Mechanizace při realizaci protihlukových stěn

Článek je zaměřen na strojní mechanizaci při realizaci protihlukových stěn. Jeho cílem je zdokumentovat, zda se druh a počet použité mechanizace pro montáž protihlukových stěn liší podle materiálu, z něhož je protihluková stěna vyrobena.

Zároveň se článek zabývá tím, který systém protihlukových stěn (PHS) podle materiálu má nejmenší finanční náklady na mechanizaci při realizaci, a tedy je i nejšetrnější k životnímu prostředí.

Článek vznikl na základě rešerší technologických postupů některých firem zabývajících se realizací protihlukových stěn.

Protihlukové stěny obecně
Protihluková opatření je nutné zřídit v případě, nepřípustně vysoké hladiny hluku musejí být sníženy na úroveň požadovanou hygienickými předpisy.

Za hluk označujeme jakýkoliv nepříjemný, rušivý nebo pro člověka škodlivý zvuk. Hluk vzniká jako vedlejší produkt lidské aktivity. Až 90 % hluku ve městech je tvořeno pozemní dopravou.

Jedním z možných protihlukových řešení v exteriéru je použití protihlukových stěn (PHS). Stěny mohou mít izolační panely z jakéhokoli materiálu. Zabraňují přímému přenosu zvuku vzduchem a díky tomu snižují hluk silničního provozu. Oblíbenost stěn je dána většinou jejich malými nároky na velikost zastavěného území v příslušné lokalitě, jejich příznivou cenou a rychlostí výstavby.

Protihlukové stěny je možné použít k izolaci dopravního hluku z frekventovaných komunikací, dálnic, železnic i tramvajových tratí. Základem pro návrh a stavbu protihlukových opatření proti obtížnému hluku z dopravy je změření akustické si­tuace v území (hluková studie).
–>–>
Skladba PHS
Protihlukové stěny jsou tvořeny základy, protihlukovými stěnovými prvky a stojkami. Umístění protihlukové stěny je definováno v projektové dokumentaci.

Základy jsou monolitické betonové, zhotovené přímo na místě anebo jako prefabrikované patky. Mezi patkami je umístěn základový pás ze železobetonu nebo zhutněného štěrku. Pás podpírá po celé délce samonosný soklový panel a je uložen na patce nebo pilotě. Na soklovém panelu jsou potom položeny stěnové protihlukové panely. Z důvodu odvodnění dešťové vody je soklový panel obsypán štěrkem. Základová spára založení stěny (spára pod patkou nebo pilotou) musí být umístěna v nezámrzné hloubce. Do základových patek jsou vetknuty sloupky neboli stojky. Sloupky mohou být betonové prefabrikované nebo ocelové. Ocelové sloupky jsou z válcované oceli typu 11 373, jednoduché, nebo svařované. Ocelové stojky musejí být chráněny metalizací proti korozi vlivem atmosférických účinků. Metalizace musí být provedena v tloušťce minimálně 80 mikronů. Případná další ochrana oceli nátěry je popsána v dokumentaci nebo upravena v předpisech TP a TPK investorů.

Všechny skladebné prvky protihlukové stěny včetně samotných protihlukových panelů musejí být nadimenzovány statickým výpočtem a vše musí být stanoveno v projektové dokumentaci.

Obr. 2, 3 Mobilní PHS [3]

Protihlukové stěnové dílce rozdělené podle materiálů
Používají se tyto protihlukové stěnové dílce:

• prefabrikované betonové nebo železobetonové,
• kombinované betonové s keramickou výplní nebo s pohltivou vrstvou z recyklované pryže,
• kovové s pláštěm z profilovaných plechů a s vložkou z minerální plsti,
• dřevěné z řeziva; u dřevěných dílců se požaduje ochrana proti dřevokazným houbám, škůdcům, povětrnostním vlivům a proti požáru,
• dřevěné kombinované s pohltivou vložkou,
• z bezpečnostního skla vsazeného do rámu z tenkostěnných profilů – vyžaduje se ochrana ocelových profilů proti korozi vlivem atmosférických jevů metalizací nebo nátěry,
• z drátěného skla vsazeného do rámu z tenkostěnných profilů – vyžaduje se ochrana ocelových profilů proti korozi vlivem atmosférických jevů metalizací nebo nátěry,
• z jiných materiálů.

