Právě předpětí nádrží bylo předmětem dodávky firmy SM 7. Nejzajímavější a také technicky nejnáročnější operací však bylo zvedání střešní konstrukce nádrží do její definitivní polohy. Touto technologií se bude zabývat druhá část tohoto článku.
Vyšším zhotovitelem celé stavby byla společnost Metrostav a.s., realizační dokumentaci betonových konstrukcí zpracovala firma Stráský, Hustý a partneři s.r.o., generálním projektantem byla společnost Artech spol. s r.o. Investorem celé akce je akciová společnost ČEPRO.
Předpínání základové desky a stěn nádrží
Vlastní konstrukci nádrží tvoří válcová konstrukce z předpjatého betonu spočívající na masivní desce, která je rovněž předepnuta. Stěny válce mají tloušťku 600 mm a jsou dodatečně předepnuty vodorovným a svislým předpětím. Byly betonovány metodou kontinuálního tažení. Základová deska má proměnnou tloušťku díky vyspádování ke kalníku umístěnému ve středu dna a je křížem předepnuta. Veškeré předpětí je navrženo jako soudržné s výplní předpínacích kanálků cementovou maltou. Veškeré předpětí bylo provedeno společností SM 7, a.s. a byl použit systém Dywidag.
Pro předepnutí každé základové desky bylo použito 68 kabelů z 12 lan Ls Ø 15,7 mm a pevnosti 1860 MPa.
Stěny nádrží jsou předepnuty horizontálně kabely z 19 lan Ls Ø 15,7 mm pevnosti 1860 MPa, na výšku celé nádrže je uloženo 2x30 kabelů. Kabely jsou uloženy v plastových trubkách PT-Plus®, použitých za účelem minimalizace ztrát předpětí třením v kabelových kanálcích. Kabely jsou kotveny ve čtyřech svislých žebrech na vnějším povrchu nádrží tak, že každý horizontální kabel je tvořen ze dvou polovin, které jsou půdorysně stykovány ob jedno žebro, to znamená, že každá polovina tvoří oblouk se středovým úhlem 180°. Kabely v jedné vrstvě se napínaly oboustranně a obě poloviny současně, takže při napínání horizontálních kabelů byly v akci současně čtyři napínací zařízení s kapacitou 5000 kN.
Svislé předpětí stěn je provedeno vlásenkovými kabely z 12 lan stejné kvality jako u horizontálního předpětí. Vlásenkové kabely jsou uloženy v ocelových vinutých trubkách a v oblasti kotvení v základové desce v ocelové válcované trubce ohnuté do tvaru U s průměrem 2 m, což je minimální přípustný poloměr pro tento typ kabelu. Napínání těchto kabelů se provádělo z horní hrany stěn oboustranně pomocí dvojice napínacích zařízení zavěšené na speciálním přípravku. Velký důraz byl kladen na správnou funkci detailu, řešícího průchod kabelového kanálku přes kluznou pracovní spáru mezi základovou deskou a stěnou. Nejnáročnější technologickou operací v této fázi výstavby bylo protažení všech 12 lan touto vlásenkovou kotvou. Lana se strkala po jednom z horní úrovně stěn a potvrdilo se očekávané, totiž že prostrčení 50 m dlouhého lana nejprve 20 m svisle dolů, poté přes ocelovou trubku ohnutou v poloměru 1 m do opačného směru a opět 20 m svisle vzhůru působí již značné komplikace a tyto parametry jsou limitní pro takovýto kabel. Injektáž byla prováděna z nejnižšího místa kabelu cementovou maltou s minimálními objemovými změnami. V místech prostupů stěn bylo použito atypického svislého tyčového předpětí. Na horním okraji stěny bylo vytvořeno 18 železobetonových konzol vyložených dovnitř nádrže. Tyto konzoly sloužily ke zvednutí a připnutí střechy nádrže.
