Mostní konstrukce je vystavená extrémním podmínkám prostředí jednak vlivem posypových solí, ale i dalších agresivních látek způsobující korozi. Okraje mostních těles jsou chráněny betonovými římsami, které jsou samostatně kotveny k hlavní nosné konstrukci mostu. Kritickým detailem je prostup římsových kotev přes izolaci do nosné konstrukce mostu. V současné době na trh přinášíme inovativní řešení kotvení říms pomocí systému Hilti HRB. Systém Hilti HRB splňuje požadavky na vodotěsnost kotvení skrz hydroizolaci, ale také vysoké únosnosti pro možnost přenosu zatížení. Samotné kotvení je navrženo tak, aby odolalo velké síle od nárazu vozidla do svodidla, jakož i zatížení od větru působícího na protihlukové stěny.
Inovativní řešení pro kotvení říms
Tradiční vývoj kotvení říms na mostech se skládal z řešení, které obsahovalo masivní ocelový prvek, tzv. „motýl“, který byl ve spodní části dotažen speciální těsnící podložkou. Toto řešení se u nás etablovalo po dekády a přetrvalo až do současnosti jako tradiční detail ukotvení mostní římsy do nosné konstrukce. Avšak současné trendy a inovace v mostním stavitelství přicházející z Rakouska a Německa přinášejí nové progresivní řešení HRB se zaměřením především na 3 oblasti:
- vodotěsný styk přechodu kotvy přes hydroizolaci,
- nerezový kotevní prvek třídy A4 nebo varianta žárový pozink pro zajištění odolnosti vůči korozi,
- optimalizovaný návrh předem zabetonované části nerezové kotvy s maticí.
Provedení styku kotvy s izolací mostovky standardním způsobem vyžaduje značnou preciznost a jde proto jak o časově, tak i montážně náročný proces. Společnost Hilti proto vyvinula certifikovaný a snadný způsob tohoto utěsnění pomocí speciální plastové izolační podložky HIW-SD v kombinaci s chemickou hmotou HILTI HIT-RE 500 V4. Chemická hmota HILTI HIT-RE 500 V4 je na bázi epoxidové pryskyřice a díky svým vlastnostem umožňuje vodotěsné utěsnění kotvení na styku hydroizolace s nosnou konstrukcí. Statické spolupůsobení kotevního prvku v betonu římsy zajišťuje šestihranná matice na dříku kotvy. Toto progresivní řešení je konzultováno s národními autoritami (např. ŘSD) a je předmětem schvalování a použití na pilotních projektech.
Kritéria statického výpočtu Hilti HRB
Každý návrh římsových kotev HILTI HRB podléhá statickému výpočtu na základě 3 výchozích kritérií:
- Geometrie nosné konstrukce mostu a mostní římsy
- Materiál nosné konstrukce mostu a mostní římsy
- Zatížení odpovídající vybavení mostní římsy (svodidlo, protihluková stěna, zábradlí, přímý náraz vozidla do římsy).
Hlavní výhody použití systému Hilti HRB
- jednoduché řešení a rychlá instalace kotvení,
- použití pro beton s trhlinami C20/25 až C50/60,
- schválení pro příklepové vrtání i diamantovou technikou (nutno zdrsnit daný otvor),
- variabilní kotevní hloubka do betonu,
- patentované řešení s certifikací DiBT,
- vysoká korozivní odolnost díky nerezovému (pozinkovanému) kotevnímu prvku.
Tyto výhody si pochvalují také realizační firmy, pro které to v souhrnu znamená úsporu nákladů a při tom výhodné technické řešení.
Čtěte také: Dřevěné sloupky v betonu: Jak na to
Použití v praxi
Tento princip se úspěšně používá v zahraničí jako např. v Německu, Rakousku a na Slovensku. Z České republiky můžeme zmínit několik konkrétních staveb: Silnice SIII/4808, Rekonstrukce mostu ev.č. 4808-8 - Skorotín; Silnice SII/374 Rájec průtah IV. Stavba; Dálnice D46, MÚK Prostějov - střed.
