1

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Technologia kablobetonu wymagająca specjalnych elementów i urządzeń jest aktualnie
dostarczana przez wysoko wyspecjalizowane firmy lokalne (krajowe), ale częściej przez
koncerny międzynarodowe, które posiadają odpowiednie środki i zaplecze do
utrzymywania i rozwoju systemów sprężania. Często oferowana jest kompleksowa
realizacja zadania polegająca na zaprojektowaniu konstrukcji i wykonaniu sprężenia.
Firmy publikują katalogi zawierające dane technologiczne oferowanych systemów, a
niekiedy i wytyczne projektowania.

Podstawowe cechy odróżniające kablobeton od strunobetonu, to:

• Naciąg cięgien jest realizowany po stwardnieniu betonu elementu
• Cięgna kotwione są za pomocą uchwytów mechanicznych - zakotwień

2

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Fazy produkcji kablobetonu

W technologii kablobetonu, przed zabetonowaniem elementu, w szkielecie zbrojenia
osadza się osłony kanałów kablowych, często wraz z elementami oporowymi
zakotwień. Po stwardnieniu betonu, cięgna w formie kabli są przewlekane przez kanały
(choć często umieszcza się je w kanałach przy ich układaniu) a następnie naciągane za
pomocą naciągarek hydraulicznych opierających się o beton elementu. Tym samym,
jednocześnie z naciągiem kabli następuje sprężenie elementu. Po zakończeniu naciągu
cięgna są kotwione i odpowiednio zabezpieczane.

Jeśli kanały kablowe są wypełniane iniekcją cementową, wówczas cięgna uzyskują
wtórną przyczepność do betonu (dzięki właściwościom masy iniekcyjnej i
odpowiedniemu ukształtowaniu powierzchni osłony kanałów kablowych. Mamy
wówczas do czynienia z cięgnami z przyczepnością i klasyczną konstrukcją
kablobetonową.

3

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Fazy produkcji kablobetonu

Przy stosowaniu sprężenia kablami bez przyczepności, często przestrzeń kanału
wypełniona jest materiałami obniżającymi tarcie (co jest istotne przy silnie
zakrzywionym przebiegu kabla). Materiały te zapewniają także ochronę antykorozyjną
cięgien. W tej technologii, przez cały okres użytkowania konstrukcji, utrzymanie siły
sprężającej odbywa się wyłącznie dzięki zakotwieniom mechanicznym, co wymaga ich
pełnej niezawodności.
W klasycznym kablobetonie, wtórna przyczepność cięgien daje dodatkowe
bezpieczeństwo.

4

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Fazy produkcji kablobetonu

Można wyróżnić następujące fazy wykonywania konstrukcji kablobetonowej:

• Ułożenie i stabilizacja zbrojenia pomocniczego oraz kanałów kablowych
• Betonowanie i dojrzewanie betonu
• Przewlekanie kabli
• Osadzanie bloków kotwiących i pras
• Naciąg kabli
• Kotwienie kabli
• Zabezpieczenie kabli (ew. iniekcja) i zakotwień

5

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

6

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Układ osłon kanałów kablowych w

mostowym dźwigarze skrzynkowym

Układ kabli w płycie stropu sprężonego

7

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Prasa naciągowa w czasie naciągu

8

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Zalety i wady kablobetonu

W stosunku do strunobetonu, technologia kablobetonu wykazuje następujące zalety

• Wykonywanie indywidualnych konstrukcji o dowolnym kształcie
• Możliwość sprężania na budowie (bez stałych wytwórni)
• Możliwość scalania sprężeniem konstrukcji segmentowych

Podstawową wadą jest konieczność stosowania kosztownych konstrukcji kabli oraz
zakotwień i pracochłonność procesu sytuowania kabli w elemencie.

9

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie

Pomijając wyposażenie związane z wykonaniem elementu betonowego, tj. montaż
zbrojenia i formy, betonowanie (które to nie różnią się zasadniczo od konstrukcji
żelbetowych), w kablobetonie wykorzystuje się wiele elementów i urządzeń
wyspecjalizowanych.

