Základní korozní průzkum pod Barrandovským mostem v okolí trati Praha–Beroun.
Článek se zabývá předpisy pro ochranu staveb před účinky bludných proudů a jejich aktuálním stavem na území ČR i SR. Je zde uvedeno členění předpisů ve vztahu k platným ČSN a evropským normám, jsou zmíněny všechny současné platné resortní předpisy týkající se projektování a realizace staveb, ale i předpisy týkající se kontrolních měření na dotčených stavbách. Zmíněny jsou i předpisy zajišťující omezení vlivu bludných proudů na straně zdrojů, tj. v oblasti železniční dopravy, ať již vlakové, či městské. Článek se také věnuje dokončení a vydání nového předpisu SŽ S13 nahrazujícího původní předpis SR 5/7(S) zabývající se danou problematikou bludných proudů v podmínkách železničních drah.
Problematika ochrany železobetonových staveb před účinky bludných proudů je řešena v ČR a SR cca od poloviny osmdesátých let minulého století. Systém ochranných opatření představuje soubor požadavků a zásad formulovaných již nejméně od sedmdesátých let minulého století, jejichž úkolem je především stanovit požadavky na dobrou kvalitu stavby tak, aby byly sníženy projevy korozního namáhání na minimum a byla zachována plná životnost stavby i při působení bludných proudů, se kterými se často v praxi setkáváme v průmyslových a dopravně zatížených aglomeracích.
Předmětem návrhu ochranných opatření jsou obecně všechny ocelové a železobetonové konstrukce, které se do země ukládají. Požadavky na ochranu liniových staveb – plynovodů a vodovodů jsou zakotveny v národních i evropských normách cca od šedesátých let. U železobetonových konstrukcí se systém ochranných opatření začal formovat do metodik až v osmdesátých letech minulého století.
V současné době jsou resortní předpisy MD ČR i SR dostupné bezplatně na webových stránkách www.pjpk.cz a www.spravazeleznic.cz.
Pro resort staveb pozemních komunikací a dopravy byly vytvořeny speciální předpisy pro ochranu staveb před účinky bludných proudů. Tyto předpisy komplexně popisují systém ochranných opatření od předprojektové přípravy a projektové přípravy staveb, stanovují požadavky především na pasivní ochranná opatření, stanovují požadavky na systém kontrolních měření a systém nedestruktivní diagnostiky koroze výztuže a trvalé rozvody pro sledování vlivu bludných proudů a také stanovují postupy při nezbytnosti návrhu aktivních ochran a jejich provozování, definují systém požadavků kontrolních měření v průběhu stavby a po dokončení stavby a konečně stanovují požadavky na provozovatele staveb.
Předpisy byly původně vytvořeny pouze pro mostní objekty s obecnou platností. Postupně byly předpisy rozpracovány pro další typy konstrukcí, zejména tunelové stavby, kombinované stavby pro železnici a pozemní komunikace, speciální stavby v rámci zakládání staveb atd.
Předpisy navazují zejména na normu ČSN EN 50162, kde v národní příloze NA je uveden základní postup pro návrh ochranných opatření s odkazem na předpisy nižší úrovně. Tato skutečnost je významná zejména pro navrhování pozemních staveb, pro které není jiný předpis s danou podrobností zpracován.
Nezahrnutí problematiky pozemních staveb do resortních předpisů bylo v době vzniku předpisů nezbytné pro jejich obsáhlost. V současné době zůstává tento nedokončený bod (kapitola) poměrně citlivou částí zejména při současném návrhu železničních uzlů, a tedy budov železničních stanic. Rovněž se nepodařilo do předpisů zahrnout část zabývající se návrhem izolovaného předpětí. Pro TP 124 MD ČR byla vytvořena příloha stanovující požadavky na návrh a realizaci izolovaného předpětí (2012), doposud však nebyla vydána a předpokládá se její vydání s revizí TP 124. Revize předpisu TP 124 MD ČR je již zahrnuta do programu pro tvorbu předpisů MD ČR/ŘSD.
Odkaz na zmiňované resortní předpisy MD ČR a SŽ je zapracován i do normy ČSN EN ISO 12696 Katodická ochrana oceli v betonu.
Platné resortní předpisy pro ochranu před účinky bludných proudů v resortech dopravy ČR
Pro resort dopravy pozemních komunikací (MD ČR)
TP 124 Základní ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů na mostní objekty a ostatní betonové konstrukce pozemních komunikací, MD ČR, 2009.
Pro resort železniční dopravy ČR
SŽ S13 Ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů pro stavby na železnici, účinnost od 1. listopadu 2023.
