LECH COASTER – WIELKIE EMOCJE NA PALACH PREFABRYKOWANYCH

W parku rozrywki w Chorzowie zaplanowano budowę największego w tej części Europy rollercoastera (fot. 1). Główna atrakcji parku rozrywki została zlokalizowana na lądzie i nad wodą (rys. 1). Konstrukcja rollercoastera została zaprojektowana jako podparta na 187 fundamentach (rys. 1) pogrupowanych w 12 typowych rozwiązań. Ze względu na:

  • miejską lokalizację na terenie funkcjonującego parku rozrywki;
  • charakterystykę obciążeń oraz
  • warunki gruntowe

przewidziano wykorzystanie pali. W pierwszej wersji projektu przewidziano wykonanie na lądzie i w wodzie (z usypanej w zbiorniku platformy roboczej) pali wierconych o średnicy 500mm z betonu C40/50 i zbrojonych stalą zbrojeniową o fy=355MPa.

Po przeprowadzeniu szczegółowych analiz uwzgledniających:

  • krótki czas (3 miesiące) przewidziany na budowę platformy, wykonanie pali, badanie nośności pali oraz wykonanie monolitycznych
  • żelbetowych zwieńczeń fundamentów palowych,
  • wysoką agresywność siarczanową środowiska wodno-gruntowego,
  • wymaganie stosowania betonu wysokiej klasy betonu (C40/50) oraz
    lokalizację fundamentów palowych na lądzie i w wodzie

zrewidowano pierwotne rozwiązanie projektowe i zdecydowano o wykorzystaniu pali prefabrykowanych. Wyeliminowano w ten sposób istotne ryzyka związane z:

  • praktycznym brakiem kontroli nad formowaniem trzonów pali wierconych w odkształcalnych gruntach naturalnych lub/i świeżo
  • uformowanej, grubej i nierównomiernie zagęszczonej platformie,
  • możliwością zanieczyszczenia zbiornika wodnego mieszanka betonową,
  • długim czasem wiązania betonu w palach wierconych oraz
  • wysoką wymaganą klasą betonu (C40/50), w praktyce niemożliwą do osiągnięcia w palach formowanych w gruncie.

 

Warunki gruntowo-wodne

Przykładowy profil geotechniczny (rys. 2) reprezentatywny dla obszaru palowania przedstawiono na rys. 2. Niebieskim kolorem oznaczono wodę, kolorem jasnozielonym odkształcalne grunty spoiste, kolorem ciemnozielonym namuły, żółtym nośne piaski i jasnobrązowym sztywne gliny.

Projekt

Projekt fundamentów składał się z:

-projektu budowy i rozbiórki dróg technologicznych i tymczasowej platformy roboczej na lądzie i w zbiorniku wodnym z wykorzystaniem 17 800 ton łupka przepalonego,
-projektu palowania zakładającego wykorzystanie 39 typów pali prefabrykowanych różniących się przekrojem poprzecznym, długością lub/i zbrojeniem,
-projektu 22 próbnych obciążeń dynamicznych i
-projektu 12 typów monolitycznych zwieńczeń żelbetowych.
Wykorzystano 410 pali o przekroju 30 x 30 cm i 88 pali o przekroju 40 x 40 cm o długości od 5 do 15 m, zbrojonych 12-stoma, 16-stoma lub 20-stoma prętami głównymi o średnicy 12 mm. Przekrój i długość pali została dostosowana do przewidywanych obciążeń. Zaprojektowano pale na obciążenia osiowe w przedziale od 200 do 1000kN w trudnych i zmiennych warunkach gruntowych. Poniżej zamieszono przykładowy wynik obliczeń nośności pala prefabrykowanego wykonanych przy użyciu darmowego oprogramowania PalePN Lite  (rys. 3).

Realizacja robót

Roboty palowe (fot. 2 i 3) zrealizowano w ciągu 21 dni roboczych w warunkach miejskich, w bezpośrednim sąsiedztwie funkcjonującego parku rozrywki zapewniając przy tym wysokie bezpieczeństwo robót oraz użytkowania parku.

Poniżej zamieszczono przykładowe zdjęcie z realizacji. Na szczególną uwagę zasługuje:

brak ograniczeń ze względu na realizację robót palowych w warunkach zimowych;
czysty plac budowy i brak urobku wymagającego utylizacji;
krótki czas wykonania robót palowych (jeden dzień);
gotowość pali prefabrykowanych do przenoszenia obciążeń bezpośrednio po wbiciu;
wykonanie robót palowych w sąsiedztwie wznoszonej, lekkiej konstrukcji stalowej;
wysokie wymagania/wysoka dokładność wykonania robót palowych.

 

Podsumowanie
Fundament Lech coaster'a w liczbach:

187 to liczba pojedynczych stóp fundamentowych
12 to liczba typów stóp fundamentowych
39 to liczba różnych rozwiązań konstrukcyjnych pali prefabrykowanych
8170 m to łączna długość wbitych pali prefabrykowanych
17 800 ton to ilość wykorzystanego łupka czerwonego na platformy robocze i drogi technologiczne
21 to liczba dni palowania
22 to liczba przeprowadzonych badań dynamicznych nośności pali
200 kN to minimalna nośność projektowana wykorzystanego pala prefabrykowanego
1000 kN to maksymalna nośność projektowana wykorzystanego pala prefabrykowanego
 

Fundament Lech Coaster’a (fot. 4) wykonano przy użyciu pali prefabrykowanych o przekroju 30 x 30 cm i 40 x 40 cm o długościach od 5 do 15 m, wbijanych w mieście na terenie funkcjonującego parku rozrywki na lądzie i w wodzie z usypanej tymczasowej platformy.