194338. lajstromszámú szabadalom • Eljárás földalatti létesítmények talajvíz áramlást gátló visszaduzzasztó hatásának csökkentésére és/vagy kiküszöbölésére
1 194.338 2 A találmány eljárás földalatti létesítmények, főleg kis mélységben épülő metró vonalak víz pl. talajvíz áramlást gátló, visszaduzzasztó hatásának csökkentésére és/vagy kiküszöbölésére, melynél aknát és csápokat tartalmazó, a létesítmény víz áramlás felőli oldalán legalább egy csápos kutat létesítünk és az abban összegyűlő vizet elvezetjük. Budapest jelentős részén és az országban is igen sokfelé a terület földtani felépítése olyan, hogy a felszínen 5—10—15 m vtg-ban többé-kevésbé jó vízvezető talajrétegek helyezkednek el és ez alatt gyakorlatilag vízzáró az alapréteg. A felső, vízvezető rétegekben áramlik a talajvíz a befogadó, Budapesten a Duna felé. Ismert a résfalas építési technológia, mely a vázolt rétegfelépítés mellett akkor gazdaságos, ha a résfal nemcsak a munkagödör megtámasztására, hanem végleges szerkezeti elemként is felhasználható. Az előbbi funkció általában a munkagödör fenékszintje alá lenyúló falat jelent, amely talajvíz esetén — célszerűen - minél mélyebben nyúlik le, a szivárgási úthossz növelése érdekében. A mélyen lenyúló résfal szélső esetben eléri az alsó vízzáró alapréteget. Ezzel szinte teljesen megszűnik a víztelenítés szükségessége, és az kizárólag a kázbezárt tér pórusvizeinek, valamint a csapadékvíznek eltávolítására korlátozódik. Amennyire kedvező a mély résfal a munkagödör állékonysága szempontjából — tehát a viszonylag rövid építési szakaszban — annyira kedvezőtlen lehet az építés utáni végleges állapotban, ha az nem a talajvíz áramlási irányával párhzuamosan, hanem azzal kisebb nagyobb szöget bezárva, szélső esetben merőlegesen épül. Ezért az áramló talajvízzel szemben gátat képez nagyobb, összefüggő hosszban. A talajvíz áramlás útjába épített gát, akár csak leszűkíti a jobb vízvezető képességű rétegekben az átfolyási keresztmetszetet, akár teljesen lezárja azt, mindenképpen talajvízszint emelkedést okoz a víz áramlási iránya szerinti felső oldalon. A megemelkedő talajvízszint — a nagyobb hidraulikus esés folytán — megnövekedő sebességgel igyekszik átáramlani a még megmaradt alsó nyitót szelvényrészen, vagy megváltoztatja áramlási rányát s igyekszik kikerülni a beépített gátat. A megnövekvő szivárgási út-hossz viszont csökkenti a hidraulikus esést, tehát az átvezetett vízmennyiséget is. A visszaduzzasztó hatás miatt megemelkedő talajvlzszint néhány dm-en belül általában nem okoz különösebb gondot a környező létesítményekben. A kedvezőtlen körülmények egybeesése esetén a talajvíznek az eddig észlelt maximum fölé való duzzadása a környező épületek mélyebben fekvő helyiségeinek (pincék, műhelyek, raktárak, stb.) elöntését, ill. az eddigi mértéket meghaladó elöntését eredményezheti, esetleg a résfalas építménytől több száz méter távolságra is. De káros lehet azáltal is, hogy olyan talajrétegek kerülnek víz alá, amelyek korábban víz felett voltak és a megnövekvő felhajtó erő miatt esetleg egyes építmények biztonságát veszélyeztetik. Különösen kritikus lehet a talajvízszint emelkedése, ahol a víz hatására a talaj teherbíró képessége csökken pld. tőzeges területen. A káros hatások csökkentése, ill. elkerülése érdekében törekedni kell a természetes talajvízáramlási helyzetet legjobban megközelítő állapot létesítésére. Ennek megvalósítását, a résfal