6.6.7.2
Gabiony – příklady řešení vybraných aplikací
Ing. Bohumír Číhal
Vybrané aplikace rozdělíme podle účelu využití na
-
opěrné a gravitační zdi;
-
zpevňování, sanování svahů;
-
protipovodňová ochrana;
-
protihlukové stěny;
-
obklady betonových stěn a stávajících budov;
-
ploty a dělící stěny;
-
samostatné stavby;
-
drobné stavby malé a zahradní architektury;
-
dekorativní i funkční prvky interiérového designu.
1. Opěrné a gravitační zdi
Gabionová stěna vzniká střídavým ukládáním jednotlivých košů tak, aby byla každá styčná spára převázaná. Koše se navíc opatřují ocelovými sponami, které zvyšují tuhost celé konstrukce. Líc stěny bývá ukloněn zpravidla o 10° od vertikály proti svahu, tzn. základová spára je také ukloněná. Zakládá se ve většině případů do nezámrzné hloubky. Ve směru narůstající výšky stěny se gabiony postupně odstupňují. Odstupňování může být provedeno ze strany lícní, rubové nebo z obou stran.
Obr. č. 1: Příklad odstupňování gabionových stěn
U gabionů se provádí stejné statické posudky jako u opěrných stěn (pro zjednodušení prezentujeme u zdi s vodorovnou základovou spárou):
-
posouzení na únosnost v základové spáře – porovnává se výpočtová únosnost základové půdy a napětí od svislé složky výslednice, které se přenese přes efektivní plochu základu. Výjimečně se posuzuje sedání konstrukce;
-
pootočení zdi – zjišťuje se úhel pootočení α;
spolehlivost konstrukce proti překlopení kolem bodu A – je dána poměrem aktivních a pasivních momentů a nemá klesnout pod 1,5násobek;
Obr. č. 2: Posouzení únosnosti, pootočení a překlopení
-
spolehlivost proti posunutí v základové spáře – vyjadřuje se opět poměrově – poměr působení svislé složky výslednice N a vodorovné složky H ≥ 1,5;
-
stabilita svahu – toto posouzení se určuje hlavně v sesuvných územích a vypočte se podobně jako standardní posouzení stability svahu (např. pomocí Pettersonovy proužkové metody);
samotný návrh a posouzení konstrukce zdi.
Obr. č. 3: Posouzení posunutí v základové spáře a stabilita svahu
Navíc se musí posoudit:
-
stabilita jednotlivých stupňů – je nutné prokázat stabilitu proti překlopení a posunutí;
-
posouzení na roztrhnutí dříku gabionové stěny – posuzuje se, zda dojde k přetržení drátů sítě. Výpočet ovlivňuje výplňový materiál koše a preciznost technologického provádění stěny;
-
únosnost tahové výztuže (pouze pokud je navrhnuta). Může se použít ocelová síťovina nebo geosyntetika.
2 Zpevňování, sanování svahů, zárubní zdi
Opěrné stěny ve výškách 250, 300, 350 a 400 cm mohou být přisypány buď z jedné, nebo z obou stran. V případě horizontálního přisypání lze počítat i s lehkým přitížením – například při pojezdu osobním vozidlem. Z konstrukčního hlediska lze využít plynulé půdorysné geometrické zalomení, samozřejmě s řešením vnějších a vnitřních pravoúhlých rohů.
Nejčastější uplatnění nacházejí tyto opěrné stěny při zamezení sesuvu půdy (u silnic, železnic, obytných domů a budov a dalších pozemních objektů), u stavby silážních jam, hnojišť a dalších zemědělských projektů, pro regulaci vodních toků, k oddělení sypkých frakcí (lomy, štěrkovny apod.).
Obr. č. 4: Příklad vyztuženého svahu ve dvou uspořádáních stěny
Obr. č. 5: Příklad využití zárubní zdi v parkové úpravě terénu
Obr. č. 6: Příklad využití zárubní zdi v dopravním stavitelství
3 Protipovodňová ochrana
Obr. č. 7: Příklad úpravy koryta vodního toku
Při úpravě hrází, břehů a svahů je třeba zajistit spojení s korytem vody, proto jsou v těchto případech drátokoše a drátomatrace prosty textilií, a jejich výplň tvoří hlavně kameny a balvany. Ostatní materiály, jako štěrk, písek a zemina, jsou pouze doplňujícím pojivem mezi kameny.
