PODZEMNÍ STĚNY

Těžba podzemních stěn základu garáže pro uložení posuvného uzávěru Čertovky v rámci protipovodňových opatření, PrahaJednu z nejvýznamnějších technologií speciálního zakládání staveb představují podzemní stěny. Používají se k zapažení hlubokých výkopů jako konstrukce pažicí, zároveň ale mohou být i trvalou součástí suterénů staveb jako stěny konstrukční.

Podzemní stěny se rovněž používají k oddělení dvou zemních prostředí jako stěny těsnicí nebo v kombinaci vyjmenovaných účelů. Podzemní stěny vznikají vyplněním vyhloubené rýhy příslušným materiálem – podle účelu jím může být prostý beton, železobeton, jílocement či jílocement s chemickými přísadami – nebo může být do rýhy vyplněné samotuhnoucí suspenzí osazen prefabrikát.

 

Kotvené dočasné žlb. monolitické podzemní stěny portálové jámy hloubeného úseku tunelu Blanka v Praze-TrojiOsazování armokoše do vytěžené rýhy bezprostředně před betonáží lamely podzemní stěnyTěžba rýhy pro podzemní stěny v předem zhotovených vodicích zídkách

 

 

 

Podzemní stěny monolitické
Realizace podzemních stěn začíná vybudováním vodicích zídek, které určují jejich přesnou polohu. Vodicí zídky stabilizují horní část rýhy pod terénem, poskytují oporu pro hloubení a osazování prvků do rýhy. Při těžbě také slouží také jako zásobní prostor pro pažicí suspenzi, pod jejíž ochranou je těžba podzemních stěn prováděna. Pažicí suspenze je obvykle jílová a plní funkci hydraulického pažení stěn rýhy a zajišťuje její stabilitu. Rýha podzemní stěny se hloubí hydraulickým nebo lanovým drapákem, popřípadě hydrofrézou. Tloušťky podzemních stěn jsou 400–800 mm (případně 1000–1200 mm), hloubky většinou nepřesahují 30 m, mohou být však i několikanásobně větší, zvláště při použití hydrofrézy. Podzemní stěna je hloubena po lamelách šířky převážně do 7 m. Vodotěsnost spár mezi jednotlivými lamelami je zajišťována těsnicími pásy, které jsou navlečeny do ocelových pažnic tvořících bednění pracovní spáry (tzv. waterstop).

Technologický postup provádění kotvené monolitické podzemní stěny
1a) Těžba jednotlivých záběrů a hrázky drapákem pod ochranou pažicí suspenze;
1b) Do vytěžené rýhy (lamely) je postupně osazen armokoš a zámkové pažnice s těsnicími pásy;
1c) Betonáž lamely podzemní stěny probíhá odzdola pomocí kolon betonářských rour;
1d) Po zatvrdnutí vyrobených podzemních stěn je lze postupně odkopat a zakotvit po kotevních úrovních až na úroveň definitivního výkopu.

Technologický postup provádění kotvené monolitické podzemní stěny

 

Po vyhloubení lamely je do rýhy vyplněné přečištěnou pažicí suspenzí zasunut projektovaný armokoš a zahájí se její betonáž kolonou betonářských rour. Betonová směs přitom vytěsňuje pažicí suspenzi, která je odčerpávána. Kvůli dodržení potřebné kvality podzemní stěny je nutné, aby betonáž celé lamely proběhla vždy co nejrychleji a bez přerušení (současná betonáž pomocí kolon betonářských rour osazených v jedné lamele). Povrch monolitických stěn je možné po jejich odkrytí upravovat – např. stříkanými betony nebo frézováním. Monolitické podzemní stěny je možno použít jako konstrukční stěny hlubokých stavebních jam, zejména v případech, kdy dno stavební jámy je pod hladinou podzemní vody. Mohou být vetknuté do podloží, kotvené zemními kotvami nebo rozepřené. Technologií monolitických podzemních stěn lze též realizovat základové prvky pro přenos velkých zatížení – jsou to jednozáběrové až třízáběrové lamely ve tvaru I, H nebo +.

Schéma podzemní stěny2a) Těsnění pracovní spáry u monolitické podzemní stěny
2b) Různé půdorysné tvary podzemních stěn

Povrch monolitických podzemních stěn je možno upravit frézovánímPohled do těžní šachty, zapažené monolitickými podzemními stěnami ve tvaru uzavřeného kruhuPovrch monolitických podzemních stěn je možno upravit frézováním

 

 

 

 

 

 

 

Rozpírané podzemní monolitické stěny extrémně hluboké stavební jámy technologického centra Královopolských tunelů v BrněRealizace konstrukčních podzemních stěn ze dna stavební jámy pro zajištění hloubeného úseku městského okruhu v abnormálně tvrdých letenských břidlicích pomocí hydrofrézy, Praha-Letná

