Zakladanie pilótov

Proces pilótovania, ktorý má poskytnúť pevné základy pre nový štadión Evertonu, začal v októbri minulého roka a úspešne bol dokončený prvého júna 2022.

Od stredoveku sa do zeme zabíjali hlboké základy pomocou techniky známej ako pilótovanie. Pilótovanie je rozhodujúce pre stabilitu a úspech mnohých stavebných konštrukcií – vrátane domov, mostov, viaduktov a ciest. Čo je to však pilótovanie? A ako pilótovanie funguje? To si povieme v nasledujúcich riadkoch.

Umiestnenie základov štadióna na výplni doku podľa orientácie. Hore pohľad priečne od rieky Mersey. Dole pohľad z pobrežia severne pozdĺž rieky s kanálom. (fotozdroj: Everton FC)

Pilótovanie je vlastne proces hĺbenia základov do zeme, aby sa slabej pôde pod ňou (piesková výplň doku Bramley-Moore) poskytla väčšia štrukturálna pevnosť. Pripravuje to pôdu na udržanie ťažkých nákladov, ako je dom, kancelárska budova, mrakodrap, cesta alebo hocijaká iná časť infraštruktúry. Pilóty predstavujú nákladovo efektívny prístup k boju proti korózii a je dokázané, že výrazne predlžujú životnosť konštrukcie. Vedeli ste, že celé mesto Benátky je postavené na drevených pilótoch nad morskou vodou?

Stĺpy v zemi

Pilóty sú zvyčajne dlhé stĺpy, ktoré sú vyrobené z dreva, ocele alebo betónu. Ich tvar, obvod a hmotnosť sa môžu líšiť v závislosti od podmienok pôdy a náročnosti projektu. Napríklad pilóty môžu potrebovať niesť zdvíhacie bremená na podporu vyšších štruktúr, ako sú mrakodrapy. V tomto prípade musia inžinieri zvážiť prevrátenie sily vetra alebo vĺn. Pilótové základy v podstate fungujú tak, že sa hmotnosť ťažkej konštrukcie rozloží na širšiu plochu. Pri použití pilótového základu počas výstavby je potrebné zvážiť niekoľko faktorov. Tu je niekoľko situácií, kedy môže byť použitie pilotového základového systému nevyhnutné:

• keď je hladina podzemnej vody vysoká
• keď veľké zaťaženie nadstavby potrebuje dodatočnú podporu*
• keď iné typy základov sú drahšie alebo nerealizovateľné*
• keď je pôda v malej hĺbke stlačiteľná*
• keď je tu možnosť erózie, kvôli svojej polohe v blízkosti koryta rieky/pobrežia*
• keď je v blízkosti konštrukcie kanál alebo hlboké drenážne systémy
• keď nie je možný výkop pôdy do požadovanej hĺbky z dôvodu zlého stavu pôdy*
• keď nie je možné udržať základy suché čerpaním alebo iným opatrením*

*  = prípad výstavby v doku Bramley-Moore

Nie je stĺp ako stĺp

Predtým, ako sa stavební inžinieri môžu rozhodnúť medzi typmi pilót, musia posúdiť podmienky ich staveniska, ako je pôda, klíma a ďalšie relevantné faktory ako hĺbka výkopu a uhol, pod ktorým je potrebné pilóty nainštalovať. Potom môžu pristúpiť k trom najbežnejším spôsobom pilótovania – hnané, liate a kombinované.

Hnané pilóty sú prefabrikované ešte pred príchodom na stavenisko. Zarážajú sa priamo do pôdy hydraulickým kladivom. V granulovaných pôdach tieto pilóty vytláčajú rovnaký objem pôdy, čím pomáhajú pôde stať sa pevnejšou. Toto zhutnenie pôdy zvyšuje jej hustotu; a teda aj jej nosnosť. Tento spôsob však nie je vhodný pre nasýtené bahnité pôdy, ktoré majú zlú drenážnu kapacitu. Vodnatý stav zabraňuje zhutňovaniu pôdy, keď cez ňu vŕtate pilóty. V skutočnosti to má opačný účinok na pôdu, pretože znižuje jej schopnosť uniesť veľké zaťaženie.

Pilóty liate na mieste využívajú len betónové pilóty. Namiesto toho, aby pracovníci privážali na stavenisko prefabrikované pilóty, vyvŕtajú diery do zeme, umiestnia dovnútra oceľové výstuže a potom dieru zaplnia betónom. Postup využitý aj pri novom štadióne EFC. To im umožňuje prispôsobiť hĺbku základu podľa potrieb projektu a použiť pilóty s menším priemerom, ako sú tie, ktoré sa používajú na zakladanie s hnanými pilótami.

Pilótovanie v doku Bramley-Moore spôsobom liatia betónu do vopred vyvŕtaných dier a osadením oceľovej výstuže. (fotozdroj: CFA)

Kombinované pilótové základy využívajú kombináciu procesu zakladania hnaných pilót a liatych pilót na mieste. Zachováva sa tak výhoda každej metódy. Podľa typu pilóty poznáme viac druhov používaných stĺpov:

• koncové – prerezáva slabú vrstvu zeme až na pevný podklad
• trecie – zaťaženie priamo úmerné dĺžke pilóty
• skrutkové – pilóty v tvare veľkých oceľových skrutiek
• drevené – používané už tisíce rokov, prefabrikované a inštalované zarážaním
• oceľové – inštalácia s nárazovými/vibračnými kladivom do pevnej pôdy a skál
• betónové – bežné na mori, ako mosty, ropné plošiny a plávajúce letiská

Použitie v doku Bramley-Moore

Za sedem mesiacov týchto základových prác bolo v bývalom mokrom doku osadených spolu 2 771 liatych betónových pilót. Každá s hĺbkou približne 15 až 20 metrov. Takisto sa položilo 300 mm hrubej recyklovanej kamennej pilótovej „rohože“ na podporu ťažkých strojov pri práci na pieskovej výplni bývalého prístaviska.

Vykladanie a vyrovnanie recyklovaného kameňa na podklad pre prácu ťažkých strojov. (fotozdroj: evertonfc.com)

V rámci výstavby sa vytvorila aj takzvaná pilótová stena, ktorá neskôr v rámci stavebného programu pomôže vytvoriť vodný kanál na západnom obvode štadióna ako pripomienku dedičstva lokality čoby fungujúceho doku. Zároveň však poskytne vodnú konektivitu k priľahlým dokom a príležitosť vytvoriť nový ekologický biotop.

Všetky vykonané práce v konečnom dôsledku poskytnú stavebné bloky, z ktorých sa nakoniec zo zeme vynoria betónové, tehlové, oceľové a sklenené konštrukcie štadióna. Nadzemné práce sa už začali na celom pozemku. Na severe sa už dokonca začala oceľová inštalácia, ktorá sa čoskoro rozšíri cez dva severné rohy. V budúcej časti našeho seriálu sa pozrieme bližšie práve na prvé nadzemné práce, ktoré už ženú štadión do výšky…

(fotozdroj: evertonfc.com)