Zlepšování prostředí Naplavování Vysouvání 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 brání nadvýlomům 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 Injektáž lze provádět z čela: 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 gely ze 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

Stanovení maximálního injektážního tlaku: 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)

Brno – Svitavské nábřeží levobřežní sběrač 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: Naplavování

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