Czym są ścianki szczelne i w jaki sposób działają?

Spis treści

• W jakich zastosowaniach sprawdzają się ścianki szczelne?
• Konstrukcja ścianek szczelnych
• W jaki sposób mogą być instalowane ścianki szczelne

Używanie ścianek szczelnych to popularny sposób na wykonywanie prac pomocniczych, a w wielu przypadkach także na realizację samego obiektu. Ścianki szczelne są wykorzystywane zarówno w budownictwie kubaturowym, jak i liniowym, a także przy licznych pracach hydrotechnicznych. Łatwy oraz dość szybki sposób ich instalacji sprawia, że inwestorzy i wykonawcy bardzo często decydują się na ich zastosowanie.

W jakich zastosowaniach sprawdzają się ścianki szczelne?

Podczas prowadzenia prac budowlanych i robót inżynieryjnych wykonawca często musi radzić sobie z niesprzyjającymi warunkami geologicznymi, a także zadbać o właściwe zabezpieczenie terenu. Jednymi z większych wyzwań bywa napór dużych mas ziemi podczas prowadzenia głębokich wykopów oraz realizowanie inwestycji zlokalizowanych w bezpośrednim sąsiedztwie nachylonych zboczy i skarp. Problemów może również dostarczać przedostająca się do rejonu prac woda. Chodzi tu zarówno o przesiąkające wody gruntowe, pojawiające się w sposób naturalny po usunięciu większej ilości gruntu, jak i o inwestycje wymagające robót hydrotechnicznych.

Przeczytaj również: W jaki sposób działają kolektory słoneczne?

Istnieje wiele metod pozwalających na ograniczenie ryzyka osunięć, a także zabezpieczanie wykopów czy prac wykonywanych na brzegach lub poniżej lustra wody. Do często stosowanych rozwiązań należą choćby rozmaite sposoby stabilizacji gruntu przez zagłębianie kotew, mocowanie siatek, palowanie czy wreszcie budowę konstrukcji oporowych, np. murów czy gabionów. W wielu przypadkach wykonuje się też zakrojone na szerszą skalę odwodnienia, np. instalując igłofiltry lub zakładając odpowiednie drenaże. Niejednokrotnie optymalnym rozwiązaniem jest jednak wykonanie ścianki szczelnej – wyjaśnia przedstawiciel firmy Kowal, która zajmuje się budownictwem inżynieryjnym.

Ścianki szczelne są rozwiązaniem, wykorzystywanym przy fundamentowaniu, zwłaszcza gdy niezbędne jest wykonanie szczególnie głębokiego wykopu. Są one używane również do zabezpieczania wykopów wykorzystywanych w budownictwie liniowym, np. w związku z budową tuneli, przygotowywaniem infrastruktury przesyłowej – wodociągowej, gazowej albo elektrycznej. Bardzo często za pomocą ścianek szczelnych zabezpiecza się grożące osunięciem skarpy i nasypy. Za ich pomocą można również chronić istniejące drogi oraz linie kolejowe. Ścianki szczelne są niezastąpione w budownictwie inżynieryjnym, np. przy zabezpieczaniu nadbrzeży. Za ich pomocą można wzmacniać brzegi zbiorników wodnych, przyczółki mostowe, ujścia kolektorów czy wszelkiego rodzaju budowle hydrotechniczne.

Przeczytaj również: Rodzaje betonu stosowane w budownictwie

W wielu przypadkach ścianki szczelne są używane jako stały element budowli i konstrukcji. Często pozostawia się je, by tworzyły ściany tunelu, kanału czy innego obiektu hydrotechnicznego.

Przeczytaj również: Jakie akcesoria warto wybrać do kominka?

Konstrukcja ścianek szczelnych

Zasada działania ścianek szczelnych jest stosunkowo prosta. Wykonuje się je z grodzic zwanych również bursami, które zagłębia się w gruncie. Dzięki swej konstrukcji poszczególne grodzice mogą być ze sobą łączone, tworząc stabilną i jednolitą zaporę. Bursy wykonane są najczęściej ze stali, ale w wielu przypadkach także z bardzo wytrzymałego tworzywa sztucznego. Mogą mieć różny profil – od elementów płaskich przez kształt litery „Z”, „U” albo greckiej omegi, co wpływa na ich sztywność, wytrzymałość oraz łatwość zagłębienia.

Grodzice są ze sobą łączone za sprawą znajdujących się na ich krawędziach zamków. Dzięki nim każdy kolejny element może być wsunięty w poprzedni. Specjalnie wyprofilowany zamek nie tylko ułatwia precyzyjne osadzenie grodzicy, ale również zapewnia właściwą szczelność połączenia, nierzadko za sprawą użycia dodatkowego uszczelniacza. Zazwyczaj stosuje się różne substancje oleiste, woski albo bitumy. Działają one zwykle przez wytworzenie powłoki, która jest ściskana przez grodzice obciążone naporem mas ziemi albo wody.

Zamki burs mogą mieć konstrukcję swobodną, jednak stosuje się również rozwiązana zaciskowe. W takim przypadku zamki są dodatkowo zagniatane, a w wielu przypadkach spawane. Istnieje wiele typów grodzic wykorzystywanych przy budowie ścianek szczelnych, jednak najpopularniejsze i najbardziej wszechstronne są popularne „larseny”, nazywane tak od nazwiska inżyniera, który je opracował i zastosował po raz pierwszy.

W jaki sposób mogą być instalowane ścianki szczelne

Ścianka szczelna jest budowana przez pogrążanie obok siebie kolejnych grodzic. Bursy muszą być wsuwane precyzyjnie, tak, żeby przylegały do siebie na całej długości zamka. Elementy można instalować zarówno w gruncie, jak i w dnie zbiorników wodnych. Zdarza się, że dla większej stabilności konstrukcji elementy ścianki szczelnej są wzmacniane podporami, zakładanym od góry wieńcem czy w przypadku zboczy, skarp i wykopów odpowiednio kotwione w gruncie.

Bursy najczęściej instaluje się za pomocą wibromłotów albo wciskarek hydraulicznych. W pierwszym przypadku grodzica jest pogrążana pod wpływem siły nacisku, a także generowanych sztucznie wibracji. Zazwyczaj są one tworzone przez umieszczoną mimośrodowo masę, która zainstalowana w głowicy wbijającej powoduje wytwarzanie wibracji. Powstające drgania sprzyjają rozluźnieniu gruntu i pozwalają na stosowanie mniejszych sił nacisku.

W przypadku wciskarek hydraulicznych stosowana jest jedynie siła nacisku skierowana bezpośrednio na bursę. Zaletą tej metody jest o wiele niższy hałas oraz brak drgań, które mogą oddziaływać nie tylko na znajdujące się w pobliżu inne budowle czy obiekty infrastrukturalne, ale również na przebywających w sąsiedztwie ludzi.

Zaletą stosowania burs jest to, że po wykonaniu konkretnego zadania mogą być zdemontowane i wykorzystane ponownie przy realizacji kolejnej inwestycji. Zmniejsza to potrzebne nakłady i sprawia, że metoda ta jest konkurencyjna cenowo.