Można wyróżnić:

• Osłony kablowe
• Zakotwienia i łączniki kabli
• Prasy naciągowe (naciągarki) z urządzeniami kontrolno - pomiarowymi
• Urządzenia do iniekcji kanałów

10

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Elementy systemu sprężania (Freyssinett Polska)

11

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – osłony kablowe

• Ich zadaniem jest ukształtowanie przebiegu kabla i zapewnienie niezmienności

położenia i drożności kanału kablowego w procesie betonowania oraz jego
szczelności.

• W kablach z przyczepnością, injektowanych, powierzchnia osłon powinna być na

tyle „szorstka”, aby zapewnić wtórną przyczepność cięgien do elementu.

• W kablach zewnętrznych, osłona powinna zapewniać właściwą ochronę

antykorozyjną oraz odporność na uszkodzenia mechaniczne (uderzenie, celowe
uszkodzenie).

12

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Osłona z tworzywa sztucznego

(Freyssinett Polska)

Osłony z blachy zwijane (Freyssinett

Polska)

13

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Osłony i zabezpieczenie cięgien kabli zewnętrznych (Freyssinett Polska)

14

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

15

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – zakotwienia bierne

Zakotwienie bierne

(System N, Freyssinett Polska)

Zakotwienie bierne

(System G, Freyssinett Polska)

16

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – łączniki i zakończenia specjalne

Łącznik kablowy (System CC, Freyssinett Polska)

17

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – łączniki i zakończenia specjalne

Zakotwienia specjalne – do sprężania obwodowego ( System X, Freyssinett Polska)

18

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – prasy naciągowe

19

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – prasy naciągowe

20

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie

Naciągarka pojedynczych splotów

(Fot. Paul Maschinenfabrik GmbH &

Co. KG))

Zakotwienia specjalne – do sprężania

obwodowego ( Fot. Freyssinett Polska)

21

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – urządzenia do iniekcji

Iniektarka (Fot. BBR)

22

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. SYSTEMY I URZĄDZENIA

Oprzyrządowanie – inne urządzenia

Spośród innych urządzeń związanych z technologią kablobetonową można wymienić:
Siłomierze do pomiaru siły naciągu
Służą do rejestracji i monitorowania wartości siły w cięgnach, także są montowane
stale w szczególnie odpowiedzialnych konstrukcjach.
Urządzenia do rozkatwiania kabli
Umożliwiają rozkotwienie cięgien i zwalniania siły naciągu w przypadku konieczności
wymiany kabli lub poszczególnych cięgien.

23

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Obiekty mostowe – mosty belkowe

Most belkowy z prefabrykowanymi przęsłami

kablobetonowymi (Walnut Lane Memorial

Bridge, USA, 1956)

Most belkowy z przęsłami kablobetonowymi w

technologii nasuwania (River Rewa Bridge, Fiji,

2006)

24

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Obiekty mostowe – mosty belkowe

Most belkowy z przęsłami kablobetonowymi w technologii wspornikowej

(Rama V Bridge, Tajlandia, 2002)

25

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Obiekty mostowe – mosty wiszące

Most wiszący ze ściskanym łukiem

(Most im. Antoniego Madalińskiego,

Ostrołęka, 1996)

Most wiszący

(Humber Bridge, Wlk. Brytania, 1981)

26

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Obiekty mostowe – mosty wantowe

Most III Tysiąclecia im. Jana Pawła II przez Martwą Wisłę w Gdańsku, 2001

27

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Elementy budynków – dźwigary dachowe

28

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Elementy budynków – dźwigary dachowe

Dźwigary wspornikowe Torwar Warszawa

29

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Elementy budynków – konstrukcje szkieletowe

Rama sprężona budynku szkieletowego

30

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Elementy budynków – belki podsuwnicowe

31

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Zbiorniki, kopuły i silosy

32

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Zbiorniki, kopuły i silosy

Silos na cement (Fot. CUBUS HELLAS Ltd.)

33

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Zbiorniki, kopuły i silosy

Zbiornik wieżowy (Fot. Crom Prestressed Water Tanks)

34

KONSTRUKCJE SPRĘŻONE

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE BETONOWE

KABLOBETON. PRZYKŁADY REALIZACJI

Inne obiekty inżynierskie

Kotew gruntowa prętowa

(Fot. Zakład Inżynieryjny GEOREM Sp. z o.o.)

Kotew gruntowa kablowa

(Fot. Stump - Hydrobudowa Sp. z o.o.))