Používají se drátokoše z ocelových galvanicky pozinkovaných drátů. Jednotlivé bloky se vyrábějí v základní výšce a ve výškách doplňujících. Rozměry jednoho stavebního bloku mohou být následující:
Hmotnost jednoho nenaplněného modulu se pohybuje okolo 22 kg.
Vybudováním mobilní hráze dojde ke značnému přetížení podloží a je proto nezbytné stanovit podmínky pro jejich použití. Stupeň stability stěny, kromě její geometrie, podstatně ovlivňuje i materiál výplně bloků. Nejlehčím možným výplňovým materiálem je písek s příměsí jemnozrnné zeminy, jako podklad pod bloky je nejvhodnější štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy.
Pro uložení a transport se konstrukční části gabionu dodávají složené na paletách. Jednotlivé moduly se po sestavení konstrukce plní materiálem (nejlépe dostupným v místě stavby) s využitím mechanizace.
Při stavbě hráze je možno vytvořit stěnu libovolné délky o šířce bloku (1 060 mm) a pro její naplnění lze použít i nakladačů s libovolnou šířkou lopaty. Po ukončení budování první vrstvy lze provést navýšení hráze o další blok. Maximální výška povodňové vlny, kterou je schopná hráz bezpečně zachytit, je 2,0 m. Ve srovnání se sypanou hrází stejné výšky se ušetří až polovina potřebné zeminy, což značně zkrátí čas výstavby hráze.
NahoruStabilita stěny
Stupeň stability stěny se stanoví pro případ překlopení stěny a posunu v základové spáře od zatížení vodou na celou výšku opěrné stěny. Pro případ opěrné stěny sestavené ze dvou základních bloků výšky 1,4 m je třeba posuzovat i případ pouze částečného zatížení vodou. Pro předběžný výpočet se započítá vlastní tíha náplně bloku, tlak vody na návodní straně opěrné stěny a vztlak vody v základové spáře. Rozdělení působení tlaku a vztlaku vody se předpokládá trojúhelníkové.
Při využít opěrných stěn jako protipovodňové hráze musí být postavena opěrná stěna tvořená jedním základním modulem výšky 1,4 m na pokladu s minimální únosností 0,15 MPa.
NahoruČasový odhad
Za předpokladu, že jsou na místě stavby k dispozici v požadovaném počtu a kvalitě jednotlivé bloky mobilní hráze a 2 nakladače se širokou lžící, je schopno 7 pracovníků (včetně obou řidičů) postavit hráz o délce 100 m a výšce 1,4 m za jednu hodinu.
4 Protihlukové stěny
Gabionové konstrukce obecně vykazují příznivé akustické vlastnosti. Na projektantech záleží, jak těchto vlastností využijí a jakým způsobem gabionovou konstrukci začlení do prostředí. Obecně se přitom spojuje využití několika funkcí konstrukce – oplocení pozemku, obklady monolitických konstrukcí, členění prostoru, zárubní zídky pozemních komunikací apod.
Rozměry drátěných košů se navrhují především podle statických požadavků na převažující účel využití. Pro využití, kde převažuje funkce akustická dodávají výrobci speciální soupravy, obsahující např. prostorové kovové dílce a kotevní sloupky.
Obr. č. 8 Příklad řešení protihlukové stěny SITEBOX
Systém SITEBOX je určený pro okrasné a protihlukové stěny v komunálním prostředí. Svou variabilitou je vhodný i pro městský a parkový mobiliář. Moderní vzhled košů, vytvořený úzkým rámem z ocelových profilů, najde uplatnění i v interiérech (dělící stěny pro kanceláře, obchody, součásti interiéru a vybavení prodejen, dělící a designové stěny v loftech).
Jednotlivé bloky se skládají na sebe a ukládají mezi ocelové, betonové nebo dřevěné sloupky. Vyplňují se kamenivem, struskovým štěrkem tříděné frakce 32 /64 mm, nebo dřevěnými poleny…
