Ochrana líniových stavieb pomocou testovanej mobilnej bariéry

Spoločnosť TRUMER Schutzbauten priniesla na základe dlhoročných skúseností na trh systém zabezpečenia pred padaním skál a blokov, ktorý môže byť mobilný. Ide tak o testovaný netradičný spôsob ochrany s výhodou opakovaného použitia.

Základy spoločnosti TRUMER Schutzbauten boli položené v roku 1970, keď sa začala venovať výrobe oceľových drôtov. Od roku 1990 začala vyvíjať systémy ochrany pred padaním skál a blokov na ochranu dopravnej infraštruktúry a ľudských životov. V roku 2022 kúpila TRUMER Schutzbauten spoločnosť Pfeifer Isofer, čím rozšírila svoje portfólio systémov o ďalšie rady bariér proti padaniu skalných blokov.

Spoločnosť GEOSOUL s. r. o. zastupovala spoločnosť Pfeifer Isofer na slovenskom a českom trhu od roku 2016, a tak bolo prirodzené, že spojenie uvedených spoločností vyústilo aj do podpísania exkluzívnej zmluvy so spoločnosťou TRUMER Schutzbauten v roku 2023.

Aktuálne má spoločnosť TRUMER Schutz- bauten vo svojom portfóliu široký rad ochranných sietí na sanáciu skál v rozsahu od 27 až po 150 kN/m ťahovej pevnosti v oboch smeroch namáhania siete. Všetky siete sú ako jediné na trhu testované ako systém. Systém zahŕňa sieť, kotvenie, spojovacie prvky a platne.

Silnú pozíciu má spoločnosť TRUMER Schutzbauten v dynamických bariérach v rozsahu od 100 do 5 000 kJ v dvoch typových líniách. Línia typu Isofer je určená na bežné použitie v štandardných podmienkach, línia TRUMER Schutzbauten je určená pre náročné riešenia a vysoké riziká ohrozenia ľudských životov a ekonomické škody v triede CC3 podľa ONR 24810.

Vyššie spomenuté riešenia predstavujú permanentné spôsoby ochrany, spoločnosť TRUMER Schutzbauten však na základe dlhoročných skúseností priniesla na trh aj systém zabezpečenia, ktorý môže byť mobilný. V článku sa budeme venovať ďalej tomuto riešeniu, pretože ide o netradičný spôsob ochrany, ktorý môže byť použitý viackrát a je testovaný.

Systém TS-100-MOBIL

Ide o mobilný ochranný plot (obr. 4) určený na okamžitú ochranu či aplikáciu v oblasti cestnej dopravy a všade tam, kde je pevný podklad. Systém mobilnej bariéry je možné použiť ako dočasný alebo trvalý.

Opis systému

Ochranný systém mobilnej bariéry pozostáva:
• z betónových prvkov s výstužou zo sklenených vlákien,
• z oceľových stĺpikov, ktoré spájajú betónové prvky,
• zo záchytnej konštrukcie s vysokopevnostnou sieťou, oceľovými lanami a brzdnými prvkami.
Systém mobilnej bariéry sa rýchlo inštaluje a je pripravený na okamžité použitie. Nevyžaduje si žiadny základ, nie je potrebné žiadne vŕtanie ani injektovanie kotiev. Systém bol v plnom rozsahu skúšaný na testovacom mieste v rakúskom Erzbergu.

Skúšobný postup

Systém TS-100-MOBIL bol testovaný v dvoch sériách testov. V prvej sérii boli testované betónové prvky mobilnej bariéry (obr. 2). Cieľom testov bolo zasiahnuť čo najviac hornú časť betónového prvku mobilnej bariéry, ktorá predstavuje najnepriaznivejšiu polohu pre zásah.

Skúšobný blok mal hmotnosť 532 kg a rýchlosť nárazu 20,66 m/s. Tomu zodpovedá rýchlosť 74 km/h a výsledný náraz s kinetickou translačnou energiou 114 kJ. Maximálna deformácia betónových prvkov bola 23 cm v horizontálnom smere. Vystuženie betónových prvkov sklenenými vláknami zabránilo odpraskávaniu úlomkov betónu.

V druhej sérii bola testovaná účinnosť systému mobilnej bariéry (obr. 3). Testovací blok smeroval do najnevýhodnejšej pozície záchytnej konštrukcie k hornému pozdĺžnemu lanu, čo predstavuje najhorší scenár na prevrátenie konštrukcie po náraze.

