STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 1 Díl 7, Podzemní stavby
14/7.2 RAŽENÉ PODZEMNÍ STAVBY 14/7.2.1 KONVENČNÍ METODA RAŽBY Konvenční metodou ražby rozumíme především tzv. Novou rakouskou tunelovaní metodu (NRTM). Jedná se o univerzální a velice flexibilní metodu, která je velice často používanou tunelovaní metodu v českých podmínkách. Metoda spočívá především ve využívání nosných vlastností horninového masívu (A). Stabilita výrubu je zajišťována primárním a sekundárním ostěním. Primární ostění je nejčastěji tvořeno ocelovou výstrojí, stříkaným betonem a kotvením či sborníkováním. Sekundární ostění je nejčastěji betonové. Důležitý je vliv času a včasné instalace výstroje k zajištění výrubu. Při NRTM je využíváno tzv. observační metody. Kdy je na základě předběžného návrhu proveden zkušební úsek díla a na základě výsledků z něj jsou sta-
noveny provozní a varovné stavy a návrh opatření pro realizaci díla. Při NRTM je často zřizován nekruhový výrub (např. podkova, tlama), který je v záv. na velikosti díla a geologických podmínkách členěn na menší záběry (B). Pro NRTM a další konvenční metody je typická cyklická organizace prací. Po předběžném zlepšení horniny následuje rozpojení horniny (uvolnění záběru – razící stroje, trhací práce) (C, D, E, F), odvoz rubaniny, vystrojení dílčího záběru a primární obezdívka, položení mezilehlé izolace a závěrem betonáž definitivní obezdívky.
A) POROVNÁNÍ STARŠÍCH METOD A NRTM
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 2 Díl 7, Podzemní stavby
B) ČLENĚNÍ VÝRUBU
C) ROZPOJOVÁNÍ BAGREM
červenec 2008
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 3 Díl 7, Podzemní stavby
D) ROZPOJOVÁNÍ IMPAKTOREM
E) TRHACÍ PRÁCE
F) VÝLOŽNÍKOVÁ FRÉZA
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 4
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Díl 7, Podzemní stavby
PRIMÁRNÍ OSTĚNÍ
B – PROFIL DŮLNÍ VÝZTUŽE – TYP TH
Primární ostění konvenčně ražených staveb musí především zajistit stabilitu výrubu, omezit přetváření horninového prostředí a zajistit tak tvarovou stálost navrženého výrubu, přenášet zatížení a chránit prostor ve výrubu před padajícími úlomky a zmenšovat přítoky vody do výrubu. Prvky primárního vystrojení musí být jednoduché na montáž a z materiálu, který může zůstat jako součást definitivního zajištění a musí celoplošně a spolehlivě zajistit podporu líce výrubu. Tyto podmínky nejlépe splňují ocelové výztužné prvky, stříkaný beton, různé druhy kotev a jejich vzájemné kombinace. Nejčastěji jsou jako ocelové výztužné prvku navrhovány profily obloukové důlní výztuže typ K (A) a nebo TH (B), případně příhradové nosníky (C). Prvky jsou vzájemně spojovány šroubovým (D) či třmenovým spojem (E) do požadovaných tvarů a profilů (F,G). Vzniká tak poddajná výztuž. Jako pažení se nejčastěji používají ocelové plechy UNION (H), případně ocelové svařované sítě se stříkaným betonem. A) PROFIL DŮLNÍ VÝZTUŽE – TYP K
červenec 2008
C) PŘÍHRADOVÉ NOSNÍKY
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 5 Díl 7, Podzemní stavby
D) ŠROUBOVÝ SPOJ
E) TŘMENOVÝ SPOJ
F) PROVIZORNÍ KONSTRUKCE Z DŮLNÍ VÝZTUŽE K21
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 6 Díl 7, Podzemní stavby
G) PROVIZORNÍ KONSTRUKCE Z PŘÍHRADOVÝCH NOSNÍKŮ
H) PAŽENÍ TYPU UNION
červenec 2008
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 7
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Díl 7, Podzemní stavby
OSTĚNÍ ZE STŘÍKANÉHO BETONU Pro provizorní i definitivní ostění podzemních staveb se často používá stříkaný beton (A, B, C). Stříkaný beton je strojně nanášená betonová směs (často doplněna příměsemi -zejména urychlovači tuhnutí), která je na připravený podklad nanášena ve vrstvách. Stříkaný beton je nanášen strojně pod tlakem na připravený povrch (co nejvíce kolmo na upravovanou plochu, ideálně ze vzdálenosti 1-1,5m). Výztuž (nejčastěji svařované sítě) by měla být upevněna tak, aby nemohla při nanášení kmitat. Nástřik by měl být prováděn odspoda nahoru. Rozeznáváme dva základní postupy aplikace stříkaného betonu. Prvním je tzv. mokrý způsob, kdy se suchá betonová směs smísí s vodou již před umístěním do čerpadla odkud se hadicí dopravuje do trysky. Stlačený vzduch a urychlovače se přidávají do této směsi až před tryskou (D). Druhou metodou je tzv. suchá metoda, kde se voda se do suché směsi přidává až před tryskou, kam je dopravována hadicemi proudem stlačeného vzduchu. Do přidávané vody se často přidává urychlovač (E). Pro stříkaný beton se používá pojmenování a označení dle (Tab. 1, 2, 3, 4). Příkladem označení stříkaného betonu vhodného pro primární ostění je SB 25/ typ II/ obor J2, pro jednoplášťová a definitivní ostění – SB30/ typ III/ obor J2. Na obr.