Hilti řešení kotvení do porothermu a děrovaného zdiva
Vůbec nejvyšší nosnosti a spolehlivosti kotevního bodu ve svisle děrovaném zdivu lze dosáhnout pomocí chemických kotev s patřičným příslušenstvím. Vytvrzená chemická malta v dutinách vyplní nejbližší okolí kotevního šroubu a brání jeho vytažení ze zdiva. Z toho je zřejmé, že nosnost roste s hloubkou vlepení a pevností cihly. Jako v jiných případech je velmi důležité vrtat otvor bez příklepu. Nezbytným příslušenstvím je plastové nebo kovové sítko. Průměr sítka označuje zároveň průměr vrtání. Hloubka vrtání je pak o 5 - 10 mm větší, než je délka sítka. Při vyšším zatížení se nabízejí kovová sítka v průměrech 12, 16, 22 a 30 mm, všechny v délkách 1 m. Z metrového kusu se snadno oddělí potřebná část; vyšší hloubkou se zvýší tahová nosnost, kterou je ovšem zapotřebí ověřit zkouškou. Do obou typů sítek se používá buď kotevní šroub výrobce FIS A nebo G. K popsanému způsobu kotvení jsou schválené tyto chemické malty: FIS VL, FIS V Zero a FIS V Plus. Jejich výhodou je všestrannost: jsou použitelné do všech běžných stavebních materiálů, ke všem typickým montážím. Všechny chemické malty fungují na principu smísení dvou složek - pryskyřice a tvrdidla a k vytvrdnutí potřebují čas. Při běžné teplotě mezi 20 a 30 °C se na vytvrzení čeká 30 - 45 minut a tato doba se s nižší teplotou prodlužuje. Díky nosnosti a spolehlivosti lze chemické kotvy směle použít pro konstrukční kotvení. Statik a přípravář jistě ocení možnost navrhnout kotvení v počítačovém programu. Jmenuje se C-FIX a je součástí množiny návrhových modulů FIXPERIENCE.
Kotvy Hilti pro různé aplikace
Hilti nabízí širokou škálu kotev pro různé typy upevnění a základních materiálů.
Vysoce výkonné expanzní kotvy do betonu s trhlinami
Tyto kotvy jsou určeny pro vysoké statické a seismické zatížení v trhlinovém betonu. Dostupné jsou varianty z uhlíkové oceli (pozinkované) i nerezové oceli (A4), s vnějším závitem nebo půlkulatou/šestihrannou hlavou.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Instalační nástroje |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Půlkulatá hlava | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Nerezová ocel, A4 | Půlkulatá hlava | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Nerezová ocel, A4 | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Nerezová ocel, A4 | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 30-22, TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
Expanzní kotvy (M8-M16) pro statické a seizmické zatížení do betonu s trhlinami
Tyto kotvy jsou vhodné pro specifické rozměry (M8-M16) a různé materiály.
Čtěte také: Materiály pro kotvení do betonu
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Instalační nástroje |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Uhlíková ocel, žárově pozinkovaná | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| S vysokou odolností proti korozi (HCR) | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
| Nerezová ocel | Vnější závit | Akumulátorové vrtací kladivo TE 6-22, Akumulátorový rázový utahovák SIW 4AT-22 ½”, SIW 6AT-22 |
Upevňovací šrouby pro beton a zdivo
Hilti nabízí vysoce výkonné upevňovací šrouby s různými typy hlav a povrchovými úpravami, schválené pro požární odolnost a seizmicitu.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Základní materiály | Schválení / zprávy o testech |
|---|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Šeštihranná hlava | Beton (s trhlinami), Porobeton, Zdivo (plné) | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, vícevrstvá povrchová úprava | Šeštihranná hlava | Beton (s trhlinami), Porobeton, Zdivo (plné) | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Šeštihranná hlava | Beton (s trhlinami), Porobeton, Zdivo (plné) | - |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | S vnitřním závitem | Beton (s trhlinami), Zdivo (plné) | - |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | Beton (s trhlinami), Zdivo (plné) | - |
Univerzální průvlekové kotvy pro beton
Tyto kotvy jsou vhodné pro beton bez trhlin a jsou dostupné v různých materiálech.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Schválení / zprávy o testech |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | ETA |
| Nerezová ocel, A4 | Vnější závit | ETA |
| Uhlíková ocel, žárově pozinkovaná / šeradizovaná | Vnější závit | ETA |
Vysoce funkční upevňovací šrouby se zápustnou hlavou
Tyto šrouby jsou určeny pro upevnění do betonu a zdiva, s důrazem na korozní odolnost a schválení pro bezpečnostní aplikace.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Schválení / zprávy o testech |
