Inžinierske siete. Cestné stavby

Transkript

1 Inžinierske siete - majú veľký význam pre národné hospodárstvo - slúžia hlavne ako tranzit materiálov a výrobkov - k inžinierskym sieťam patria:1. cestné stavby 2. železničné stavby 3. mosty 4. podzemné stavby 5. vodohospodárske stavby S ohľadom na životné prostredie technické a ekonomické riešenie inžinierskych sieti nemôžeme posudzovať len z hľadiska okamžitých výhod pri dosahovaní maximálnej produkcie s minimálnymi nákladmi. Musíme brať do úvahy aj dlhodobé dôsledky navrhovaných riešení ( znečistenie ovzdušia, zvýšená hlučnosť, prašnosť, zabratie poľnohospodárskej pôdy...). Cestné stavby - sú pozemné komunikácie, ktorých charakteristickým znakom je spevnený jazdný pás. Cesty podľa dopravnej dôležitosti a technického vybavenia delíme na: 1. diaľnice 2. cesty 3. miestne komunikácie 4. účelové komunikácie - Ďalej cesty delíme na komunikácie: 1. S neobmedzeným prístupom 2. S obmedzeným prístupom ( nad 50km/h ) Vozidlá sú zdrojom hluku, prachu, otrasov a znečisťujú ovzdušie. Preto pri výstavbe nových komunikácií pri občianskej alebo bytovej výstavbe sa navrhujú opatrenia, ktorých pôsobenie rušivých prvkov zmierňujú. Vegetácia ( stromy, kríky...) pomáha v inžinierskom staviteľstve zakrývať konštrukčné zásahy do krajiny a významne prispieva k tvorbe životného prostredia. Správne navrhnutá vegetácia komunikácií chráni pred bočným nárazovým vetrom, v zime pred závejmi a čiastočne pred oslňovaním. Chráni svahy pred eróziou, zvyšuje stabilitu. - kategóriu cestnej komunikácie charakterizuje písmenkový znak a dva číselné znaky, ktoré sú uvedené v zlomku ( napr.: D26,5/120) - písmenkový znak: S- cesty s neobmedzeným prístupom R- rýchlostné cesty pre motorové vozidlá D- diaľnice M- miestne komunikácie - v čitateli je kategorína šírka cestnej komunikácie ( udáva sa v metroch) - v menovateli je navrhovaná rýchlosť ( udáva sa v km za 1 hodinu) Voľba kategórie cesty závisí od predpokladaných prevádzkových pomerov na komunikácii a od dopravného zaťaženia. Tieto faktory ovplyvňujú jazdnú rýchlosť áut a kapacitu komunikácii.

2 Návrhové prvky cestných komunikácii Na vypracovanie projektu cestnej komunikácie určí investor projektantovi kategórie cestnej komunikácie a základné podmienky pre vedenie trasy. Trasa komunikácie je priestorová čiara, ktorá určuje jej smerový a výškový priebeh, jej pôdorys. Priemetom je os, ktorá sa zobrazí do výkresu situácie. Niveleta je výškovou zložkou trasy a zobrazuje jej výškový priebeh v pozdĺžnom reze. V smerovom oblúku má komunikácia sklon, ktorý vykonáva účinok odstredivej sily ( klopené). Deliaci pás oddeľuje 2 smery dopravy, je zatrávnatený alebo osadený krovinami. Vodiaci prúžok opticky ohraničuje jazdný pás, smerovo vedie vodiča počas jazdy. Krajnice: - nespevnené( ukončujú po oboch stranách korunu komunikácie, umiestňujú a na nej dopravné značky, zvodidlá...) - spevnené( je z podobného materiálu ako vozovka, ale je to tenšia konštrukcia. Slúžia na nutné, krátke odstavenie vozidla. Jej šírku určuje norma podľa kategórie. Cesty sú ukončené pozdĺžnymi odvodňovacími priekopami, môžu mať rôzny tvar s minimálnym spádom 5%. Dno priekopy musí byť minimálne 400mm pod úroveň koruny. Zemné teleso Na zemnom telese je uložená konštrukcia vozovky, preto musí byť vybudovaná kvalitne. Najvhodnejší materiál sú sypké zeminy, štrky a kamenivo. - zemina musí byť dobre zhutnená, predpísaná únosnosť sa kontroluje skúškami - zemina sa zhutňuje, vibruje, valcuje, ubíja alebo kombináciou týchto spôsobov. Geotekctílie sa používajú pre zakladanie násypov, pretože zabraňuje vzlínaniu kapilárnej vody z podložia, filtruje presakujúcu vodu, prispieva k tepelnej izolácie podložia proti namŕzaniu. Konštrukcia a stavba vozoviek Podľa veľkosti dopravného zaťaženia cesty delíme na: 1. ľahké 2. stredné 3. ťažké - odlišujú sa hrúbkou, kvalitou a technológiami výstavby. Z hľadiska deformačných vlastností sa ešte vozovky delia na tuhé a netuhé. Podľa druhu staviva, ktoré sa používa na kryt vozovky cesty poznáme štrkové, bytuménové, dlaždenné a betónové. Konštrukciu vozoviek, tvorí systém niekoľkých vrstiev uložených na priestor zemného telesa. Podsyp- je najspodnejšia vrstva hrúbky minimálne 150mm a najvhodnejším materiálom je štrkopiesok. Podklad- je uložený na podsype alebo na podloží vozovky. Je zo všetkých vrstiev najhrubší, skladá sa z viacerých zhutnených vrstiev. Podklad môže byť z nestmeleného alebo z tmeleného kameniva a stabilizačných zemín. Kryt vozovky- je najvrchnejšia vrstva, je priamo vystavená dopravnému a poveternostnému namáhaniu.

