Ścianki szczelne, czyli larseny - zastosowanie

Realizacja inwestycji budowlanych zwykle oznacza konieczność wykonania wielu prac dodatkowych, związanych z przygotowaniem i zabezpieczeniem terenu. W przypadku zagrożenia osunięciem ziemi czy przesiąkaniem wody gruntowej jedną z najkorzystniejszych opcji będzie wykonanie ścianki szczelnej z popularnych larsenów. Prace tego typu można wykonać szybko, a ich koszty nie są wygórowane.

 

Ścianki szczelne z grodzic stalowych – charakterystyka

 

Niekontrolowane przemieszczenia gruntu oraz napływająca woda, czy to powierzchniowa, czy gruntowa stanowią dość poważne wyzwanie przy prowadzeniu robót ziemnych oraz podczas fundamentowania. Z problemami tego rodzaju można zetknąć się zarówno przy realizacji prac inżynieryjnych w budownictwie ziemnym, jak i robotach hydrotechnicznych, a także przy inwestycjach liniowych oraz kubaturowych. Zabezpieczenie mas ziemnych może być realizowane na wiele sposobów od ustawiania gabionów, przez palowanie, aż po żelbetowe ściany oporowe. Do ograniczania napływu wody można posłużyć się choćby drenażami w postaci studni czy igłofiltrami. Nie zawsze jednak użycie takich metod będzie efektywne, zarówno ze względu na możliwe do uzyskania rezultaty, jak i niezbędny nakład prac, konieczne do poniesienia koszty oraz ilość czasu. W wielu przypadkach optymalnym rozwiązaniem będzie posłużenie się specjalnym rodzajem grodzic stalowych, czyli ściankami Larssena – wyjaśnia ekspert z firmy Hydromel-3, która specjalizuje się w wykonywaniu usług hydrotechnicznych.

 

Grodzice stalowe to stosunkowo długie specjalnie wyprofilowane elementy, które zagłębia się w podłożu tak, by stanowiły spójną i trwałą barierę. Tworzone z nich ścianki szczelne są zabezpieczeniem przed naporem gruntu i przenikaniem wody. W zależności od zastosowania mogą one być dodatkowo wzmacniane zakładanym w górnej części wieńcem, a także kotwione lub rozpierane.

 

Każda grodzica musi zostać odpowiednio osadzona w gruncie. Do pogrążana poszczególnych bursów wykorzystuje się metody dynamiczne lub statyczne. Zwykle korzysta się z tych pierwszych, używając specjalnych wibromłotów. Urządzenia tego typu łączą oddziaływanie za pomocą drgań, których zadaniem jest rozluźnienie gruntu z naciskiem mechanicznym. Wibracje są generowane za pomocą obracających się w skrzyni przekładniowej kół masowych, a nacisk pochodzi po części z masy zagłębianej bursy, a po części z ciężaru skrzyni. Minusem tej metody jest dość duży hałas oraz wpływ wibracji na obiekty i instalacje znajdujące się w pobliżu, dlatego niekiedy wybierana jest metoda statyczna polegająca na wciskaniu bursy za pomocą wciskarek hydraulicznych. Sprzęt używany do pogrążania grodzic jest stosowany również przy demontażu ścianek.

 

Zagłębienie grodzic musi być wykonywane bardzo precyzyjnie, ponieważ ważne jest, żeby sąsiadujące elementy ściśle przylegały do siebie, łącząc się specjalnymi zamkami. Po pogrążeniu burs powstała ścianka szczelna jest gotowa do wykonania wykopu. Po usunięciu mas ziemnych w zależności od potrzeb montowane są odpowiednie wsporniki, rozpórki czy kotwy. Po zakończeniu prac, np. po wykonaniu fundamentowania szczelina wykopu między ścianką szczelną a konstrukcją, czyli tzw. pachwina jest zasypywana, a poszczególne bursy wydobywane.

 

Gdzie można wykorzystać ścianki szczelne z larsenów?

 

Grodzice stalowe są dostępne w różnych profilach, co daje możliwości wykonywania ścianek w rozmaitych układach. Poszczególne bursy mogą mieć profil „Z”, „U”, „Ω” lub być całkowicie płaskie. Elementem grodzicy, który odpowiada za powstrzymywanie przecieków wody, a jednocześnie ułatwia utrzymywanie spójności ścianki, jest zamek. Na przestrzeni czasu powstało wiele rozwiązań zarówno kształtu samych grodzic, jak i łączenia ze sobą poszczególnych burs. Największą popularność zdobyła jednak konstrukcja opracowana przed ponad 100 laty przez Tryggve Larssena, która jest z powodzeniem stosowana do dzisiaj.