Požadavky na měření vlivu bludných proudů pro mostní i tunelové stavby jsou zakotveny v samostatném dokumentu pro silniční stavby MP-DEM MD ČR. Pro železnice je metodický pokyn zahrnut do hlavního dokumentu SŽ S13 a je uveden v příloze H.
Specializovaná pracoviště
Vzhledem k obsáhlosti problematiky bylo nutno v rámci resortu dopravy (a později i na úrovni ČSN EN ISO 15257) definovat požadavky na kvalifikaci osob, které jsou oprávněny provádět činnosti související zejména s měřením vlivu bludných proudů v resortu dopravy. Praxe ukazuje, že tyto požadavky by se měly dotýkat i kvalifikace pro návrh ochranných opatření.
V ČR se postupuje podle TP 124 MD ČR a SŽ S13. Specializovaná pracoviště jsou vybavena oprávněním pro tyto činnosti na základě předložených prací a přezkoušením v souladu s požadavky definovanými Metodickým pokynem MD ČR Systém jakosti v oboru pozemních komunikací – část II/2 – průzkumné a diagnostické práce č. j. 20840/01-120 v platném znění (MD ČR, OPK) pro dopravní i železniční stavby. Každý základní korozní průzkum, který je podkladem pro návrh ochranných opatření v rámci zpracování projektové dokumentace, tak musí být doložen dokladem o způsobilosti zpracovatele měření k těmto činnostem. Shodně se postupuje při provádění měření v průběhu a po dokončení stavby.
Předpis SŽ S13 Ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů na stavby železničního spodku
Zpracovatel se snažil zachovat jednotnost řešení předpisu a jeho členění pro všechny čtyři předpisy – jak silniční, tak železniční v ČR i SR. Pro nový předpis SŽ S13 se uvádí tyto základní principy:
Předpis navazuje na předpis z roku 1997 a nový předpis je rozpracován na úroveň předpisu TP 124 MD ČR z roku 2009 do větších podrobností pro dráhu.
Jsou zachovány požadavky pro ochranu betonových konstrukcí určených pro provoz tratí elektrizovaných jednofázovou proudovou trakční soustavou (střídavou trakční soustavou). Zejména u tunelových staveb je zřetelná polarizace výztuže stejnosměrným napětím, byť trakční soustava je jednofázová 25 kV. Navíc se ukazuje stále častěji, že je nutno se zabývat i možností vlivu indukovaných napětí do betonových konstrukcí. V takovém případě jsou principy navrhovaných pasivních ochranných opatření více než užitečné i z hlediska bezpečnostního anebo v kombinaci řešení bezpečnosti staveb a korozního namáhání. To platí a bude platit beze zbytku i pro tratě VRT.
Podobně jako v ostatních citovaných předpisech je zaveden statut „specializovaného pracoviště“. S vývojem předpisů byl postupně sjednocen požadavek na prokázání kvalifikace pracovišť. Seznam specializovaných pracovišť je veden v databázi MD ČR (www.pjpk.cz/korozni-pruzkum).
Ve smyslu předchozího bodu je zachován minimální požadovaný stupeň ochranných opatření č. 4 pro všechny betonové konstrukce, které jsou určeny pro vedení elektrizované trati nebo v její těsné blízkosti. Tato podmínka však neznamená, že pro dané stavby nebude zpracováván základní korozní průzkum. Ten je významnou součástí projektové přípravy pro návrh ochranných opatření, ale především je výchozím podkladem pro hodnocení vlivů po elektrizaci ve smyslu TKP 25A a ČSN EN 50122-2.
I nadále platí, že podrobný průzkum a základní korozní průzkum jsou základní podklady pro návrh projektové dokumentace stavby a obě činnosti jsou součástí předprojektové, případně projektové přípravy, nikoli položky pro zhotovitele stavby. Tento požadavek platí jak pro trakční soustavy elektrizované stejnosměrnou proudovou trakční soustavou, tak jednofázovou proudovou trakční soustavou. Požadavek je zachován i pro dvoufázovou trakční soustavu (VRT).
Termín jednotně zavedený ve všech čtyřech předpisech „Podrobný průzkum“ je v SŽ S13 nově nahrazen termínem „Předběžný průzkum“ se spoluuvedením původního názvu „Podrobný průzkum“. Důvodem je snaha o koordinaci s předpisem TKP 25A (byť je termín „podrobný průzkum“ zaveden od roku 1970).
Obecně platí, že problematika úniku zpětných trakčních proudů, a tedy bludných proudů se dotýká staveb určených pro vedení jak stejnosměrných trakčních soustav, tak soustav střídavých, jak bylo uvedeno v původní SR5/7(S) a je uvedeno i v nové SŽ S13.