3 Podľa zákona o dráhach sú dráhami železnice, električkové, trolejové a lanové dráhy. Podľa účelu rozoznávame železnice: - celoštátne - vlečky - mestské trate Podľa rozchodu koľají sa železnice delia na: - úzkorozchodné - s normálnym rozchodom - širokorozchodné Podľa pohonu sa delia na: - parné - elektrické - motorové Podľa vyhotovenia vodiacej drahý sú: - adhézne - ozubnicové Koľaj sú dve koľajnice upevnené na podvaloch na vzdialenosť, ktorá sa nazýva rozchod koľají. Železničná trať je jedna alebo viac koľají vrátane všetkých zariadení pre železničnú prevádzku. Železničný spodok je konštrukcia zemného telesa trate, zahŕňa aj odvodňovacie zariadenie, ale sú tú aj rôzne tuneli, nástupiská... Železničný zvršok tvorí jazdnú dráhu koľajových vozidiel, základnými časťami sú koľajnice, upevňovadlá a koľajové lôžka. Železničná trať sa skladá z priamych úsekov a oblúkov. Priame úseky sa doporučujú čo najdlhšie a oblúk má mať čo najväčší polomer, aby vyhovoval najvyššej rýchlosti. Sklony trate sa udávajú v, majú byť čo najmenšie( maximálne 20 ). Násyp alebo podsyp je zo štrkopiesku, pomáha roznášať zaťaženie, zabraňuje kapilárnemu vzlínaniu vody. Koľajnice sú z valcovanej ocele s veľkým obsahom uhlíka, tvar koľajníc I, pri montáži nezabudnúť na dilatačné škáry. Do podvalov sa prenášajú silové účinky a zabezpečuje rozchod koľaje. Môžu byť drevené, z cementového betónu, z predpätého betónu. Koľajové lôžko sa robí z drveného ostrohranného kameniva, musí byť z pevných nenasiakavých hornín a odolný voči poveternostným vplyvom. Koľajové lôžko prenáša tlak z podvalov, výškovo a smerovo zabezpečuje koľaj a odvodňuje železničný zvršok. Výhybka umožňuje plynulí prechod vozidiel z jednej koľaje na druhú. Mostné stavby Mosty sa používajú na preklenutie riek, údolí... Rozdeľujeme ich podľa materiálu na drevené, kamenné, oceľové, železobetónové... Podľa statického pôsobenia sú doskové, trámové, rámové, oblúkové, klenbové, visuté... Podľa spôsobu stavby môžu byť monolitické alebo montované. Podľa polohy mostovky sú s hornou, dolnou alebo medziľahlou mostovkou.

4 Dĺžka premostenia je vodorovná vzdialenosť krajných podpier Mostné pole je časť mosta medzi susednými podperami Rozpätie poľa je osová vzdialenosť uloženia nosnej konštrukcie Svetlá vzdialenosť je skutočná vzdialenosť medzi dvoma podperami Spodná stavba je súhrnný názov pre mostné podpery a základy, mostná konštrukcia mosta sa skladá z hlavnej nosnej konštrukcie, mostovky, stuženia, ložísk... Mostovka tvorí podklad pre mostný zvršok(cesty, chodníky...). Mostné stuženie má zaistiť priestorovú tuhosť mosta. Pri projektovaní je hlavnou požiadavkou aby sa priečny rez komunikácie na moste čo najmenej líšil od priečneho rezu komunikácie mimo mesta. Pri voľbe hlavnej nosnej konštrukcie, druhu materiálu mosta, sa posudzuje aj estetický vzhľad mosta, pri jeho začleňovaní do architektúry mestského prostredia alebo do voľnej krajiny. Oceľové mosty Oceľ je jedným z najvhodnejších konštrukčných materiálov na stavbu mostov, má vysokú pevnosť v tlaku aj ťahu. V súčasnosti sú celé diely konštrukcie vyrobené v mostárni a zmontovávajú sa priamo na stavbe. Nevýhodou ocele sú vyššie náklady na údržbu. - Trámové mosty sú najjednoduchšie, navrhujú sa plnostenné alebo priehradové. - Oblúkové mosty, oblúk a priama mostovka sa zhotovujú plnostenné alebo priehradové, pri hornej mostovke prenášajú zaťaženia oblúk zvislice, ktoré oblúk podopierajú. Pri dolnej mostovke je mostovka cez zvislice na oblúku zavesená. - Visuté mosty sú účelné na veľké rozpätie, hlavnou nosnou konštrukciou sú pásy vedené cez pylóny a zakotvené do pobrežných kotevných blokov. Železobetónové mosty Betón je vhodný materiál na výstavbu mostov, má vysokú pevnosť v tlaku, je trvanlivý, možno ho ľubovoľne tvarovať, vyžaduje minimálnu údržbu. Nevýhodou je veľká hmotnosť a prácnosť mokrých procesov, preprava pri prefabrikovaných konštrukciách. Druhy železničných mostov: - Rámové, hlavná nosná konštrukcia má tuhé spojenie s podperami, odpadajú ložiská. - Oblúkové, oblúk je konštrukčne výhodný, lebo jeho prierezy sú namáhané tlakom. - Prefabrikované z predpätého betónu, používajú sa prierezy tvaru T,I alebo dutý krabicový tvar. - Monolitické z predpätého betónu, robia sa najmä premostenia s veľkým rozpätím polí, zložité objekty mimoúrovňových križovatiek a mosty na ktoré sa kladú zvýšené architektonické požiadavky.

