Budujemy Dworzec Fabryczny. Najpierw powstaną ściany

Najprawdopodobniej podziemny dworzec Łódź Fabryczna będzie budowany tzw. metodą ścian szczelinowych. To znaczy, że ściany budynku będą gotowe zanim zacznie się wywożenie ziemi. Na czym polega technologia tłumaczy ekspert Politechniki Łódzkiej

- Najpierw przy pomocy hydraulicznego chwytaka, który może ważyć nawet kilkanaście ton, wykonuje się wąski wykop o szerokości nie przekraczającej zwykle jednego metra i głębokości założonej przez konstruktorów. Może on sięgać nawet kilkadziesiąt metrów w głąb podłoża - tłumaczy Zbigniew Okruszek z Katedry Geotechniki i Budowli Inżynierskich Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. To znacznie głębiej niż sam budynek, bo ściany będą później pełniły funkcję fundamentu budynku. - Tak głęboka szczelina byłaby niestabilna. Jej ściany mogłyby się zawalić, dlatego wnętrze wypełnia się tzw. zawiesiną bentonitową - dodaje Okruszek. Bentonit to odmiana iłu. Sproszkowany i zmieszany z wodą tworzy gęstą ciecz przypominającą błoto. I to "błoto" wlewa się do szczeliny, dzięki czemu jej ściany nie zapadają się. Kiedy wykop jest gotowy wkłada się do niego wcześniej przygotowane zbrojenie. Wygląda ono jak klatka z setek stalowych prętów.

Później przychodzi czas na wylewanie betonu. Na dno wykopu wprowadza się rurę, którą od dołu pompuje się beton. - Jest on gęstszy od zawiesiny bentonitowej, dlatego wypełnia otwór od dołu wypychając "błoto", które zbiera się na powierzchni w przygotowanych wcześniej zbiornikach. Po oczyszczeniu będzie je można ponownie wykorzystać - mówi naukowiec. Tak wykonane fragmenty, czyli tzw. sekcje ściany, mają niewielką długość. Zwykle taką jak zasięg hydraulicznego chwytaka, który wybiera grunt. Dlatego operację trzeba powtarzać wielokrotnie. Można kopać kilka sekcji jednocześnie, ale nie mogą znajdować się zbyt blisko siebie. Później się je łączy otrzymując głęboką i szczelną żelbetową ścianę, otaczającą przyszły wykop.

Kiedy ściany podziemnego budynku są gotowe przychodzi czas na wybieranie ziemi z miejsca, gdzie będzie podziemna budowla. Ale gdyby kopać bez żadnego zabezpieczenia napór otaczającego wykop gruntu spowodowałby zawalenie ścian. Dlatego trzeba je w jakiś sposób zabezpieczyć lub podeprzeć. - Można zrobić to za pomocą tymczasowych rozpór - wylicza ekspert PŁ. Ta metoda stosowana jest przy mniejszych budowlach i raczej nie zobaczymy jej na dworcu Łódź Fabryczna. Można też zastosować tzw. kotwienie. Polega to na tym, że przez ścianę, w głąb gruntu, wierci się otwory o długości kilkunastu-kilkudziesięciu metrów, do których wprowadza się splecione pręty z bardzo wytrzymałej stali. Następnie wstrzykuje się beton pod wysokim ciśnieniem. Po związaniu betonu, naprężeniu cięgna i zamocowaniu jego końcówki w ścianie uzyskuje się kotwy, które przeniosą nacisk ziemi ze ściany na grunt. Takich kotew robi się bardzo dużo. Nawet co kilka metrów i w kilku poziomach, co sprawia, że metoda może okazać się czasochłonna, a w przypadku dworca czasu wcale nie ma zbyt wiele.

Jest też metoda stropowa. O niej już pisaliśmy, ale o tym za chwilę. - Metoda stropowa polega na tym, że elementem, który rozpiera ściany i nie pozwala im się zapaść do środka podczas wybierania ziemi jest strop - tłumaczy naukowiec. To znaczy, że podziemna konstrukcja powstaje od góry. Na wcześniej wygładzonym gruncie, układa się zbrojenie i wylewa się beton. Kiedy zastygnie spod stropu przez pozostawione otwory technologiczne wybiera się ziemię. Operację powtarza się przy stropie kolejnej kondygnacji schodząc niżej tak długo, aż powstanie cała konstrukcja.

Tę metodę w rozmowie z Gazetą jako najbardziej prawdopodobną wskazała pani Danuta Kembłowska-Depieu, dyrektor firmy Systra w Polsce, która jest projektantem dworca. Później PKP, miasto i wykonawca mówili, że za wcześnie jest, aby przesądzać o ostatecznym wyborze sposobu budowania. Ma o niej zdecydować m.in. wynik badań geologicznych, które właśnie trwają. - Będą prowadzone co najmniej do kwietnia - informuje Katarzyna Rumowska, rzecznik prasowy wykonawcy robót.

Mimo że ostatecznej decyzji jeszcze nie ma, ekspert PŁ przyznaje, że metoda ścian szczelinowych obecnie jest to najpopularniejsza metoda budowania tego typu konstrukcji. - W ten sposób powstaje większość stacji metra w Warszawie.

Metoda ścian szczelinowych nie będzie nowością w Łodzi. - Budowano nią na przykład łódzką Filharmonię - opowiada naukowiec. Oprócz oszczędności czasu zaletą tej metody jest możliwość budowania głębokich wykopów w gęstej miejskiej zabudowie. Tak było w przypadku Filharmonii. - Gdyby zastosować klasyczne metody trzeba by wzmocnić fundamenty sąsiednich budynków - opowiada ekspert PŁ.

Odmianą stropową metody ścian szczelinowych budowany był też podziemny parking University Business Park między ulicami Wólczańską i Radwańską oraz Aleją Kościuszki.

A dokładnie tzw. odmianą półpodstropową. - Najpierw wykonano ściany szczelinowe. Potem strop na gruncie poziomu -2, ale tylko w zakresie opaski wokół obrysu ścian zewnętrznych. Potem wybrano ziemię w części środkowej oraz pod stropem poziomu -2 i wykonano płytę denną. Następnie dokończono strop poziomu -2 w części środkowej. Dalej strop poziomu -1 i kolejne stropy konstrukcji naziemnej - opowiada Przemysław Polak z GTC.

Metoda półstopowa tzw. obręczy rozpierającej

Metoda półstopowa tzw. obręczy rozpierającej

Tak wygląda zbrojenie ściany szczelinowej

Chwytak hydrauliczny

Ściany szczelinowe schemat

Warszawskie stacje metra budowane są metodą ścian szczelinowych

Warszawa, budowa drugiej linii metra, stacja Rondo Daszyńskiego. Fot. Sławomir Kamiński/Agencja Gazeta

* Zbigniew Okruszek jest pracownikiem Katedry Geotechniki i Budowli Inżynierskich Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. Jego specjalność to geotechnika. Prowadzi zajęcia dydaktyczne z mechaniki gruntów, fundamentowania i ćwiczenia terenowe z geotechniki. Prowadził m.in. badania geotechniczne podłoży gruntowych, badania własności wytrzymałościowych gruntów oraz badania gruntów do uszczelniania składowisk odpadów. Zajmuje się również zagadnieniami interakcji fundamentów z podłożem.

Zobacz też: Wszystko o nowym dworcu na naszym serwisie lodzfabryczna.pl