Konkludując, argument za stosowaniem pierścieni odciążających w celu zapobieżenia zniszczeniu studni betonowej przez ruch kołowy jest nieuzasadniony.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Konkludując, argument za stosowaniem pierścieni odciążających w celu zapobieżenia zniszczeniu studni betonowej przez ruch kołowy jest nieuzasadniony."

Łucja Mazur
8 lat temu
Przeglądów:

1 (...Pierścień odciążający jest charakterystycznym elementem osłonowym dla posadowionych w pasach drogowych obiektów o stosunkowo niewielkiej wytrzymałości, powodującym rozkładanie się obciążeń od transportu na stosunkowo dużą powierzchnię, a więc powinien być stosowany tam, gdzie konstrukcja obiektu nie jest przeznaczona do przenoszenia odpowiednich obciążeń...) prof. dr hab. inż. Ziemowit Suligowski - Magazyn Instalatora nr 11 (87) listopad 2005 artykuł Obiekty kubaturowo posadowione w podłożu gruntowym to nie kotwa Studnie kanalizacyjne złożone z prefabrykatów betonowych stanowią grupę obiektów kubaturowych o dużej wytrzymałości na obciążenia, w tym szczególnie na obciążenia pionowe. Zgodnie z normą PN EN 1917:2004 wytrzymałość płyt przykrywowych i zwężek (zwanych również konusami ) to minimum 300 kn; 30 ton. Drugim ważnym parametrem wskazanym w wymaganiach normy, świadczącym o dużej wytrzymałości jest klasa betonu. Wszystkie części składowe studni winny być wykonane z betonu klasy minimum C35/45 (wg norm branżowych B45), czyli wytrzymałość na ściskanie to minimum 40 MPa. Jeżeli przyjmiemy, że średnio grubość ściany kręgu komory roboczej czy komina studni oraz dennicy stanowiącej podstawę studni to 120mm to po dokonaniu prostych obliczeń (pow. przekroju ściany kręgu 0, 52m² * 40 MPa) okazuje się, że krąg Ø1200 przenosi obciążenie pionowe rzędu 2000 ton. Studnia w pasie drogowym poddawana jest obciążeniom dynamicznym. Zgodnie z wytycznymi ATV A127 na obciążenia przewodów kanalizacyjnych maksymalny współczynnik dynamiczny przyjmuje się na poziomie 1,4. Maksymalne zgodne z dyrektywą UE obciążenie osi pojazdów określone jest na

Ziemowit Suligowski - Magazyn Instalatora nr 11 (87) listopad 2005 artykuł Obiekty kubaturowo posadowione w podłożu gruntowym to nie kotwa Studnie kanalizacyjne złożone z prefabrykatów betonowych

2 poziomie 115 kn, zatem maksymalne obciążenie pojedynczego koła, które bezpośrednio obciąży studnię to w przybliżeniu 6 ton. Pomnożywszy 6t przez współczynnik dynamiczny 1,4 otrzymujemy obciążenie na studnię na poziomie 8,4 tony. Konkludując, maksymalne obciążenie, z jakim możemy spotkać się w pasie ruchu kołowego jest ponad 3,5 raza mniejsze od wymaganej normą wytrzymałości płyt przykrywowych i zwężek, o wytrzymałości kręgów komory roboczej, komina i dennic nie wspominając. Wyżej opisane paramerty wytrzymałościowe studni kanalizacyjnej można osiągnąć pod warunkiem prawidłowego montażu elementów studni. Elementy studni należy nakładać na wypoziomowanej dennicy dbając o równomierne i równoległe opuszczanie oraz pasowanie zamków na uszczelkach. Zachowanie równoległości kolejnych elementów studni jest możliwe tylko wtedy, kiedy mamy do czynienia z prawidłowo wykonanymi prefabrykatami. Jednym z badań, jakim zgodnie z normą PNEN 1917:2004 mają być poddane prefabrykaty jest badanie charakterystyki geometrycznej. W badaniu tym sprawdza się równoległość płaszczyzn zamka dolnego i górnego oraz kolistość kręgu względnie dennicy. Jeśli równoległość i kolistość są zachowane obciążenie przenoszone jest równomiernie. Nie powstają wtedy punktowe naprężenia gdzie powstaje siła rozciągająca, na którą beton jest mało odporny. W wielu przypadkach pasowanie zamków na uszczelkach jest niemożliwe ze względu na brak smarowania dolnego zamka kręgu, który nakładany jest na uszczelkę tkwiącą już na górnym zamku poprzedniego elementu. Należy zatem pamiętać o smarowaniu betonu na górnym (przy nakładaniu uszczelki) i dolnym zamku (przy pasowaniu i nakładaniu kolejnego kręgu) Przy zastosowaniu prefabrykatów zgodnych z normą PNEN 1917:2004 (klasa betonu, wytrzymałość płyty przykrywowej względnie zwężki na obciążenia pionowe, równoległość i kolistość zamków) możemy mieć pewność, że siły działające w pasie drogowym obciążonym ruchem pojazdów nie zniszczą studni z nich złożonej. Kluczowa jest tu zatem jakość elementów oraz prawidłowe ich złożenie w całość. Konkludując, argument za stosowaniem pierścieni odciążających w celu zapobieżenia zniszczeniu studni betonowej przez ruch kołowy jest nieuzasadniony. Innym argumentem za stosowaniem pierścieni odciążających jest fakt zapadania się studni w pasie ruchu drogowego co skutkuje powstawaniem dużych uskoków nawierzchni wokół włazów studziennych. Niestety w wielu miejscach faktycznie dochodzi do takich zdarzeń. Ma to bezpośredni