|---|---|---|
| Nerezová ocel, A4 | Zapuštěné | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Nerezová ocel, 316 | Šeštihranná hlava | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Šeštihranná hlava | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Bezpečnostní krytka | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Zapuštěné | ETA, Požár, Řešení seismicity |
Další expanzní kotvy a šrouby
Nabídka Hilti zahrnuje i demontovatelné expanzní kotvy, únosné průvlekové kotvy a ekonomické klínové kotvy, vhodné pro různé aplikace a prostředí.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Schválení / zprávy o testech |
|---|---|---|
| Nerezová ocel, A4 | Šeštihranná hlava | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Nerezová ocel, A4 | Zapuštěné | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Nerezová ocel pro vysokou odolnost proti korozi | Vnější závit | ETA, Požár, Řešení seismicity |
| - | Plochá hlava | ETA, Požár |
| Nerezová ocel, A2 | Vnější závit | ETA |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | ETA |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | - |
Vysoce výkonné upevňovací šrouby pro beton a zdivo
Tyto šrouby jsou ideální pro rychlé a spolehlivé upevnění do betonu a zdiva s vysokou korozní ochranou.
Čtěte také: Postup kotvení plotu do zdi
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Schválení / zprávy o testech |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Vnější závit | ABG/ABZ, ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, vícevrstvá povrchová úprava | Vnější závit | ABG/ABZ, ETA, Požár, Řešení seismicity |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Zapuštěné | ETA, Požár, Řešení seismicity |
Vysoce výkonné a opakovaně použitelné šrouby pro tvrdý beton
Tyto šrouby umožňují opakované použití a jsou vhodné pro náročné aplikace v tvrdém betonu.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Opakovaně použitelné (a demontovatelné) |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, Pozinkované | Zapuštěné | Ano |
| Uhlíková ocel, Pozinkované | Šeštihranná hlava | Ano |
| Uhlíková ocel, Vícevrstvá povrchová úprava | Šeštihranná hlava | Ano |
Rámová šroubová kotva a univerzální upevňovací šroub
Tyto kotvy jsou univerzální pro různé základní materiály a aplikace.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Základní materiály |
|---|---|---|
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Plochá hlava | Beton (s trhlinami), Porobeton, Zdivo (duté), Zdivo (plné) |
| Uhlíková ocel, pozinkovaná | Plochá hlava | Beton (s trhlinami), Zdivo (plné) |
Závěsy závitových tyčí a šroubovací zápustné hmoždinky
Tyto produkty usnadňují instalaci potrubí a izolací.
| Materiál, koroze | Typ upevnění | Opakovaně použitelné (a demontovatelné) | Základní materiály |
|---|---|---|---|
| Uhlíková ocel | Šeštihranná hlava, S vnitřním závitem | Není možné | Beton (tvrdý) |
| - | Šroubovací kotva | - | Zdivo (plné), Zdivo (duté), Beton (tvrdý), Porobeton, Beton (měkký) |
Kotvení s odolností proti bludným proudům
Při řešení kotvení se někdy vyskytuje požadavek na odolnost proti bludným proudům. Bludný proud je jev, který se vyskytuje v pomyslném obvodu tam, kde je buď úmyslně či náhodně jeden pól zdroje uzemněn a proud se vrací do zdroje nikoliv po správném vodiči, ale částečně vodivou zeminou (nebo konstrukcí v zemi). V praxi jsou původcem bludných proudů nebezpečných hodnot zejména stejnosměrné železniční trakce, tramvaje a metro. Právě hlavně u stejnosměrné trakce je třeba co nejvíce zamezit úniku proudů z kolejnice dále do země a dalších konstrukcí. Jednak z důvodů ztrát a ovlivnění některých dalších vedení, ale také převážně z důvodu potenciální elektrochemické koroze, která může vznikat díky tomuto jevu. Právě kvůli nedokonalému odizolování části obvodu se mohou šířit bludné proudy přes další kovové předměty v blízkosti kolejnic (kabelové rozvody, potrubí, konstrukce a podobně) v tzv. anodické oblasti, kde dochází k elektrolytickému rozpouštění kovů (bodové proděravění, bez nápadné rzi). Z toho důvodu je častý požadavek na upevnění (kotvení) dalších prvků s odolností proti bludným proudům například v metru, u železničních tunelů nebo mostů a také v blízkosti tramvajových tras. To znamená pro kotvení dalších kabelových tras, potrubí nebo zařízení může být požadavek od zadavatele na odolnost kotev proti bludným proudům, tj. požadavek na elektrický odpor kotvy.
