SROVNÁNÍ VYUŽITELNOSTI RIGOLOVÝCH A OBRUBNÍKOVÝCH MOSTNÍCH ODVODŇOVAČŮ, NOVÝ ZPŮSOB NAPOJENÍ NA POTRUBNÍ SYSTÉMY
Ing. Petr Vlček - VLČEK s.r.o.
Ing. Ivan Batal - SMP CONSTRUCTION, a.s.
1. SROVNÁNÍ VYUŽITELNOSTI MOSTNÍCH ODVODŇOVAČŮ VLTAVA, LABE A MORAVA S OBRUBNÍKOVÝM ODVODŇOVAČEM DUNAJ
Rigolové mostní odvodňovače Vltava, Labe a Morava jsou na trhu již několik roků a jsou dnes již nainstalovány na více než 400 mostních objektech v Čechách, na Moravě i na Slovensku. Jsou vyžadovány všude tam, kde je požadováno, aby mostní odvodňovač nejen dostatečně odváděl vodu z komunikace mostu, ale plnil i další požadavky. Jejich konstrukční řešení umožňuje upravit svoji stavební výšku podle skutečné tloušťky vozovkového souvrství systémem rektifikačních rámečků a podložek. Rovněž zajištění odtoku vody z povrchu izolace mostovky drenážními otvory ve spodní části odvodňovače je důležitým faktorem pro zabezpečení důsledného odvedení vody z konstrukce mostu.
Všechny tři uváděné typy, spolu s odvodňovačem Orlice s půdorysně otočnou mříží, tvoří základní řadu odvodňovačů, které jsou po stavebně-konstrukční stránce situovány do vozovky. Jejich použití je však problematické, hlavně na mostních objektech v intravilánu a zvláště pak na mostech s užším průjezdným profilem. V těchto případech nalézá uplatnění obrubníkový mostní odvodňovač Dunaj, jehož konstrukce mu umožňuje zabudování do obrubníku.
Obrubníkový odvodňovač plní ještě další požadavky, které souvisí s kvalitou jízdy a s údržbou odvodnění mostu. U obrubníkových odvodňovačů se nepoužívá odvodňovací proužek s protispádem. Odvodňovací proužek má větší kapacitu a i větší výška vody u obrubníku zaručuje větší hltnost odvodňovačů.
Rozhodujícím aspektem může být i využití celé šířky vozovky pro jízdu vozidel. Zvláště časté pojíždění rigolových odvodňovačů nákladními vozidly, snižuje kvalitu uložení a těsnění odvodňovačů. Důležitým aspektem je umožnění frézování vozovkových vrstev a pokládání kompaktní vozovky až k obrubníku.
V poslední době se ukazuje ještě jeden aspekt při použití obrubníkových odvodňovačů. Při čištění kraje vozovky rotačními kartáči jsou lépe čištěny obrubníkové odvodňovače. U rigolových jsou často nečistoty uhlazeny v rovině mříže a je nutné další dočištění mříží.
U vysoce frekventovaných komunikací umožňuje osazení obrubníkových odvodňovačů čištění lapačů splavenin přímo z chodníku, na vozovce nejsou nutná žádná omezení.
Při uvážení výše uvedených poznatků je návrh obrubníkových odvodňovačů v některých případech vhodnější. Rozdíl zůstává v určení hltnosti odvodňovačů.
Protože se stále vyskytují dotazy a často i nepochopení pojmu "hltnost" odvodňovačů, považujeme za potřebné věnovat tomuto fenoménu pozornost.
Hltnost odvodňovačů není konstantní, je závislá zejména na následujících podmínkách:
- na jeho umístění a tvaru nátoku,
- na jeho konstrukční a hydraulickém řešení,
- na průtočném profilu rigolu (žlábků) a rychlosti vodního proudu na jeho návodní straně,
- na stavu odvodňovače a povrchu sběrné plochy v celé době jeho předpokládané provozní životnosti.
Je zajímavé, že většina výrobců mostních odvodňovačů neuvádí postup určení hltnosti, odvodňovače za daných podmínek. Jedině německý předpis stanovuje hltnost vpusti tabelárně s tím, že návrh umístění vpustí se provádí na základě posouzení šířky rozlití. Podobný postup mají i české předpisy s tím, že předpokládají stanovení hltnosti od výrobců odvodňovačů.
Firma Vlček spol. s r.o. připravila pro všechny typy mostních odvodňovačů praktický postup pro určení hltnosti jejich odvodňovačů (viz. obr.1 a 2).
Vlček spol. s r.o. připravila pro všechny typy mostních odvodňovačů praktický postup pro určení hltnosti jejich odvodňovačů (viz. obr.1 a 2).