Konkludując, maksymalne obciążenie, z jakim możemy spotkać się w pasie ruchu kołowego jest ponad 3,5 raza mniejsze od wymaganej normą wytrzymałości płyt przykrywowych i zwężek, o wytrzymałości kręgów

3 związek jakością wykonania zagęszczenia dna wykopu i wykonania obsypki ścian studni. Zanim przedstawię zasady prawidłowego wykonania prac ziemnych pod i wokół studni kanalizacyjnej chciałbym zwrócić uwagę na charakterystyczne dla tych prac zjawiska. Przyjmijmy, ze średnia głębokość studni w pasie drogowym to 3 metry. Studnia o średnicy Ø1200mm i wysokości 3 m waży ok kg. Grunt, który trzeba wydobyć w celu posadowienia studni (ok. 3,6m³) waży ok kg (zakładając 1,5t/1m³). Dno wykopu przyjmuje zatem obciążenie mniej więcej równe temu, jakie dotychczas przyjmowało od gruntu. Naturalnie będziemy mieli do czynienia z dodatkowym obciążeniem od ruchu kołowego pojazdów na poziomie max 8,4 t. Poniżej przedstawione są wytyczne przygotowania dna wykopu, które odpowiednio przygotują grunt na przyjęcie tego dodatkowego obciążenia. Pierścień odciążający wraz z płytą przykrywową o średnicy Ø2200mm waży ok kg i jest posada wiany na obsypce studni. Zgodnie bowiem z wytycznymi ściany wykopu dla studni powinny być w odległości 50 cm od ścian studni. Jeśli przyjmiemy średnicę studni Ø 1200, to średnica wykopu będzie wynosić Ø 2200, czyli tyle ile pierścień. Mamy więc element ważący kg posadowiony na obsypce piaskowej o wysokości 3 metrów. Jego zagęszczenie do poziomu zagęszczenia gruntu rodzimego pod dnem studni jest praktycznie niewykonalne.. Zastosowanie pierścienia, zgodnie z jego przeznaczeniem dodatkowo powoduje, że obciążenie z ruchu kołowego pojazdów nie jest przenoszone bezpośrednio na studnię w płaszczyźnie pionowej, na co studnia jest wyjątkowo odporna, a za pośrednictwem obsypki piaskowej na ściany studni, które na ściskanie są zdecydowanie mniej odporne. Zgodnie z normą PNEN 1917:2004 wytrzymałość kręgów betonowych na ściskanie to 300 kg/m². Dodatkowo dylatacja między zwieńczeniem studni, a płytą przykrywową położoną na pierścieniu powoduje, że studnia na szczycie jest nieszczelna. Jeśli nawalne deszcze spowodują, że poziom wody w studni sięgnie włazu (niekiedy takie zdarzenia mają miejsce) to znaczna jej część przez dylatację wpłynie w obsypkę studni dodatkowo, radykalnie zmniejszając jej nośność. Konkludując, zastosowanie pierścienia odciążającego znacznie zwiększa ryzyko zapadnięcia się jezdni wokół studni i przenosi obciążenie w miejsce gdzie studnia jest na nie najmniej odporna. Prawidłowe posadowienie studni i prawidłowe wykonanie obsypki gwarantuje odporność studni na osiadanie w wyniku dynamicznych obciążeń związanych z ruchem pojazdów. Poniżej znajdują się wytyczne prawidłowego montażu gwarantującego powodzenie dla konstrukcji betonowej bez pierścienia odciążającego.