Jako výrobce kotev Hilti nabízíme řešení právě i pro tyto specifické požadavky. Prokázání elektrické vodivosti (odporu) je samozřejmě třeba doložit zkouškou a výstupním protokolem. Z hlediska metodiky ještě upřesním, že nejnepříznivější případ je, pokud kotvíme do betonové konstrukce, při vrtání otvoru se dotkneme (nebo provrtáme) výztuž, ve které jsou potenciálně bludné proudy a daná kotva musí být elektricky oddělena od výztuže a betonové konstrukce. Toto lze splnit u chemické kotvy, která má požadovaný elektrický odpor, ale zároveň je třeba zaručit, že kotevní šroub je v otvoru symetricky uprostřed v ose otvoru (nesmí se dotýkat výztuže). Příkladem Hilti řešení s odolností proti bludným proudům je chemická hmota HIT RE-500 (poslední verze je V4). Tato hmota na bázi epoxidové pryskyřice má velký elektrický odpor. A ještě k tomu je třeba zajistit osové „vystředění“ kotevního šroubu.
Pro danou zkoušku je připraven otvor v betonové konstrukci skrz samotnou výztuž, což je nejhorší případ. Kotevní šroub je osazen speciálními plastovými středícími kroužky, které zajistí polohu kotevního šroubu přesně v ose otvoru. A po osazení chemické kotvy s kotevním šroubem se ještě upevní kotevní deska, která je oddělená podložkou od betonu a mezi kotevním šroubem a deskou je další podložka (černá) pro omezení kontaktu v daném místě. Při samotné zkoušce se pak měří elektrický odpor, kdy je připojeno napětí na výztuž a na kotevní šroub i na kotevní desku. Výsledkem je tedy posouzení elektrického odporu od konstrukce ke kotvě a kotevní desce. Hilti disponuje více zkušebními protokoly, kde je vidět minimální hodnota odporu mezi výztuží a kotevním šroubem 6500 MΩ a mezi kotevním šroubem a kotevní deskou 5 MΩ, což bývá plně dostačující vhledem k požadavkům zadavatele.
To znamená, že důležitou částí návrhu kotvy s požadavkem na odolnost proti bludným proudům je správný výběr chemické hmoty - např. HIT RE-500 a použití vhodné soustavy certifikovaných podložek a kroužků pro zajištění osy kotevního šroubu, ale i oddělení kotevního šroubu od kotevní desky. Jedná se o typy středících kroužků HIT-CR-M, HIT-CR-E a podložky HIT-CB. Středící kroužek HIT-CR má být správně 2x d pod povrchem betonu, minimálně však 35mm z důvodů namáhání smykem. Také existuje varianta použití plastového sítka, které se jinak běžně používá pro duté zdivo. Pokud použijeme správný rozměr do betonu, můžeme tím využít dané zajištění osy kotevního šroubu, i toto řešení máme postiženo v jednom ze zkušebních protokolů. Dále je také varianta řešení pro mechanické kotvy. Tady je ovšem principem to, že mechanická kotva je součástí betonové konstrukce a není chráněna proti bludným proudům. Soustavou podložek je pak možné oddělit zbytek konstrukce (kotevní desku) od samotné betonové konstrukce a zajistit tak potřebný elektrický odpor na hlavní ocelovou konstrukci. Toto řešení jsme využili například v pražském metru pro kabelové konstrukce ve stanicích.
tags: #hilti #řešení #kotvení #do #porothermu