Analizując wykorzystywane w Polsce rozwiązania dotyczące sposobu montażu elementów studni w obrębie pasa drogowego nie sposób nie zwrócić uwagi na powszechność stosowania w takich przypadkach pierścieni odciążających.
Analizując wykorzystywane w Polsce rozwiązania dotyczące sposobu montażu elementów studni w obrębie pasa drogowego nie sposób nie zwrócić uwagi na powszechność stosowania w takich przypadkach pierścieni odciążających. Jest to zjawisko o tyle ciekawe, że zharmonizowana norma PN-EN 1917 nie przewiduje stosowania tego typu elementów.
Omawianie tego zjawiska należy w rozpocząć od definicji czym jest pierścień odciążający, a co za tym idzie, do czego ma służyć.
(…Pierścień odciążający jest charakterystycznym elementem osłonowym dla posadowionych w pasach drogowych obiektów o stosunkowo niewielkiej wytrzymałości, powodującym rozkładanie się obciążeń od transportu na stosunkowo dużą powierzchnię, a więc powinien być stosowany tam, gdzie konstrukcja obiektu nie jest przeznaczona do przenoszenia odpowiednich obciążeń…)
Prof. dr hab. inż. Ziemowit Suligowski – „Magazyn Instalatora” nr 11 (87) listopad 2005, artykuł „Obiekty kubaturowe posadowione w podłożu gruntowym – to nie kotwa” .
Betonowe studzienki rewizyjne złożone z prefabrykatów stanowią grupę obiektów o dużej wytrzymałości, w tym w szczególności na obciążenia pionowe. Przypomnijmy, że zgodnie z normą PNEN 1917:2004 minimalna wytrzymałość zwężek i płyt przykrywowych określona został na poziomie 300kN – 30 ton. Drugim ważnym parametrem określonym w wymaganiach normy jest wytrzymałość betonu na ściskanie na poziomie min. 40 MPa. Jeśli przyjmiemy, że średnio grubość ścianki studzienki to 120mm okaże się, że teoretycznie kręg Ø 1200mm może przenieść obciążenie pionowe ponad 1000 ton(!). Oczywiście jest to wartość wyliczona matematycznie i mocno przybliżona, ale skala wartości jest zupełnie nieprzystająca do obciążeń, na jakie narażona może być studzienka w pasie drogowym.
Na takim obszarze studzienka poddawana jest wprawdzie obciążeniom dynamicznym, ale zgodnie z wytycznymi ATV A127 na obciążenia przewodów kanalizacyjnych maksymalny współczynnik dynamiczny przyjmuje się na poziomie 1,4. Maksymalne zgodne z dyrektywą UE obciążenie osi pojazdów określone jest natomiast na poziomie 115 kN. Maksymalne zatem obciążenie jednego koła (ok. 6 ton) pomnożone przez współczynnik dynamiczny (1,4) daje nam wartość na poziomie 8,4 tony.
Mamy więc dwie zupełnie inne skale wartości. Z jednej strony normowe 30 ton i obliczeniowe 2000 ton, z drugiej zaś obciążenie na poziomie max. 10 ton (zakładając przeładowanie pojazdu). Konkludując obciążenie od ruchu kołowego pojazdów jest co najmniej 3 razy mniejsze od normowych wartości wytrzymałości zwieńczenia studzienki o wytrzymałości komina studzienki, komory roboczej nie wspominając.
Dodatkowo, mimo że z punktu widzenia wytrzymałości konstrukcji studzienki, przy należytym montażu i posadowieniu, pierścień odciążający jest elementem absolutnie zbędnym to niejednokrotnie jest zastosowanie może prowadzić do dodatkowych problemów.
Po pierwsze pierścień odciążający, zgodnie z przeznaczeniem eliminuje oddziaływanie obciążenia pionowego na studzienkę, zamieniając na pośrednie działanie sił zgniatających od obsypki studzienki, na której jest posadowiony. Po drugie pierścień odciążający z płytą będzie często dużo bardziej podatny na osiadanie niż sama studzienka studzienka, co wynika z trudności dogęszczenia obsypki pod pierścieniem na wysokości całej studzienki do poziomu zagęszczenia gruntu rodzimego pod dnem studzienki. Kolejny potencjalny problem wynika z braku szczelności zwieńczenia i korpusu studni. W przypadku wysokich poziomów wody w studni może ona wpływać w obsypkę studni znacznie ją osłabiając i obniżając dodatkowo jej nośność. Dodatkowo w codziennej eksploatacji w okresie zimowym niemożliwe jest wyeliminowanie zacieków wody, która po włazie i sklepieniu płyty trafia w obsypkę bezpośrednio przy posadowionym pierścieniu. Zgromadzona tam woda może zamarzać i przez to zmieniać parametry zagęszczenia obsypki z czasem powodując osłabienie piasku pod pierścieniem. Należy pamiętać, że obszar okalający bezpośrednio studzienkę to także podbudowa drogi. Osłabianie jej powodować będzie oczywiście zapadanie się i pękanie nawierzchni jezdni.
Podsumowując stosowanie pierścieni odciążających w konstrukcjach studni jest nie tylko niezasadne z punktu widzenia pracy całej konstrukcji, ale może również prowadzić do szeregu problemów i obniżenia trwałości całej instalacji.
