PODZEMNÍ STAVBY

PODZEMNÍ STAVBY Zlepšování prostředí Naplavování Vysouvání Ústav geotechniky

Zlepšování prostředí při ražbách • JEHLOVÁNÍ • Nejjednodušší zajištění přístropí, obvykle při ražbách v rozpukaných či vrstevnatých skalních a poloskalních horninách. Především při použití trhavin bránínadvýlomům • Jehly = betonářská ocel Ø 20÷30 mm, dl. 2,5÷4 m; mohou být použity i jiné profily (kolejničky ap.) • Postup: vrtání otvorů (nad skruží nebo u příhradoviny přes ni), osazení jehel nasucho Brno – stoka C:

MIKROPILOTY A PILOTY • Dtto co jehly, ale s přechodem k injektážím. Obvykle delší než jehly, technologicky výrazně náročnější. Problém s vyplněním vrtu cementovou zálivkou: Řeší se upravením technologie (uzavření čela, ztracené korunky a vrtné tyče ap.) • Mikropiloty a piloty se často používají na portálech (piloty i širokoprofilové, i dl. mnoho 10. m) • Velmi silné piloty mohou být po obvodu tunelu zřízeny metodou mikrotuneláže:

INJEKTÁŽE • Ve vodou nasycených zeminách a při průchodu pod řekami, ve velmi špatných horninách, při nízkém nadloží, v intravilánu pro omezení deformací prostředí • Cíl = utěsnění masívu, zpevnění masívu (často v kombinaci). Výplňová a aktivační injektáž • Injektáž lze provádět z čela:

Z pilotního tunelu (štoly):

S povrchu:

Kombinovaně:

Volba injekční směsi závisí na: • Propustnosti prostředí • Její ceně • Její zpracovatelnosti • Její objemové stálosti a odolnosti proti erozi • Její pevnosti • Ekologických kriteriích • V případě rozsáhlých nasazení injektáží se často realizují injekční pokusy • Typy injekčních směsí: • Směsi na bázi jílů:jsou nejlacinější. Pouze těsnící; v případě jílocementu i zpevňující

Cementové malty, suspenze a velmi jemné cementy • Chemické injekční směsi • Tvrdé gely(podle reaktiva: rychlé, pomalé) z vodního skla. Některá reaktiva uvolňují jedovaté látky (formalín => čpavek); trpí synerezí (= ztráta vody při tuhnutí => smršťování) • Měkké gelyze zředěného vodního skla a minerálního reaktiva. Mají dobrou pronikací schopnost, ale malou pevnost. Jsou vhodné pro dotěsňování • Organické živice:např. fenoplasty, aminoplasty (DUKOL), PUR ap. Obvykle jsou vyšší až velmi vysoké ceny, u starších typů mohou být i hygienicky rizikové. Rychlost jejich vytvrzování se běžně časuje

Oblasti použití injektážních metod

Způsoby injektáže: • Vzestupný • Sestupný • Manžetovými trubkami • Stanovení maximálního injektážního tlaku: • Velmi choulostivá záležitost (nebezpečí protržení povrchu či výronu injektáže na povrch; nebezpečí poškození objektů a sítí v blízkosti PS nebo dokonce poškození právě nově realizovaných úseků PS) • Na základě VTZ nebo injekčních zkoušek • Velmi přibližně: p ≈γh ÷ 2γh

TRYSKOVÁ INJEKTÁŽ Obvykle metoda R1 (T1) s 1 tryskou Potíže při provádění sloupců TI:

KLAKÁŽ • Vhodná i do jemnozrnných zemin • Provádí se pod vysokým tlakem, který zeminu roztrhá • Použitelná i jako kompenzační (eliminace deformací nadloží)

SNÍŽENÍ HLADINY PODZEMNÍ VODY ČERPÁNÍM Brno – Svitavské nábřeží levobřežní sběrač

ZMRAZOVÁNÍ • Zpevnění a utěsnění zemin obsahujících vodu • Extrémní metoda používaná obvykle pokud konzervativní metody zlepšení selžou • Ø a okolí PS pokryty paženými vrty (jehlami) s cirkulujícím chladícím médiem => odebírání tepla => zmrznutí => postupné vytvoření souvislého ochranného pláště ze zmrzlé zeminy

Zmrazování prostředí u mělce raženého tunelu – vytvoření deštníku s povrchu

Nedostatky: technologická, časová a finanční náročnost • Vhodnost zemin pro zmrazování se posuzuje podle: • Pórovitosti a nasycení vodou • Tepelných vlastností (vodivost ap.) • Rychlosti proudění p. v. (< 30 m/den) • Mineralizace p. v. (mineralizovaná hůře mrzne) • Přítomnosti inženýrských sítí vedoucích teplo • Relativně nejrychleji se zmrazují zvodnělé P + Š • Praktická vzdálenost zmrazovacích vrtů ≈ 0,8÷1,2 m • Zmrazovací média solanka (NaCl,CaCl2,MgCl2) kapalný N

SOLANKA: • Vychází z principu kompresorové chladničky (výkonné médium = velmi nebezpečný čpavek!!! nebo CO2) • Běžně pro teploty -20 ÷ -25°C, špičkově -40 ÷ -45°C • Velmi pomalý systém, který musí být v činnosti řadu týdnů až měsíců • KAPALNÝ N: • -196°C > doprava autocisternami > rozváděcí potrubí do vrtů > na odvodu z posledního vrtu cca -70°C a odfuk plynného N do atmosféry (v podzemí je proto nutné větrání) • Vysoká výkonnost (souvislá zmrazená stěna vznikne za 30÷40 hodin) • Jednoduchost zařízení • Relativně vysoké náklady

Fáze zmrazování: • Aktivní zmrazování (vytvoření ochranné vrstvy) • Pasivní zmrazování (udržování ochranné vrstvy) • Rozmrazování (přirozené nebo umělé)

Naplavování • Obvykle ve státech s tradicí stavby lodí (doky) • Často v ústí velkých a splavných řek • V suchém doku dílce • Zaplavení doku • Dílce plavou> remorkéry>potopení do upravených rýh ve dně na úložné prahy • Skuplování-přikotvení -přesypání (přebeto- nování)-vyčerpání • V Praze trojshybka stoky K:

Vysouvání Hmotnost tubusu 6 700 t, ve vodě 70 t, vnější rozměry 6,48 x 6,48 m, tl. stěn 0,73 m

Dl. tubusu 168 m, doba výsuvu 9 hod., směrové zakřivení 750 m, výškové zakřivení 3 800 m

PODZEMNÍ STAVBY