5 Podzemné stavby Podzemná stavba je stavebné dielo, ktorého úžitkový priestor je trvalo v podzemí a je zakryté nadložím. Tunel je líniová podzemná stavba so svetlou prierezovou plochou väčšou ako 16m². Štôlňa má prierez do 16m². Podzemné stavby delíme podľa dispozičného usporiadania na: - Líniové stavby(tuneli, štôlne...) - Podzemné halové priestory( hydrocentrály, garáže...) Podľa účelu sa delia na: - cestné, diaľničné, železničné tunely, metro - odpadové štôlne, konektory, privádzače vody... Podľa spôsobu výstavby môžu byť: - razené - hĺbené Razenie podzemných stavieb Rúbaním vznikajú vo väčšine prípadov v okolí výrubu horninové tlaky, ktorým musíme čeliť výdrevou. Do výrubu môže prenikať aj podzemná voda, ktorá nepriaznivo ovplyvňuje stav horniny. S pribúdajúcou hĺbkou klesá prirodzená výmena vzduchu a stúpa teplota. Tunelovacie metódy sa rozdeľujú na: - klasická(jej charakteristickým znakom je zabezpečovanie výrubu výdrevou alebo budovanie obmurovky z kameňa alebo prostého betónu). - Moderné tunelovacie sústavy(zrýchľujú pracovné postupy, odstraňujú používanie dreva, prechádzajú na montážne technológie z prefabrikátov, namiesto trhacích prác prechádzajú na nedeštruktívne razenie, napríklad frézovanie. Patrí sem štítovanie, prstencová metóda a razenie raziacimi kombajnmi). Hĺbenie podzemných stavieb Ak sa podzemné stavby navrhujú v malej hĺbke je ekonomickejšie budovať ich v otvorenej stavebnej jame a po dokončení zasypať. Stavebnú jamu môžeme mať svahovanú mimo zastavaného územia, v zastavanom území si tento priestor nemôžeme dovoliť, preto steny pažíme. Po dokončení podzemných stien stavebnú jamu zakryjeme stropnými prefabrikátmi a ďalšie zemné práce prebiehajú pod stropom stavebnej jamy. Úspešný priebeh prác závisí aj od inžiniersko geologického prieskumu, ktorý stavbe predchádza a naďalej prebieha počas výstavby. Zhromažďujú sa a hodnotia sa geologické, geotechnické a hydrogeologické pomery v horninovom masíve. Podľa statického pôsobenia ich delíme na: - gravitačné( vzdorujú tlaku vody svojou hmotnosťou- obyčajne sú zemné) - klenbové( sú to betónové priehrady, ktoré prenášajú prevažnú časť tlaku vody klenbovým účinkom do bokov skalnatého údolia).

6 Vodohospodárske stavby Zákonmi obehu vody v prírode a jej výskytom sa zaoberá hydrológia. Voda v prírode sa vyskytuje zrážková, povrchová, podzemná. Podľa použitia sa rozoznáva pitná voda, úžitková voda, prevádzková voda. Najväčšími znečisťovateľmi vody sú obyvateľstvo, poľnohospodárstvo, energetika a priemysel. Ochrana vody vyplýva zo zákona. Človek v záujme svojej existencie robí umelé zásahy do hydrologických cyklov na zemi. Vodohospodárska výstavba spočíva v zlepšení odtokových pomerov v riekach, v melírovaní krajiny a v zlepšení vodných režimov v krajine. Vodohospodárske stavby môžeme rozdeliť na: - vodné a melioračné stavby - zdravotné vodohospodárske stavby Vodné nádrže sú viac účelové, využívajú sa na hydroenergetické účely, na chov rýb, na rekreáciu, na závlahy. Delenie podľa materiálu: - z miestnych materiálov - z cementového betónu - murované z kameňa