 

Zazębiające się ze sobą elementy zamka grodzicy mogą występować w różnych odmianach. Poza zamkami swobodnymi stosowane są konstrukcje zaciskowe, które łączy się za pomocą zgniatania oraz spawane, które wymagają wykonania na całej długości lub jedynie w wybranych miejscach odpowiedniej spoiny.

 

Co ważne w zastosowaniach, które wymagają szczególnie dużej szczelności, zamki mogą być wspomagane specjalnymi preparatami uszczelniającymi. Najczęściej używanymi substancjami są środki na bazie różnych bitumów, olejów i wosków. Po wprowadzeniu ich do zamków napór wody lub gruntu sprawia, że elementy bardzo dobrze do siebie przylegają, a przepływ przez ewentualne szczeliny blokuje naniesiona na zamek substancja.

 

Grodzice stalowe i wykonywane z nich ścianki szczelne są bardzo szeroko wykorzystywane w różnych obszarach. Ścianki z larsenów stosuje się przy obiektach liniowych, w budownictwie kubaturowym oraz w robotach hydrobudowlanych.

 

Najczęściej, ze względu na powszechność tego typu robót, ścianki szczelne służą do zabezpieczania wykopów wykonywanych przy budowie infrastruktury przesyłowej, tj. układaniu kanalizacji i sieci wodociągowych, a często również przy remontach i modernizacjach. Bardzo często grodzic używa się w drogownictwie. Są one stosowane jako zabezpieczenia przed osuwaniem się nasypów i wznoszonych wiaduktów, a także przy budowie tuneli. Nierzadko ze ścianek szczelnych korzysta się również przy zabezpieczaniu obiektów, gdy istnieje zagrożenie osuwaniem się części drogi.

 

W budownictwie kubaturowym ścianki szczelne to przede wszystkim zabezpieczenie na czas fundamentowania oraz przy wznoszeniu części podziemnych. Stosuje się je zwłaszcza przy pracach budowlanych prowadzonych przy szczególnie wysokich obiektach, ze względu na głębokość posadowienia.

 

Larseny to rozwiązanie, które jest używane w konstrukcjach inżynieryjnych wykonywanych w miejscach, w których grozi samoistne osuwanie się gruntu, czy jego przemieszczenie wskutek prowadzonych robót. Zabezpieczanie skarp, wykopów i nasypów za pomocą grodzic może być stosowane na czas realizacji konkretnej inwestycji, ale również jako doraźne zabezpieczenie osuwisk.

 

Ze ścianek szczelnych korzysta się także przy budowie obiektów mostowych. Pomagają one w umacnianiu przyczółków oraz przy budowie filarów posadowionych w nurcie rzeki. Bardzo często ścianki szczelne są używane jako osłony do wykonania elementów nadbrzeża, umacniania brzegów, a także prac przy obiektach hydrotechnicznych.

 

Coraz częściej ścianki szczelne są również traktowane jako stałe elementy budowli i nie są odzyskiwane. Tego typu rozwiązanie jest wybierane zwłaszcza w drogownictwie, gdzie bursy stają się fragmentami ścian tuneli czy stanowią obudowę wiaduktów, przejść podziemnych czy przejazdów służąc jako ścianki oporowe.

Stosowanie Larsenów jako ścianek oporowych lub szczelnych jest niezwykle efektywne i opłacalne. W większości przypadków grodzice mogą być odzyskane i ponownie użyte. W przypadku wyboru opcji z ich pozostawieniem korzystanie z burs będzie znacznie tańsze niż wykonanie żelbetowej ścianki oporowej.

 

Mocną stroną stosowania ścianek szczelnych z grodzic jest możliwość swobodnego przebiegu konstrukcji. Wpływ terenu, w jakim mają być zastosowane larseny, jest zwykle nieznaczny, poza podłożami skalnymi czy z dużą ilością kamieni, które mogą stanowić niezwykle trudną do usunięcia przeszkodę. Bursy mogą być również wykorzystywane do likwidacji skutków powodzi, czy czasowego zabezpieczania sztucznych zbiorników lub wałów.

 

Ścianki szczelne z larsenów mogą być pogrążane w niemal każdych warunkach, także pod powierzchnią wody. Przy stosowaniu wibromłotów z chwytami bocznymi czy wciskarek hydraulicznych można instalować grodzice również w ograniczonej przestrzeni, np. pod wiaduktami, mostami czy wewnątrz budynków.