beépítése miatt korlátozódott, vagy megszűnt vízátvezetést külön e célból épített különleges létesítményekkel kell biztosítani. Ezek a létesítmények az eddigi gyakorlat szerint többfélék lehetnek, így: — Un. ablakos résfal, amikor a vízzáró rétegig lenyúló mély résfalak és a víz átfolyását lehetővé tevő rövid résfalak váltakozva épülnek meg. Hátránya, hogy a munkagödör víztelenítése nem megoldott. Nagymértékű belső szivattyúzás, vagy az ablakok fagyasztása szükséges. — A szerkezet alaplemeze alá beépített átvezető csöbek (óriás dréncsövek) melyek a résfalakat keresztezve mindkét oldalon érintkeznek a vízvezető talajréteggel. Hátránya, hogy a résfalakon viszonylag nagy nyílásáttörések szükségesek, a drének miatt a műtárgyon belül többletmunkák mellett, a munkatér víztelenítése is gondot okoz. — A duzzasztás felőli oldalon beépített szivárgóval kombinált csatorna, amely bizonyos szint felett elvezeti a fölös vízmennyiséget. Hátránya, hogy a csatorna építési igénye mellett a bevezetett vizet rendszerint csak átemeléssel lehet a befogadóba juttatni, ami állandóan felmerülő költséget jelent. Sok esetben a csatornát nagy mélységben kell megépíteni a szivárgóval együtt. Vízelszívó képessége viszonylag kicsi, és általában csak a közvetlen környezetében hatásos. Szennyvízelvezetésre is felhasznált csatorna csak abban az esetben hasznosítható, ha túlnyomással nem kell számolni (talajvíz, ill. talajfertőzés kizárható). — Ipari vízkivétel létesítése a megemelkedett vízállású területen, amely a többlet vízmennyiséget folyamatos szivattyúzással távolítka el és hasznosítja. Kedvező megoldásnak tűnik, azonban, ez gépház és csőhálózat kiépítését igényli. A vízminőség nem mindig kielégítő, még ipari víznyerés esetén sem. Megfelelő állandó fogyasztók a területen nem mindig találhatók. Az üzem esetleges leállása, megszűnése később gondot okoz. — A dortmundi metróépítés során is alkalmazott vízvezető csápok alkalmazása melyek a szerkezet átfúrása útján utólag beépíthetők, és a vizet az alagút alatt megépített csőben átvezetik. Hátránya, hogy a szerkezet áttörése szükséges, a karbantartás az üzemet is zavarhatja, metróvonal esetén a kettős cél biztonságos kielégítését kérdésessé teszi. A 180.062 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás "Eljárás és berendezés talajvízszint alá nyúló építmények, különösen talajvízduzzasztó hatásának kiküszöbélésére vagy csökkentésére . A szabadalmi leírás szerint függőleges vagy közel függőleges csőkutakat alakítanak ki az építmény falazatában vagy az építmény közelében a talajban és ezeket viszonylag sűrűn 2,4—6 m-ként összekötik. A megoldás számos hátránnyal rendelkezik, így: — A falazatban viszonylag sűrűn elhelyezendő, talaj felőli betorkollásoknál perforált csövek beépítése a szivárgó kialakításánál nagyon bonyolult, de zsaluzott szerkezetnél is a perforáció eldugulásának veszélye igen nagy. — A szerkezetépítést a sűrű csőhálózat körülményessé és ezzel költségessé teszi. A csövek — főleg a javasolt műanyag — megfelelő rögzíthetősége kétséges, tekintettel a betonozáskor fellépő erőhatásokra. — A talajvíz be- és kiáramlására szolgáló felületek nagyon kicsik, ami a rendszer hatásosságát és alkalmazhatóságát kétségessé teszi. — Egy idő után eltömődés, beiszapolódás létrejönj amelynek megszüntetésére semmilyen megoldási nem ad, az eltömődés megszüntetése csak igen bo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