Podle schopnosti tlumit akustickou energii rozlišujeme PHS pohltivé a odrazivé.

Podle norem ČSN EN 1793-1 a ČSN EN 1793-2 jsou hlavními akustickými ukazateli protihlukového zařízení vzduchová neprůzvučnost a zvuková pohltivost (tab. 1 a 2).

Výpis strojní mechanizace, materiálů a srovnání počtu strojů
Pro zjištění potřeby veškeré strojní mechanizace pro realizaci protihlukových stěn se vycházelo z technologického postupu reali­zace PHS.

Mechanizace pro provedení PHS podle činnosti:
Pro provádění protihlukových stěn s železobetonovými (ŽB), ocelovými a plastovými komponenty na vrtaných pilotách a patkách je potřebná tato technika:
A.    Pro přípravu terénu a odvoz zeminy
a)    nakladač UNC 750, 752 univerzální nakladač čelní – hrnutí zeminy, nakládání zeminy a hloubení jam,
b)    terénní nákladní automobil pro odvoz zeminy.

B.    Pro založení
1)    hlubinných ŽB vrtaných pilot:
Pilotové základy protihlukových stěn jsou velmi často realizovány v terénu se špatným přístupem k pilotám, v bezprostřední blízkosti frekventovaných komunikací či drážního tělesa a vlastní realizace je komplikována stávajícími inženýrskými sítěmi nebo časovým omezením (výluky a uzavírky). Díky nevelkým kolovým i pásovým mechanismům s větším dosahem (možnost vrtání pilot s odstupem až 5 m od osy piloty) je možné takové práce zajistit většinou prakticky bez větších úprav přímo z komunikace (kolovou soupravou) nebo bez realizace zpevněných ploch (pásovou soupravou).

a)    CASE 1188 – pásový – provádí vrtané piloty o ∅ 400 až 1 200 mm, do hloubky 6 m  
    POCLAIN P 125 – kolový – provádí vrtané piloty o ∅ 400 až 1 200 mm, do hloubky 9 až 16 m
b)    hydraulické vrtací zařízení:   

• typ: AUGER TORQUE ED 20 se zemním vrtákem DN 720

    DIGGA PD 50 s vrtacím šnekem o ∅ 650 až 900 mm

• typ: HITACHI 130, HITACHI 140, KOBELCO 135

c)    vrtací nářadí, snímatelné ocelové bednění na zhlaví pilot, autodomíchávač, měřicí zařízení (nivelační přístroj, pásmo, vodováha), montážní nářadí, prostředky BOZ a PO
2)    plošných základových patek:
a)    rypadlo – nakladač, terénní nákladní automobil, autodomíchávač, měřicí zařízení (nivelační přístroj, pásmo, vodováha), montážní nářadí, prostředky BOZ a PO
C.    Pro osazení armokoše do piloty
1)    ručně
2)    mechanické prostředky – jeřáb

D.    Pro betonáž pilot
a)    autodomíchávač

E.    Pro osazení sloupků ŽB nebo ocelových
a)    jeřáb
b)    bagr s možností zdvihání břemen

F.    Pro osazení soklových panelů a protihlukových panelů
a)    jeřáb

Kombinací různých druhů protihlukových desek s dalšími materiály vznikají barevné plastické obrazy.	Pro snížení efektivní výšky protihlukových stěn se vyrábějí zahnuté panely.

Celkový seznam mechanizace pro provedení PHS
1.    UNC 750, 752 – univerzální nakladač čelní pro drobné terénní úpravy
2.    Vrtná souprava v případě zakládání do vrtů:
a)    hydraulické vrtací zařízení

• Typ: AUGER TORQUE ED 20 se zemním vrtákem DN 720,

• Typ: HITACHI 130, HITACHI 140, ­KOBELCO 135

b)    CASE 1188 – pásový – provádí vrtané piloty o ∅ 400 až 1 200 mm, do hloubky 16 m  
c)    POCLAIN P 125 – kolový – provádí vrtané piloty o ∅ 400 až 1200 mm, do hloubky 9 až 16 m
3.    Terénní nákladní automobil pro odvoz zeminy
4.    Automix pro dopravu betonové směsi
5.    Jeřáb (autojeřáb)
6.    Návěs pro dopravu základových patek, sloupků a stěnových panelů

Mechanizace pro montáž mobilních PHS (ŽPSV OHL Group, Velox Praha)
Mechanizace potřebná pro montáž mobilních PHS:

• nakladač UNC 750, 752 (pokud je nutná úprava terénu),
• nákladní automobil,
• návěs pro dopravu jednotlivých dílů stavebnice,
• jeřáb (tab. 1).