Zvýšená pozornost je věnována předpínací výztuži. V silnější formě než pro TP 124 je formulována povinnost používat systémy izolovaných předpětí. Nový předpis SŽ S13 odkazuje kromě citace předpisu ASTRA 12010 i na normu ČSN EN 1992-2, změna 2, kde se nepoužívá klasifikace izolace předpětí A, B a C dle původního dokumentu ASTRA 12010, ale označení P1, P2 a P3.
Další významnou změnou je odstavec týkající se návrhu pevných jízdních drah, a to jak na mostních objektech, tak v tunelových stavbách. Úprava předpisu vychází ze zkušeností dosažených na mostních i tunelových stavbách v ČR. Dle současných poznatků a praxe a dostupných technologií je například již zcela nemyslitelné navrhovat kotvení kolejnic přímo do mostovky s předpjatou nechráněnou výztuží. Platí tedy, že elektrické izolování kolejnic bude uplatňováno v betonových konstrukcích a na betonových konstrukcích i pro jednofázové trakční soustavy.
Z předpisu TP 124 jsou pak přeneseny shodné požadavky na trvalé zemní kotvy a další kotevní prvky.
Velká pozornost byla věnována problematice ukolejňování. V rámci návrhu ochranných opatření před účinky bludných proudů dochází ke koordinaci s projektem ukolejnění stavby s cílem nalezení optimálního řešení z hlediska obou profesí. Tento bod se týká zejména požadavku na ukolejňování výztuže, který je předmětem diskusí již od vydání normy EN 50122-1, ed. 1 a ed. 2. Výztuž v betonu se neukolejňuje a ukolejňují se pouze neživé (kovové) části nacházející se v POTV (prostor ochrany trakčního vedení dle ČSN EN 50122-1). Beton není ani izolant, ani polovodič, ani vodič ani „částečný vodič“, jak uvádí norma. Beton je elektrolyt s podobnými (shodnými) vlastnostmi jako zemina a výztuž v betonu je bezpečně uzemněna, nevznikají na ní žádná nebezpečná dotyková napětí. V novém předpisu je kromě zákazu obnažování a ukolejňování náhodné výztuže zakotveno vysvětlující ustanovení týkající se odkazu na normu EN 50122-1, ed. 2 s odůvodněním, proč se výztuž neukolejňuje.
Dalším speciálním doplněním je pak vazba na požadavky ČSN EN 50122-2 ve vztahu k požadavkům na oddělení uzemnění a napájecích soustav elektrických instalací od zpětné trakční cesty. Stanovují se požadavky na veřejné osvětlení, ochranu před bleskem a provedení instalací v prostředí s bludnými proudy (elektrizované dráhy).
V oblasti diagnostiky koroze výztuže a aktivních ochran je předpis sjednocen s ostatními shora uvedenými předpisy. I zde platí, že aktivní ochrany pro betonové konstrukce se považují za výhradně nouzové ochranné opatření, když už všechna další dostupná ochranná opatření se prokážou jako nedostatečná. Omezení aplikace aktivních ochran platí i nadále pro stavby s předpjatou výztuží.
V původní SR 5/7(S) z roku 1997 byla vedena metodika měření vlivu bludných proudů jako příloha 1. Tento stav zůstává zachován i pro předpis SŽ S13 na rozdíl od předpisu TP 124 MD ČR. I v rámci SŽ S13, příloha H je metodika koncipovaná tak, aby pracoviště mohla postupovat jednotně, jednotnými postupy a byly pouze doplněny kapitoly týkající se železničních zařízení a staveb.
S nabytím účinnosti nového předpisu SŽ S13 k 1. 11. 2023 je dokončen systém předpisů pro silniční a železniční stavby v ČR (a SR). V roce 2024/2025 se předpokládá uskutečnění podrobného školení pro projektanty, zhotovitele i investory a provozovatele v rozsahu cca jednodenního školení, které se bude celou problematikou zabývat podrobně včetně ukázek reálných příkladů ze staveb tvorby projektových dokumentací.
Zároveň na základě projednání se SŽ by měla být připravena příloha k předpisu SŽ S13 obsahující vzorové detaily řešení, například v oblasti systému provaření výztuže, vývodů, uzemnění, skříní pro měření apod. Předpokládá se doplnění přílohy pro řešení ochranných opatření pro pozemní stavby (železniční stanice) a požadavky na izolované předpětí.
Autoři: Ing. Bohumil Kučera (JEKU),
Ing. Václav Podlipný (SŽ),
Ing. Jan Šimon (SŽ)