TAB 3 – TYPY STŘÍKANÉHO BETONU: Typ SB I
Popis Funkce stříkaný beton doplňková bez konstrukční funkce
SB II stříkaný beton s konstrukční funkcí SB III stříkaný beton se zvláštní konstrukční funkcí
zabezpečovací, podpůrná statická
Použití výplňový materiál, vyrovnávací vrstvy primární ostění, stabilizace čelby sekundární ostění, jednoplášťové ostění
TAB 4 – OBORY PEVNOSTI MLADÉHO STŘÍKANÉHO BETONU (DO 24HOD PO NÁSTŘIKU) Obory Doba po nástřiku J1 J2 J3 Doba po nástřiku J1 J2 J3
Předepsané pevnosti v tlaku (MPa) 6 min
10 min 30 min
0,1 0,2 0,5
0,14 0,25 0,75
0,18 0,33 1,10
3 hod
6 hod
9 hod
0,50 1,00 2,80
0,70 1,60 5,00
1,00 2,00 6,00
1 hod
2 hod
0,25 0,50 1,50
0,30 0,75 2,00
12 hod 24 hod 2,00 2,50 7,50
5,00 15,00
TAB 1 – POJMENOVÁNÍ STŘÍKANÉHO BETONU Nezhutněný čerstvý Zhutněný čerstvý Mladý Nezralý Zralý
směs po opuštění trysky před dopadem na podklad betonová směs po dopadu na podklad beton stáří do 24 hod od okamžiku nástřiku beton stáří do 28 dní od okamžiku nástřiku beton stáří 28 dní a více od okamžiku nástřiku
TAB 2 – TŘÍDY PEVNOSTI STŘÍKANÉHO BETONU Třída pevnosti SB SB15 (C12/15) SB20 (C16/20) SB25 (C20/25) SB30 (C25/30)
Prům. hodnota krychelné pevnosti v tlaku 15 MPa 20 MPa 25 MPa 30 MPa
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 8 Díl 7, Podzemní stavby
A)
B)
C)
červenec 2008
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 9 Díl 7, Podzemní stavby
D)
E)
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 10
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Díl 7, Podzemní stavby
SEKUNDÁRNÍ OSTĚNÍ Sekundární ostění (definitivní) musí spolehlivě zajistit ochranu vnitřního prostoru podzemního díla během celé jeho životnosti. Pro konvenční metodu ražby je sekundární ostění nejčastěji prováděno z monolitického betonu (prostý beton, železobeton). Mezi sekundární a primární ostění je často vkládána mezilehlá hydroizolace (fólie PVC, PE). U méně náročných staveb se používá jako sekundární ostění dalších vrstev stříkaného betonu. Sekundární ostění musí rovněž splňovat vzhledem k účelu stavby estetické a požární požadavky (A). Sekundární ostění se na základě statického výpočtu navrhuje nejčastěji v tl. kolem 0,3m. Krytí výztuže u železobetonu na líci je min 40 mm (požární A) PŘÍKLAD OSTĚNÍ ŠTOLY
červenec 2008
odolnost). Ostění se betonuje za použití kovových po kolejnicích pojízdných betonovacích vozů (B). Podle geologických podmínek se může profil navrhnout s tzv. otevřeným ostěním (dobrá geologie, pouze kryt dna a pojízdné vrstvy) a nebo naopak v nekvalitních podmínkách s masivní spodní klenbou (protiklenbou). Při betonáži sekundárního ostění je rovněž nutno náležitě zabezpečit dilatační a pracovní spáry (C,D). Po odbednění se beton chrání ochranným pláštěm (PVC fólie) nebo nástřiky k zamezení vzniku smršťovacích trhlin a podle účelu nástřiky či obklady podle estetických požadavků.
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 11 Díl 7, Podzemní stavby
B) BETONÁŽ OSTĚNÍ BETONOVACÍM VOZEM
C) PŘÍKLAD OŠETŘENÍ PRACOVNÍ SPÁRY
červenec 2008
Část 14, Díl 7, Kapitola 2.1, str. 12 Díl 7, Podzemní stavby
D) PŘÍKLAD OŠETŘENÍ DILATAČNÍ SPÁRY
červenec 2008
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ DETAILY V OBRAZE