Provizorní vystrojovací prvky výrubu mají za účel zajistit stabilitu výrubu do okamžiku vystrojení díla definitivním ostěním. Jejich variabilita je závislá zejména na konkrétních geologických a hydrogeologických podmínkách, výšce nadloží, velikosti profilu podzemního díla a dalších okrajových podmínkách jako přítomnost nadzemní zástavby apod.
Mezi provizorní vystrojovací prvky lze řadit zejména svorníkovou výstroj, stříkaný beton a provizorní výztuž.
SVORNÍKOVÁ VÝSTROJ
Pro zajištění stability podzemního díla a udržení deformací v přijatelných mezích je s výhodou používáno svorníkové výstroje. Zejména při ražbách tunelů ve značných hloubkách zastávají právě svorníky svojí nedocenitelnou roli. Jedná se o tahovou výztuž umístěnou vně výrubního průřezu podzemního díla. V minulosti používané svorníky upínané na svém konci byly v podstatě již zcela nahrazeny svorníky upínanými po celé své délce, které rozdělujeme:
- Mechanicky upínané
- Štěrbinové (Split-set)
- Hydraulické (Swellex)
- Rozpínavé (Worley)
- Pomocí tmelů
- SN svorníky (Store-Norfoss)
- Cementová malta
- Dvousložková pryskyřice
- PG svorníky („Post-Grouting“)
- Samozávrtné svorníky (IBO)
- Injektážní svorníky (Pakran)
1 – utahovací matice 2 – ocelová podložka 3 – spojník 4 – dřík svorníku 5 – vrtná korunka 6 – zajišťovací matice 7 – injektáží otvor 8 – vrt zaplněný cementovou maltou
Svorníková výstroj prodělala za posledních několik desítek let značný vývoj. Klínové, šroubové a jiné druhy svorníků postupně mizí ze stavebního trhu a jsou nahrazovány svorníky hydraulickými nebo injektovanými cementovou suspenzí či organickými pryskyřicemi. Jejich velkou výhodou je jejich v podstatě okamžitá instalace. Minimální délka svorníků by měla být rovna aspoň ¼ šířky výrubu. V opačném případě může svorník plnit svoji funkci jen z části.
STŘÍKANÝ BETON (SB)
Stříkaný beton je nedílnou součástí realizace podzemních děl. Umožňuje realizovat díla různých geometrických tvarů, členění výrubů a velikostí. Díky použitým urychlovačům nárůstu pevnosti zajišťuje požadovanou pevnost ostění již po prvních hodinách od nástřiku.
+ Účinnější aplikace na mokrý podklad, možnost delšího přerušení nástřiku, nižší pořizovací náklady
– velký spad (20 až 30 %), prašnost, nižší výkon, méně kvalitní směs
+ Kvalitní příprava směsi, vyšší výkon, vyšší pevnost, nízký spad 5 až 15 %)
– vyšší náklady na zařízení i na jeho přípravu a čištění, menší dopravní vzdálenost
Směs pro stříkaný beton:
- Kamenivo – zrna max 16 mm
- Voda – vodní součinitel v : c ~ 0,5 (→ 0,4)
- Přísady – urychlovače – převážně tekuté – 5 až 8 % hmotnosti cementu → zkrácení doby tuhnutí a tvrdnutí
- Plastifikační, pro zvýšení lepivost (vodní sklo), proti prašnosti
- Příměsi – mikrosilika (2 až 8 %) → vyšší pevnost, větší hutnost, snížení spadu, možnost stříkání silnějších vrstev (15 cm)
- Vlákna – syntetická x kovová – brání vzniku mikrotrhlin, zvyšují odolnost proti dynamickému namáhání
Rychlost nárůstu pevnosti stříkaného betonu lze volit ze 3 možností.
Kontrola kvality SB
V závislosti na čase od aplikace, resp. pevnosti stříkaného betonu lze volit následující metody kontroly kvality:
- Penetrační jehla
- Hilti tester
- Jádrové vývrty
Rozsah použití jednotlivých metod je patrný na Graf 1.
PROVIZORNÍ VÝZTUŽ
Mezi provizorní výztuž řadíme:
- Výdřeva
- Ocelová výztuž
- Svorníková výztuž
Výdřeva
V současné době se používá již jen zcela výjimečně (obvykle jako nouzové zesílení jiného typu vyztužení). Příčné veřeje mohou být kombinovány se zátažným nebo i hnaným pažením. Dřevěné pažiny musí být aktivovány klíny. Výdřeva reaguje na přitížení včasnými varovnými projevy → možnost zesílení.
Ocelová žebrová výztuž
Používají se následující druhy:
- běžné válcované profily I, U nebo H
- poddajné profily typu TH a K
- hvězdicové profily
- příhradové profily.
Válcované nosníky I, U nebo H
Používají se výjimečně v případech, kdy je nezbytné výrazně omezit deformační odezvu ražeb (nadzemní zástavba, inženýrské sítě apod.) Spojování prováděno pomocí styčných plechů a šroubů, u velkých profilů se jim přisuzuje rychlý přenos zatížení.
Poddajná výstroj TH a K
Dlouhodobě velmi častou využívaný způsob vystrojování zejména menších podzemních děl. Jednotlivé díly výstroje jsou vzájemně propojeny pomocí ocelových třmenů. Výhodou je možnost prokluzu v okamžiku přetížení konstrukce, čímž dochází k přerozdělení zatížení a následné další spolehlivé funkci výstroje.
Nevýhodou je typizace geometrie podzemních děl a velikosti profilů.
Příhradová oblouková výztuž
V případě NRTM nejčastější způsob vyztužování primárního ostění. Umožňuje realizaci různých tvarů, velikostí a členění výrubů podzemních děl. Jednotlivé díly jsou relativně lehké a umožňují snadnější instalaci (oproti válcovaným nosníkům).
S ohledem na variabilitu nosných prvků umožňují afektivní návrh výztuže primárního ostění (3pvkové, 4prvkové, různé průměry 16-32 mm apod.).
Zdroj:
Stříkaný beton v podzemním stavitelství, Český tunelářský komitét ITA-AITES, 2008
