---

Co to są kotwy gruntowe?

Kotwy gruntowe to elementy przenoszące siłę kotwiącą z konstrukcji oporowej (np. ścianka szczelna lub ściana szczelinowa) na warstwę nośną gruntu. Kotwy gruntowe są zatem wysoce odpowiedzialnymi elementami konstrukcji. Pozwalają na wykonywanie głębokich wykopów bez konieczności stosowania rozpór lub innych elementów, które ograniczają światło konstrukcji (np. przypór gruntowych).

Zastosowania kotew gruntowych to przede wszystkim:

• kotwienie obudów głębokich wykopów
• wzmacnianie konstrukcji kanałów, nabrzeży
• stabilizacja skarp i zboczy

Normą właściwą dla kotew gruntowych jest norma PN-EN 1537, zawierająca wytyczne dotyczące projektowania, materiałów, wykonawstwa a także nadzoru i badań. Każdą kotew gruntową bez wyjątku należy poddać badaniu odbiorczemu. Badanie odbiorcze (inaczej: próbne obciążenie) potwierdza projektowaną nośność każdej kotwy, dodatkowo upewniając nas, że konstrukcja oporowa jest bezpieczna.

Jakie są rodzaje kotew gruntowych?

Ze względu na konstrukcję cięgna, kotwy gruntowe dzielimy na:

• prętowe – kotwy z cięgnem wykonanym z pręta o pełnym przekroju
• linowe – kotwy z cięgnem wykonanym z kilku splotów lin sprężających.

Ze względu na okres eksploatacji, kotwy gruntowe dzielimy na:

• tymczasowe – o okresie eksploatacji do 2 lat
• trwałe – o okresie eksploatacji powyżej 2 lat.

Kotwy gruntowe trwałe powinny posiadać ochronę antykorozyjną aby zapewnić oczekiwany okres eksploatacji konstrukcji wynoszący 100 lat.

Jakie są rodzaje ochrony antykorozyjnej kotew gruntowych?

Kotwy gruntowe tymczasowe nie wymagają dodatkowej ochrony antykorozyjnej. Wystarczającym zabezpieczeniem jest otulina zaczynu cementowego tworzącego buławę i wypełniającego otwór wiertniczy.

Kotwy gruntowe trwałe wymagają dodatkowej ochrony antykorozyjnej, aby zapewnić długi czas eksploatacji. Zapewnia się ją poprzez wykonanie dwóch warstw zabezpieczenia antykorozyjnego, w efekcie czego otrzymujemy pewną ochronę, nawet gdyby doszło uszkodzenia jednej z warstw. Zabezpieczenie takie nazywa się DCP (ang. Double Corrosion Protection).

W kotwach gruntowych zabezpieczenie DCP wykonuje się poprzez umieszczenie cięgna w rurze karbowanej HDPE a następnie wypełnienie wnętrza rury zaczynem cementowym. Cięgno kotwy zabezpiecza się na całej długości, dodatkowo instalując drugą rurę osłonową w części swobodnej. Zabezpieczenie DCP wykonuje się w wytwórni, aby zapewnić wysoką jakość i ciągłość ochrony. Należy również dostosować wszystkie elementy tworzące konstrukcję kotwy, aby ochrona antykorozyjna była niezawodna. Poniższe obrazy pokazują schemat wykonania kotwy trwałej, przekrój przez cięgno z zabezpieczeniem DCP a także zbrojenie kotew DCP dostarczone na budowę i przygotowane do montażu.

Ciekawostka! Czy wiecie, że norma PN-EN 1537 nie dopuszcza stosowania powłoki cynkowej jako składnika zabezpieczenia antykorozyjnego kotew trwałych? Tak więc wszystkie elementy zabezpieczone powłokami typu „duplex” (ocynk + farba) są niezgodnie z normą i nie mogą być stosowane w kotwach trwałych. Ważne jest również to, że zabezpieczenie antykorozyjne powinno obejmować całą długość cięgna, a nie tylko ostatnie 3 m.

Dlaczego poprawna konstrukcja cięgna w kotwie gruntowej jest tak ważna?

Kotwa gruntowa to element niezwykle istotny z punktu widzenia bezpieczeństwa konstrukcji oporowej. Zapewnia podparcie, biorąc na siebie część sił działających na ścianę oporową, tym samym zapewniając jej stateczność, redukując przemieszczenia i pozwalając na optymalizację gabarytów. Siła podparcia przenosi się za pośrednictwem cięgna kotwy z zakotwienia w konstrukcji oporowej aż do buławy kotwy, gdzie ostatecznie przekazywana jest na otaczający buławę grunt nośny.