Skúšobný blok mal hmotnosť 532 kg a nárazovú rýchlosť 20,10 m/s. To zodpovedá rýchlosti 72 km/h a výslednému nárazu s kinetickou translačnou energiou 107 kJ. Maximálna deformácia betónových prvkov bola 16 cm v horizontálnom smere.
V oboch sériách testov bola celá energia nárazu rozptýlená ochranným systémom mobilnej bariéry.

Videozáznam testov je dostupný na https://trumerschutzbauten.com/featured/mobile-rockfall-catchment-fence-system-ts-100-mobil/.

Skúška TB32 nárazom vozidla

Systém mobilnej bariéry TS-100-MOB bol testovaný podľa ON EN 1317 (Záchytné bezpečnostné zariadenia na pozemných komunikáciách) nárazovou skúškou TB32 (obr. 1). Pri skúške TB32 ide osobné vozidlo s celkovou hmotnosťou 1 500 kg proti systému rýchlosťou 110 km/h pod uhlom 20 stupňov.

Mobilná bariéra splnila všetky požiadavky a je v úrovni oblasti pôsobenia N2/W4/B. Oblasť pôsobenia je 1,26 m (W4), čo zodpovedá dynamickej deformácii systému 0,56 m, úroveň intenzity nárazu je B a úroveň zachytenia N2. Dĺžka inštalovanej mobilnej bariéry pri teste bola 40 m. Koncové kotvenie systému nie je potrebné.

Mobilnú bariéru možno aplikovať v blízkosti cestnej či železničnej infraštruktúry na okamžitú reakciu v prípade havarijného stavu či skalného rútenia, ale aj ako ochranu cesty alebo trate počas prác v ich blízkosti.

Vybrané príklady realizovaných aplikácií

Diaľnica B37, Hollenburg, Rakúsko, 50 km severozápadne od Viedne, inštalácia v r. 2020

Po páde skál na frekventovanej diaľnici B37 medzi mestami Krems an der Donau a St. Polten bolo potrebné okamžite riešiť situáciu s cieľom zachovať premávku. Pre jednoduchosť inštalácie prefabrikovaných modulov a krátke dodacie termíny sa Oddelenie cestnej výstavby v Kremse rozhodlo použiť práve mobilnú bariéru TS-100-MOBIL. Dĺžka inštalovanej bariéry bola 23 m, výška 2,5 m (obr. 5).

Železničná trať, 30 km juhovýchodne od Linzu, Rakúsko, inštalácia v r. 2022

Mobilná bariéra TS-100-MOBIL bola inštalovaná pozdĺž päty svahu ako dočasné ochranné opatrenie na ochranu železničnej trate pred padajúcimi kameňmi a skalnými úlomkami pri stavebných prácach na predmetnom svahu nad traťou. Pod ochranou mobilnej bariéry mohla železničná doprava premávať bez obmedzení či výluk. Dĺžka inštalovanej bariéry bola 36 m, výška 2,5 m (obr. 6).

Záver

Systém mobilnej bariéry TS-100-MOBIL považujeme vďaka jeho jednoduchej inštalácii, mobilite a možnému viacnásobnému použitiu za veľmi dobrú alternatívu k štandardným riešeniam, ktoré sa v súčasnosti používajú.

Bežne dnes môžeme vidieť na stavbách použitie betónových zvodidiel New Jersey s nadstavenými nesystémovými tyčami a sieťami, alebo tzv. ťažké ploty (závitové tyče s okami a sieťami) popri cestách, ktoré sa používajú intuitívne, bez overenia testami a bez certifikácie.

Takéto riešenia nie sú hodnoverne podložené a neposkytujú informácie o výške záchytnej energie. Ich použitie je založené len na skúsenostiach z iných stavieb, čo nie je pri ochrane životov ľudí veľmi vhodný spôsob návrhu. Pri aplikáciách treba jednoznačne poznať záchytné energie jednotlivých systémov, ich limity a možnosti.

TEXT: Jozef Sňahničan a Branislav Prelovský
FOTO: GEOSOUL s. r. o.

Jozef Sňahničan a Branislav Prelovský pôsobia v spoločnosti GEOSOUL s. r. o.