Kotvené podzemní stěny se často uplatňují při zajišťování hlubokých stavebních jam, např. v zastavěné oblasti nebo pod hladinou podzemní vody Podzemní stěny konstrukční (monolitické i prefabrikované) lze s výhodou použít při výstavbě hloubených tunelůnebo podchodů
Kotvené podzemní stěny se často uplatňují při zajišťování hlubokých stavebních jam, např. v zastavěné oblasti nebo pod hladinou podzemní vody Podzemní stěny konstrukční (monolitické i prefabrikované) lze s výhodou použít při výstavbě hloubených tunelů nebo podchodů

 

Využití technologie prefabrikovaných podzemních stěn při výstavbě liniové opěrné zdi podél komunikace, Vysočanská radiála v PrazePodzemní stěny prefabrikované
Tyto stěny jsou sestavovány ze železobetonových panelů, vyrobených na celou hloubku stěny a osazovaných do rýhy pažené samotuhnoucí suspenzí. Těsnost svislých spár mezi prefabrikáty je zajištěna gumovou hadicí, vloženou do zámku a zainjektovanou stabilizovanou cementovou směsí. Prefabrikované podzemní stěny lze kotvit zemními kotvami nebo rozpírat. Použití prefabrikovaných stěn je stejné jako u klasických monolitických podzemních stěn. Přednostní uplatnění nacházejí tam, kde je požadován hladký povrch jejich líce, jako např. u pohledových opěrných stěn, podchodů nebo v místech, kde je výhodné osadit prefabrikát s jeho vyložením nad pracovní úroveň. Pokud je vyprojektována prefabrikovaná podzemní stěna o hloubce větší než 12–14 m, provede se jako stěna kombinovaná, přičemž spodní část rýhy je vybetonována stejně jako monolitická stěna a do čerstvého betonu je ihned osazen prefabrikát, který tvoří odhalenou výšku stěny.

Osazování a rektifikace panelu prefabrikované stěny do rýhy, vyplněné samotuhnoucí pažicí suspenzí, Vysočanská radiála v PrazePohled na odkrytou prefabrikovanou podzemní stěnu, kotvenou v jedné úrovni

Kotvená prefabrikovaná podzemní stěna paží stavební jámu a zároveň tvoří pohledovou plochu Schéma postupného osazování, zavěšování a dotěsňování zámků prefabrikátů do rýhy pro podzemní stěnu
Kotvená prefabrikovaná podzemní stěna paží Schéma postupného osazování, zavěšování a dotěsňování zámků prefabrikátů do rýhy pro podzemní stěnu

Podzemní stěny těsnicí
Postup provádění je stejný jako u monolitických podzemních stěn, místo betonu se však do rýhy zapažené jílovou suspenzí ukládá jiný typ výplně. Běžnější je však použití samotvrdnoucí těsnicí suspenze, která při hloubení rýhy plní funkci pažení a po vytvrdnutí se stává vlastní těsnicí výplní rýhy, takže odpadá její výměna a těžba může probíhat kontinuálně. Pro výrobu samotvrdnoucích těsnicích suspenzí, jejichž složení se upravuje podle požadavků projektu, charakteru a stupně agresivity prostředí, lze např. použít místní přírodní materiály nebo speciální těsnicí hmoty ZEOFIX® a SEKOFIX®, vyvinuté společností Zakládání staveb, a. s. Ve vysoce agresivním prostředí je možno zvýšit těsnicí efektstěny fólií z plastické hmoty, vloženou do rýhy. Vodicí zídky jsou těsnicích stěn většinou redukovány na jednoduché šablony nebo se zcela vypouštějí. Tyto stěny se používají k utěsnění podloží přehrad, hrází rybníků a řady dalších objektů vodního stavitelství. Slouží i jako ochranné clony zamezující kontaminaci podzemních vod a ohrožení životního prostředí (viz kapitola Životní prostředí – ochrana půdy a vod).

Tenké těsnicí stěny
Pro odizolování dvou zemních prostředí se s úspěchem používají tenké těsnicí stěny. Ty brání šíření kontaminovaných vod např. ze skládek komunálních odpadů a snižují hydraulický spád proudící podzemní vody, čímž např. snižují namáhání podloží hrází na vodních tocích při povodních. Tenké těsnicí stěny se zhotovují následujícím způsobem: ocelový profil tvaru I nebo H, výšky asi 60 cm, vybavený tryskami a silnou stojinou je zavibrován do zeminy na projektovanou hloubku. Při jeho vytahování je pak vzniklý prostor vyplňován přes trysky těsnicí směsí, což bývá nejčastěji jílocementová suspenze. Spojitost stěny je dána překrýváním vibrovaných profilů; tloušťka je určena šířkou zavibrovávaného profilu a pohybuje se v rozmezí 100 až 150 mm.