Předpínání a zvedání střechy nádrže
Zastřešení nádrží je provedeno železobetonovou monolitickou skořepinou o tloušťce 250 mm s patním dodatečně předepnutým věncem rozměru cca 1000 x 1000 mm. Skořepina má tvar kulové plochy a byla vybetonována na dně základové desky. Následně byly skořepiny po předepnutí obvodového věnce vyzdviženy do definitivní polohy a připnuty ke konzolám stěn.
Úlohou vyzvednout skořepinu o hmotnosti téměř 1500 t, průměru více než 47 m o ploše srovnatelné s polovinou fotbalového hřiště a to do výšky přes 20 m bylo pověřeno středisko Hydroservisu SM 7. Po porovnání několika technologických variant, které přicházely v úvahu, bylo rozhodnuto zvednout střechu pomocí celozávitových předpínacích tyčí a dutých hydraulických válců. Potom bylo třeba vyřešit několik zásadních technických problémů jako například způsob průchodu spojek tyčí hydraulickými válci, dostatečnou kapacitu a tlak čerpadel, sledování geometrie konstrukce a jejího pohybu během zvedání a ještě celou řadu dalších. Výsledný postup zvedání byl navržen tak, že na každé z 18 konzol rozmístěných po obvodě nádrže byly umístěny dvě zvedací závitové tyče WR Ø 36 mm, každá únosnosti cca 1000 kN. Na konzolu byla pro každou dvojici tyčí smontována ocelová konstrukce s převázkami a se stoličkami pro pobírání jednotlivých kroků zdvihání.
Pro průchod spojky tyčí byly navrženy a zkonstruovány speciální dělené roznášecí desky. Tyče byly rozděleny z montážních důvodů na tři díly délky asi 6 m, spodní část tyče byla zakotvena do věnce skořepiny a zůstává v konstrukci pro definitivní připnutí střechy ke stěně. Hydraulický systém zdvihání tvoří tři uzavřené a navzájem propojené okruhy vždy s jedním čerpadlem a 12 dutými válci o nosnosti 600 kN na 6 konzolách. Z uvedených únosností je patrno, že tyče byly teoreticky využity asi na 42 % únosnosti, hydraulické válce na 70 %. Pracovní tlak v okruhu nepřevýšil 530 barů.
Vlastní zdvihání probíhalo po jednotlivých krocích velikosti až 150 mm, po kterých bylo nutno vždy pobrat konstrukci na maticích ve stoličkách. Po vyjetí celé tyče i se spojkou nad převázku byla tyč pomocí věžového jeřábu demontována. Průměrná rychlost zvedání dosahovala 1m/hod, jednu skořepinu bylo možno zvednout včetně všech doprovodných činností za 4 - 5 dní. Změny tvaru střešní skořepiny byly sledovány v 18 bodech pod každou konzolou laserovým dálkoměrem a dále ještě ve 3 bodech ve třetinách obvodu pomocí lankového snímače propojeného s PC. V průběhu zvedání se maximální absolutní odchylky od roviny skořepiny pohybovaly do 20 mm, což bylo sice výrazně více, než předpokládaly konzervativní odhady, nutno však dodat, že značnou část z této deformace zapříčinilo nerovnoměrné oteplení skořepiny a závěsů a lokální imperfekce konstrukce skořepiny. Během zdvihání však v žádném případě nedošlo k jakémukoliv porušení konstrukce střechy.
Po dozdvihnutí konstrukce do definitivní polohy byly vyztuženy a dobetonovány části mezi jednotlivými konzolami tak, že vytvořily celistvý obvodový věnec, ke kterému se následně připnula dalšími 96 tyčemi celá skořepina. Poté byly provizorní roznášecí desky a matice na zdvihacích tyčích nahrazeny definitivními kotevními prvky a i do těchto tyčí byla vnesena předpínací síla.
Technický útvar společnosti SM 7 a.s. vyvinul a její pracovníci na této akci poprvé použili některé nové technologie. Zejména zvedání tak unikátní konstrukce co se týče hmotnosti, rozměrů i výškového rozdílu, je jedinečné v celostátním i evropském měřítku.
Ing. Miloš Šimler, SM7, a.s.
