5, 1,5 a 1 m. Zvislá výška prvku, ktorá zároveň tvorí vzájomnú vzdialenosť horizontálnych výstuh je 0,76 m. Sklon čela 70°. Tieto prefabrikované bloky boli popri okrajoch na stavbe spájané predpísaným spôsobom, pomocou spojovací sponiek v tvare „C“. Protiľahlé prvky sú v takejto konštrukcii so vzájomným prekryvom horizontálnych výstuh. Presah je pospájaný spojovacími C krúžkami vo vzájomnej vzdialenosti aspoň 30 cm, tak aby bola zaistená dostatočná pevnosť spoja. Na okrajoch záchytného valu upravil zhotoviteľ prvky do požadovaného tvaru zostrihnutím siete a úpravou lícnej zváranej siete do požadovaného tvaru.

Zaistenie stability násypu železničnej trati Praha – Turnov v km 75,000-75,450 (Bakov nad Jizerou)

Pre zaistenie stability násypu trati boli v telese železničného spodku použité systémové prvky Green Terramesh pre sklon svahu 70°. Jedná sa o obojstranne vystužený svah kde boli pri sanácii násypu použité prefabrikované prvky v dvoch radách. Dĺžka horizontálnej výstuhy je 5 m.

Trať 070 Praha – Turnov, úsek Mladá Boleslav – Bakov nad Jizerou SO 02-11-02 – Sanace sesuvu v km 74,3

Súčasťou rekonštrukcie trati Praha Turnov bola aj sanáciu zosuvu svahu po prívalovom daždi v r. 2014. Pre trvalé zaistenie stability násypu trati boli použité systémové prvky Green Terramesh pre sklon 45° s dĺžkou horizontálnej výstuhy 4 a 5 m. Celková výška zaisteného svahu je približne 5,5 m. Vystužený svah bol po odťažení svahu budovaný na štrkové lôžko, pričom horizontálne výstuhy prefabrikátov boli kotvené do skalného zárezu tyčovými kotvami. Inštalácia prebiehala v Júny 2015.

D1 Modernizacia – úsek 06 (EXIT 49 Psáře – EXIT 56 Soutice)

Z dôvodu úpravy šírkového usporiadania diaľnice D1 boli v miestach násypov realizované vystužené strmé svahy v sklone 60° zo systému Green Terramesh. Na stavbe boli použité 1 až 2 rady prvkov v sklone 60°. Horizontálna výstuha má dĺžku 3 m. Prefabrikované prvky Green Terramesh sú v použité spolu so zeminou stabilizovanou vápnom. Na obrázkoch vidno typické zaistenie oporných múrov. Na stavbe sa osvedčila rýchlosť výstavby pomocou tohto systému. Rovnaké riešenie bolo použité pri modernizácii D1 na úseku číslo 3.

Komplexná rekonštrukcia cesty III / 16910 medzi Srní – Modrava – Filipova Huť – 1. časť

Prefabrikované prvky Green Terramesh boli použité pre stabilizáciu násypov počas rekonštrukcie cesty v lokalite Srní Modrava. Celková dĺžka sanovaných svahov bola 730 metrov. Maximálna výška vystuženej horninovej konštrukcie je 4,5 m. Vystužené oporné múry so zeleným lícom veľmi pekne zapadli do prostredia Národného parku Šumava. Vybudovaná cesta predstavuje hlavný prístup k tomuto regiónu, ktorý je turisticky veľmi vyhľadávanou lokalitou.

HYBRIDNÉ KONŠTRUKCIE – TECHNICKÉ BENEFITY

Pri vystužených horninových konštrukciách vyšších ako 8 m sa v praxi často používa kombinácia prefabrikovaného prvku z oceľovej dvojzákrutovej siete v líci (Green Terramesh alebo Terramesh) a výstužných polymérnych jednoosích geomreží PARAGRID. Takáto kombinácia vytvára tzv. hybridnú konštrukciu (Paramesh), ktorú v deväťdesiatich rokoch minulého storočia vyvinula spoločnosť MACCAFERRI. Vývoj takýchto konštrukcií vznikol ako odpoveď na potreby stavebného trhu využívať čo najefektívnejšie vystužené horninové konštrukcie vzhľadom na celkové náklady stavby. Pri veľmi vysokých konštrukciách, pevnosť požadovaná na vystuženie významne narastá a je potrebné použiť vysokopevnostné geomreže. Hybridné konštrukcie sa dnes vo svete stávajú súčasťou významných projektov dopravnej infraštruktúry a tiež environmentálnych stavieb. V súčasnosti je už bežné nájsť referencie s výškami viac ako 20 m. Zatiaľ najvyššia postavená konštrukcia tohto typu bola pre výstavbu nového letiska v Pakyong Sikkim, India, ktorá dosahuje výšku až 80 m.

ZÁVER

Za dodávateľa materiálov, ktoré sú súčasťou funkčných, hospodárnych a estetických riešení môžem konštatovať, že sme radi a teší nás, že naše produkty dotvárajú podobu dnešných stavieb dopravnej infraštruktúry. Tieto konštrukcie predstavujú variantné riešenia tradičných železobetónových konštrukcií, ktoré zároveň nenásilne zapadnú do okolitého prostredia a svojím prejavom zvýraznia charakter stavebného diela.

FOTO: MACCAFERRI CENTRAL EUROPE

LITERATÚRA:

• Literatúra spoločnosti Maccaferri Central Europe
• PRAGOPROJEKT, a. s. , Rekonstrukce silnice III/28115 Troskovice (Krčák, Vidlák), RDS
• Arcadis CZ a. s., Zajištění stability náspu v km 75,000-75,450 trati Praha – Turnov
• Tým dopravního inženýrství s. r. o., Trať 070 Praha – Turnov, úsek Mladá Boleslav – Bakov nad Jizerou SO 02-11-02 – Sanace sesuvu v km 74,3
• Valbek, spol. s r. o. Komplexní řešení silnice III/16910 v úseku Srní – Modrava – Filipova Huť – 1. část, PDPS

Application of Reinforced Retaining Walls Using the Green Terramesh System on Constructions in the Czech Republic
This article describes the system of green reinforced retaining walls using Green Terramesh precast elements, which are made of double twisted steel netting and thanks to which green slopes or retaining walls up to an inclination of 70° can be created. We will describe their practical application in transport constructions built in the Czech Republic. This solution is not only cost-saving, but it also represents a technical and aesthetical alternative. Owing to its flexibility and ability to absorb possible deformations, the technology is perfect for high supporting constructions.

Autor

• Mgr. Horňáková Tatiana