Pro zjednodušení procesu a srovnání podmínek pro PHS ze všech druhů materiálů bylo počítáno s jedním typem místa realizace protihlukové stěny. Srovnávané protihlukové stěny by tedy byly postaveny všechny na jednom místě se stejnými podmínkami založení, dopravy atd. Srovnání tak mapuje pouze rozdíly v použité strojní mechanizaci, vycházející z rozdílných materiálů různých typů protihlukových stěn (tab. 2).

Závěr
Podle technologického postupu byla zjištěna mechanizace potřebná k realizaci protihlukových stěn. Poté byla zhotovena tabulka mapující používané materiály pro protihlukové stěny a z té bylo následně zjišťováno, jak se změní potřeba mechanizace pro realizaci protihlukových stěn podle materiálu PHS.

Z tab. 3 vyplývá, že druh a počet použité mechanizace pro realizaci protihlukových stěn nezáleží tolik na materiálu, ze kterého je protihluková stěna vyrobena, důležitější je koncepce PHS.

Pokud budeme realizovat PHS na totožném místě (terénu, základových podmínkách) z různých materiálů, vždy musíme stěnu bez ohledu na materiál protihlukových panelů založit. Založení pro jakýkoli druh stěny je vždy kombinací základových patek a vrtaných železobetonových pilot, takže potřeba strojů je bez ohledu na materiál PHS totožná. Dále je vždy nezbytné dopravit na stavbu jednotlivé díly protihlukové stěny nákladním automobilem, také bez ohledu na materiál stěny. Bude se tedy měnit maximálně druh jeřábu v závislosti na hmotnosti protihlukových panelů, tedy v únosnosti jeřábu.

V počtu použité mechanizace je výjimkou pouze mobilní protihluková stěna, kde odpadá zakládání, a je tedy potřebná pouze doprava jednotlivých komponentů PHS a jeřáb pro jejich skladbu. V závislosti na přilehlém terénu buď je, anebo není potřebná jeho úprava.

Výhodou mobilní protihlukové stěny je jak rychlost výstavby, absence zakládání, čistota, nezávislost na podzemním vedení, tak i finanční úspora v rámci minimalizace mechanizace, a tedy i šetrnost k životnímu prostředí.

Závěr proto je, že finanční náklady na mechanizaci i šetrnost k životnímu prostředí při výstavbě protihlukových stěn se neliší v závislosti na materiálu protihlukových stěn, úsporu financí můžeme dosáhnout pouze použitím mobilní protihlukové stěny.

Příspěvek vznikl za podpory výzkumného záměru MSM6840770006 Management udržitelného rozvoje životního cyklu staveb, stavebních podniků a území.

TEXT: Ing. Marie Pasecká, doc. Ing. Pavel Svoboda, CSc.
FOTO: archiv autorů

Marie Pasecká a Pavel Svoboda působí na Katedře technologií staveb Fakulty stavební ČVUT v Praze.

Literatura
1.    ČSN EN 1793-1 (73 7060). Zařízení pro snížení hluku silničního provozu – Zkušební metody stanovení akustických vlastností – Část 1: Určení zvukové pohltivosti laboratorní metodou, 1998.
2.    ČSN EN 1793-2 (73 7060). Zařízení pro snížení hluku silničního provozu – Zkušební metody stanovení akustických vlastností – Část 2: Určení vzduchové neprůzvučnosti laboratorní metodou, 1998.
3.    www.mcvelox.cz/inc/getfile.php?file…
4.    HELA, R.: Přehled vlastností pohltivých protihlukových stěn na českém trhu. In.: Stavebnictví, 2010, č. 5, s. 57–65.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.