U rigolových odvodňovačů je na rozdíl od dřívějších postupů uvažováno se spolupůsobící šířkou r1 a r2 [mm]. Aktivní šířka a1 je tedy větší než dříve uvažovaná pouze šířka mříže a. Spolupůsobící šířka je stanovována jako součin bočního nátoku k [1] a výšky h1 [mm] vodní vrstvy na vtoku v ose odvodňovače. Součinitel k je dán experimentálně v závislosti na střední průřezové rychlosti v [m/s] vody na vtoku k odvodňovači výrazem:
k = 5/v
Spolupůsobící šířka je tedy přímo úměrná výšce h1 vodní vrstvy na vtoku a nepřímo úměrná rychlosti v vody na vtoku. Zasahuje-li do spolupůsobící šířky pevná překážka (např. obrubník) je nutno její šířku ze spolupůsobící šířky odečíst a hltnost počítat z takto zmenšené spolupůsobící šířky.
U obrubníkových odvodňovačů se užívá pro určení hltnosti zásad přepadu přes širokou korunu. Ty zahrnují vliv výšky vodní vrstvy na vtoku. Experimentální ověření rychlosti vody v rigolu na boční odpad nebyl zatím proveden. Přibližně lze předpokládat, že při rychlostech vody na povrchu podél obrubníku pod 0,2 m/sec nebo nad 0,6 m/sec lze očekávat hltnost zhruba poloviční. Povrchová rychlost se uvažuje o 15% větší než střední průřezová rychlost vody v rigolu.
Rigolové odvodňovače mají obecně větší hltnost než odvodňovače obrubníkové, ale při malých podélných spádech mohou mít hltnost téměř srovnatelnou.
Při výpočtu hltnosti všech odvodňovačů by se vždy měly uvažovat i mezní hodnoty, aby byla zjištěna spolehlivost s co největší bezpečností. Toto se týká hlavně velkých mostů, míst s vysokým provozem a neudržovaných úseků silnic. Lze např. zvýšit návrhovou intenzitu deště a tím vyjádřit větší, ale možný, přítok vody nebo zvýšit součinitel drsnosti v rigolu a tím zachytit nerovnoměrné proudění vlivem nerovností na vozovce a nebo lze i snížit vypočítanou hltnost jednoho nebo i více odvodňovačů a tím zachytit jejich možné částečné nebo plné ucpání.
Rozhodujícím parametrem při návrhu rozmístění odvodňovačů by měla být šířka rozlití B, protože ta vyjadřuje bezpečnost odvodnění pro provoz na mostě.
2. NOVÝ ZPŮSOB NAPOJENÍ MOSTNÍCH ODVODŇOVAČŮ NA POTRUBNÍ SYSTÉMY
Na letošním semináři představujeme odborné veřejnosti nový výrobek Flexibilní tvarovku "F" s obchodní značkou Inn (viz. obr.3). Tato tvarovka umožňuje napojení na mostní odvodňovače přímo na svislé nebo podélné potrubí přímo bez užití připojovacího potrubí z rour a kolena (viz. obr.4 a 5).
Tento výrobek, vyrobený z nerezové oceli tř. 1.4571, byl vyvinut během 12-ti měsíců od nápadu po funkční prototyp s účinnou pomocí renomované firmy Witzenmann, světové jedničky ve výrobě kompenzátorů.
Originální technické řešení tohoto výrobku tkví v tom, že za normálního stavu tuhá trubka je pomocí 22 vln o výšce 5 mm na dvou místech své délky schopna ohybu v úhlu od 00 do 900 pomocí minimálně vyvinuté síly. Při návrhu lze předpokládat, že při tvarování vnitřní strana vlnovky nemění délku.
Flexibilní tvarovka se tvaruje až na stavbě, takže vyrovnává stavební tolerance i odchylky v zaměření (zejména u rekonstrukcí). Svou pružností se chová v radiálním směru jako kompenzátor, který vyrovnává posuny nosné konstrukce. Při vhodném tvarování může přenášet i malé axiální posuny.
Tvarovku lze užít i na odvodňovacím potrubí ostatních inženýrských staveb. Jsme přesvědčení, že tento nový výrobek nalezne široké uplatnění při napojování potrubí, zvláště v místech, kde je nutno přecházet menší nebo stísněné prostory (vazníky, sloupy, římsy apod.) s různými těžko zadatelnými prostorovými požadavky, kdy bylo dosud nutno používat řadu tvarovek s množstvím spojů. A každý spoj na potrubí je potenciálním místem budoucí poruchy a jeho netěsnosti. Zvláště v případech přesně nezadaného tvaru je flexibilní tvarovka možná jediným správným technickým řešením.
Výrobně je tato novinka zatím připravena v profilu DN 100 a dále se připravuje modifikace v DN 150. O správnosti naší volby využívat flexibilní tvarovku a nabídnout ji v praxi, teprve ukáže Váš zájem o její využití na inženýrských stavbách, ve Vašem případě na mostech.
Dále Vás zveme do našeho stánku k seznámení s dalšími našimi výrobky, s mostním odvodňovačem Moravice pro odvodnění mostů a lávek s přímopojížděnou mostovkou a s mostním odvodňovačem Moravka pro odvodnění železničních mostů se štěrkovým ložem.
zpět na seznam
|
