Kolaps krajního profilu
Mostní závěry s jednoduchým těsněním spáry – druh 4 dle TP 86:2009 jsou nejvíce používané na novostavbách a rekonstrukcích v České republice.
Mostní závěr s jednoduchým těsněním spáry je dle TP86:2009 definován jako Těsněný povrchový mostní závěr (dále jen MZ) sestávající se z krajových profilů a jediného těsnícího pásu, který nepřenáší žádné pohyblivé zatížení a je vodotěsný.
Krajové profily jsou kotveny do nosné konstrukce mostu a závěrné zídky mostu.
Vlastnosti mostních závěrů s jednoduchým těsněním spáry musí splňovat dva nejdůležitější požadavky:
- vodotěsnost,
- životnost.
Oba výše uvedené požadavky se dají vyřešit správným konstrukčním návrhem.
KONSTRUKČNÍ PROVEDENÍ
Nejběžnější konstrukce MZ je tvořena krajním profilem, který je kotven do betonového bloku. Zároveň je opatřen přípojným prvkem pro vodotěsné napojení izolace o minimální šířce 100 mm (výjimečně 80 mm). Mezi kotvené krajní profily je osazen těsnící pás. Krajní profil mostního závěru je nejčastěji válcovaný, popřípadě svařovaný ocelový prvek konstrukční nelegované oceli, popř. kombinací nelegované a korozivzdorné oceli. V poslední době se objevují krajní profily z lehkých materiálů, např. hliníku nebo plastu (tento materiál není v čl. 4.1 TP86:2009 Materiál mostních závěrů vůbec uveden). Krajový profil je vybaven drážkou pro osazení těsnícího pásu ve speciálním tvaru, která zajišťuje dokonalé přichycení těsnícího pásu (popř. kde je možné umístit dodatečný prvek, který fixuje těsnící pás (viz obr. 1).
Materiál těsnícího pásu je nejčastěji z EPDM nebo chloroprenu a musí být dostatečně odolný proti ultrafialovému záření (UV), teplotnímu rozpětí od –35 °C do +70 °C, ropným produktům, kyselým a alkalickým vodám, roztokům chemických rozmrazovacích látek, kapalinám chladících soustav atd. Dále musí odolávat cyklickému (mít dostatečnou pružnost) a mechanickému namáhání (mít dostatečnou pevnost proti přetržení a oděru). Požadavky na vlastnosti jsou definované v tabulce 4.1 TP86:2009.
Geometrie drážky v návaznosti na těsnící pás bývá know-how každého dodavatele. Právě vlastní geometrie včetně tolerancí – krajní profil vs. těsnící pás ovlivňuje zejména vodotěsnost MZ a tím i jeho životnost. Geometrické tolerance vlastních profilů a těsnícího pásu nejsou v TP86:2009 nikterak definované a je obtížné ověřit jejich parametry. Nejčastější tolerancí je zde hodnota kolem 1,0 mm (viz obr. 1). Kotvení krajního profilu musí zajistit přenos sil do nosné konstrukce mostu a závěrné zídky mostu. U betonových mostů je standardní řešení kotvení přivařením kotevních třmenů ke krajnímu profilu. Osazení průvlečné výztuže mezi kotevními oky MZ a třmeny nosné konstrukce a závěrné zídky mostu s následným zabetonováním. U mostů ocelových se provádí kotvení MZ přivařením krajního profilu k nosné konstrukci. Tyto uvedené způsoby jsou nejčastější aplikací u novostaveb mostů.
U rekonstrukcí mostů s menším posunem je možné použít kotvení pomocí šroubů spolehlivě upevněných do mostovky/opěry chemicky nebo mechanicky. V poslední době se objevují systémy mostních závěrů, které nemají kotvení (není v souladu s TP86:2009). Krajní profil je držen pouze soudržností s betonem. Je důležité si uvědomit, že by zde měla být prokázána kvalita podkladu odtrhovými zkouškami a je nutné zajistit spolehlivou ochranu proti vniknutí vody.
Mostní závěry s jednoduchým těsněním spáry mohou být vybaveny prvky snižující hlučnost nebo mít speciální geometrický tvar. Prvky pro snížení hlučnosti se nejčastěji šroubují. Konstrukce mostního závěru se stává složitější a není možná následná výměna těsnícího pásu bez demontáže prvků snižující hlučnost. Mostní závěr atypického tvaru, popřípadě s vyšší šikmostí je proto výhodnější.
KONTROLA A ÚDRŽBA MOSTNÍCH ZÁVĚRŮ
Nosná konstrukce a opěra musí být navržena tak, aby byl umožněn snadný přístup k podhledu MZ. Bohužel u mostních závěrů s jednoduchým těsněním spáry a podpovrchových mostních závěrů existuje výjimka, kde mezera mezi nosnou konstrukcí a závěrnou zídkou má minimální rozteč 150 mm při 10 °C. Toto kritérium ve většině případů znemožní provedení kontroly, tj. kontroly vodotěsnosti z podhledu mostního závěru. Z horní strany u jednoduchého mostního závěru nelze prakticky ve většině případů skoro nic zjistit, a to z důvodu všeobecného znečištění MZ, zejména zanesení těsnícího pásu nečistotami z provozu. Toto je způsobeno absencí údržby nejenom jednoduchých mostních závěrů.
Údržba jednoduchých mostních závěrů by se měla provádět 2× ročně, převážně před běžnou prohlídkou mostního závěru a po ukončení zimní údržby. Dále by se měla kontrola MZ provádět po opravě vozovky v blízkosti mostních závěrů. Je nutné při návrhu mostu uvažovat se zimní údržbou (šikmost pluhu je cca 60 – 70 °). Pokud mostní závěr má shodný úhel, může dojít k poškození MZ pluhem.
ŽIVOSTNOST MOSTNÍCH ZÁVĚRŮ A PORUCHY
Vzhledem k jednoduchosti MZ by měla být živostnost minimálně 50 let u krajních profilů a u těsnícího pásu minimálně 20 let. Na životnost má vliv konstrukční návrh a provedení, volba použitého materiálu a vzájemné tolerance profilu a těsnícího pásu. Poruchy vyskytující se na stavbách jsou zejména způsobeny špatným konstrukčním návrhem mostního závěru, nedodržením technologií během výstavby a v neposlední řadě zanedbanou údržbou.
Nejčastější poruchy u MZ s jednoduchým těsněním jsou:
- kolaps krajního profilu nebo kotvení (viz obr. 2 a 3),
- vypadávání těsnícího pásu z krajního profilu (viz obr. 4),
- uvolňování prvků pro snížení hlučnosti (viz obr. 5).
ZÁVĚR
Ačkoliv se jedná o konstrukčně jednoduchý MZ, jeho význam je chápán jako standardní, nebo běžný. Zdánlivě se jeví zažité detaily jako automaticky spolehlivé. S ohledem na poruchovost instalovaných mostních závěrů s jednoduchým těsněním spáry je nutno konstatovat, že je nutno zvýšit zejména nároky na provedení detailů, materiálové náročnosti, následné kontroly a maximalizovat snahu na pravidelnou údržbu.