Przyjmijmy, ze średnia głębokość studni w pasie drogowym to 3 metry. Studnia o średnicy Ø1200mm i wysokości 3 m waży ok. 5 500 kg. Grunt, który trzeba wydobyć w celu posadowienia studni (ok.

4 Przygotowanie podłoża gruntowego: - rodzaj i kształt wykopu oraz konstrukcja umocnienia jego ścian indywidualnie dostosowane do warunków wodno-gruntowych - odwodnienie wykopu - przygotowanie podłoża gruntowego na powierzchni dna wykopu w promieniu minimum 50 cm licząc od lica ściany elementu dennego studni Grunty sypkie: pospółka, piasek, żwir: zagęszczenie ubijakiem wibracyjnym do wartości: - min. 95% wg ZMP (zmodyfikowanej metody Proctora) pod jezdniami obciążonymi ruchem kołowym, min 85% wg ZMP dla studni po za obszarem pod jezdnia Grunty spoiste: stanie zwartym, półzwartym i twardoplastycznym: - wykonać pogłębienie wykopu o 25 cm, - usunięty grunt zastąpić dobrze zagęszczalnym piaskiem - piasek zagęścić do odpowiedniej wartości ZMP Grunty w stanie plastycznym, miękkoplastycznym, grunty organiczne; - wykonać pogłębienie wykopu o 50 cm - usunięty grunt zastąpić dobrze zagęszczalnym piaskiem z dodatkiem cementu w proporcji 1:10 - mieszankę piaskowo-cementową zagęścić do odpowiedniej wartości ZMP Grunt rodzimy należy oddzielić od podsypki arkuszami geowłókniny. Arkusze powinny być wywinięte na ściany wykopu na wysokość 50 cm Wykonanie obsypki korpusu studni: - przestrzeń o szerokości min 50 cm między korpusem studni, a ścianą wykopu należy wypełniać piaskiem, warstwami o grubości maksymalnej 20 cm - warstwy piasku zagęszczać mechanicznie do uzyskania odpowiedniej wartości ZMP - zagęszczenie warstw piasku winno być wykonywane równomiernie na całym obwodzie studni - w strefie przyłączonych do studni przewodów kanalizacyjnych do wysokości 50 cm ponad i wokół przewodu zagęszczanie powinno być wykonywane przy pomocy ubijaków ręcznych.

min. 95% wg ZMP (zmodyfikowanej metody Proctora) pod jezdniami obciążonymi ruchem kołowym, min 85% wg ZMP dla studni po za obszarem pod jezdnia Grunty spoiste: stanie zwartym, półzwartym i

5 Do wymiany gruntu rodzimego podczas przygotowania powierzchni dna wykopu oraz wykonania obsypki korpusu studni należy używać piasku różnoziarnistego frakcja piaskowa średnica ziaren od 0,02 do 2,00 mm. W przypadku braku informacji o uziarnieniu optymalnym należy przyjąć: - wskaźnik różnoziarnistości U > 6 - Wskaźnik krzywizny uziarnienia C = 1 3 Dla dobrego zagęszczenia kluczowa jest również odpowiednia wilgotność i równomierna różnoziarnistość Podsumowując należy stwierdzić, że kluczowym czynnikiem, który pozwoli na rezygnację ze stosowania pierścieni odciążających jest zgodność parametrów jakościowych prefabrykatów z normą PNEN 1917:2004 oraz staranny i poprawny montaż studni w wykopie. SPEBK Mateusz Florek, Dyrektor SPEBK

W przypadku braku informacji o uziarnieniu optymalnym należy przyjąć: - wskaźnik różnoziarnistości U > 6 - Wskaźnik krzywizny uziarnienia C = 1 3 Dla dobrego zagęszczenia kluczowa jest

Podobne dokumenty

WYTYCZNE MONTAŻU STUDZIENEK KANALIZACYJNYCH MONOKAN Z POLIETYLENU (PE) produkcji firmy EKO-SYSTEMY Sp. z o. o.

WYTYCZNE MONTAŻU STUDZIENEK KANALIZACYJNYCH MONOKAN Z POLIETYLENU (PE) produkcji firmy EKO-SYSTEMY Sp. z o. o. EKO-SYSTEMY Sp. z o.o. WSTĘP Przedmiotem niniejszych wytycznych montażu są studzienki kanalizacyjne