Istotnym jest, aby buława kotwy gruntowej znajdowała się poza zasięgiem klina odłamu, powstającego w konstrukcjach oporowych. Gdy część nośna kotwy (buława) zlokalizowana jest w obrębie klina odłamu, w efekcie wystąpienia przemieszczeń kotwa będzie przemieszczała się razem z klinem odłamu. Nie będzie wówczas poprawnie wspierała konstrukcji oporowej (to tak, jakbyśmy próbowali sami podnieść się za włosy).

Dodatkowo, w kotwie gruntowej bez poprawnie wykonanej długości swobodnej nie ma możliwości wykonania poprawnych badań nośności. W trakcie badania odbiorczego kotwy gruntowej obciążenie próbne przykłada się do zakotwienia i sprawdza, czy kotwa ma zakładaną w projekcie nośność. Jeżeli kotwa nie ma poprawnie ukształtowanej długości swobodnej, wówczas badamy nośność całego elementu – również części znajdującej się w klinie odłamu. W efekcie takiego badania otrzymujemy niemiarodajną wartość nośności kotwy, co pokazuje poniższy schemat. Jest to bardzo niebezpieczne.

Z uwagi na to, w kotwach gruntowych zachodzi bezwzględna konieczność zapewnienia długości swobodnej cięgna. Realizuje się ją poprzez umieszczenie odcinka cięgna w dodatkowej osłonie, na długości wynikającej z geometrii klina odłamu. Dzięki temu, cięgno kotwy odseparowane jest od zaczynu cementowego na długości klina odłamu i zapewnione jest jego swobodne wydłużenie w trakcie badania. Badając i sprężając poprawnie wykonaną kotew gruntową mamy pewność, że zbadaliśmy jej część nośną we właściwym miejscu (w buławie poza klinem odłamu, a nie „gdzieś za ścianką”) i bezpieczeństwo konstrukcji jest zapewnione.

Dlaczego nie znajdziecie u nas tzw. „samowiercących kotew gruntowych”?

Tzw. „samowiercące kotwy gruntowe” to elementy, w których cięgno wykonane jest z żerdzi samowiercącej. Wykonanie takiej kotwy na budowie jest odrobinę szybsze, ale konstrukcja zbrojenia uniemożliwia uzyskanie poprawnej długości swobodnej oraz ochrony antykorozyjnej, wymaganej przez normę PN-EN 1537. Żerdź samowiercąca jest jednocześnie wiertłem i po wywierceniu otworu pozostaje w nim jako zbrojenie. Wszystkie dodatkowe elementy dołożone do zbrojenia (np. rury osłonowe długości swobodnej, powłoki antykorozyjne) ulegną zniszczeniu w procesie wiercenia. Nie mogąc zapewnić poprawnej długości swobodnej cięgna, nie ma możliwości na poprawne zbadanie nośności takiej „kotwy”, zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 1537.

System samowiercący (np. oferowany przez nas system ANP) jest dobrym rozwiązaniem jako zbrojenie gwoździ gruntowych i mikropali, ale nie jest dopuszczony do stosowania w żadnej z norm dotyczących konstrukcji oporowych (klin odłamu i niezbędna długość swobodna cięgna, pamiętacie?).

Czym różnią się „samowiercące mikropale kotwiące” od „samowiercących kotew gruntowych”?

Wyłącznie nazwą 🙂 W obydwu przypadkach mówimy o konstrukcjach oporowych, gdzie zawsze występuje zjawisko klina odłamu, więc sama zmiana nazwy elementu kotwiącego nic nie zmieni na lepsze. Obydwa te rodzaje tzw. „kotew” nie spełniają wymagań norm projektowych i wykonawczych dotyczących konstrukcji oporowych.

Kotwy gruntowe w ofercie ATM

Oferujemy zbrojenie kotew gruntowych wykonane z prętów o pełnym przekroju lub lin sprężających, zgodne z normą PN-EN 1537, z przeznaczeniem do stosowania jako kotwy gruntowe tymczasowe lub trwałe. Zamawiając zbrojenie kotew gruntowych w ATM macie pewność, że będzie ono zgodne z obowiązującymi normami i bezpieczne w stosowaniu.

Dostarczamy sprefabrykowane zbrojenie, wyposażone we wszystkie elementy niezbędne do prawidłowej pracy kotew gruntowych, czyli: cięgna, łączniki, rury osłonowe, rurki iniekcyjne, zakotwienia, bloki oporowe itp. Zbrojenie jest przygotowane zgodnie z dokumentacją projektową i gotowe do instalacji.

Oferujemy również usługi badania oraz sprężania kotew gruntowych, wykonywane przez naszą wykwalifikowaną kadrę inżynierską.

Jeżeli masz pytania dotyczące projektu/wykonania kotwy gruntowej, prosimy o kontakt za pomocą przycisku „Zapytaj o ofertę”.