podvodni pregled konstrukcije pristana na tvrĐavi … · kamene obloge mogu se koristiti montažne...

listopad 2017.

PODVODNI PREGLED KONSTRUKCIJEPRISTANA NA TVRĐAVI SV. NIKOLE U ŠIBENIKU

SA STRUČNIM MIŠLJENJEM O STANJU KONSTRUKCIJE

SVEUČILIŠTE U ZAGREBUGRAĐEVINSKI FAKULTETZAVOD ZA HIDROTEHNIKU

tel: 01 4639 610fax: 01 4639 238

PODVODNI PREGLED KONSTRUKCIJE PRISTANA NA TVRĐAVI SV. NIKOLE U ŠIBENIKU SA STRUČNIM MIŠLJENJEM O STANJU KONSTRUKCIJE

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GRAĐEVINSKI FAKULTET Zavod za hidrotehniku Kačićeva 26, 10000 Zagreb

PODVODNI PREGLED KONSTRUKCIJE PRISTANA NA TVRĐAVI SV. NIKOLE U ŠIBENIKU SA STRUČNIM MIŠLJENJEM O

STANJU KONSTRUKCIJE

Zagreb, listopad 2017.


i

SADRŽAJ

1 TEHNIČKI OPIS ............................................................................................... 1

1.1 Sadržaj elaborata ......................................................................................................... 1

2 PODVODNI VIZUALNI PREGLED MOSTA ........................................................ 3

2.1 Opis snimanja .............................................................................................................. 3

2.2 Fotodokumentacija s opisom stanja ............................................................................ 4

2.2.1 Vanjska strana pristana ...................................................................................... 4

2.2.2 Unutarnja strana pristana .................................................................................. 6

2.2.3 Obalni zid uz tvrđavu .......................................................................................... 7

2.2.4 Konstrukcija tvrđave sa sjeverne strane pristana .............................................. 8

3 EKSPERTNA PROCJENA STANJA KONSTRUKCIJE ............................................ 9

4 PROGRAM ISTRAŽNIH RADOVA ZA IZRADU PROJEKTA SANACIJE ...............11

5 ZAKLJUČAK ...................................................................................................12


1

1 Tehnički opis Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, zavod za hidrotehniku, napravio je vizualni pregled podvodnog i nadvodnog dijela konstrukcije pristana pomoću specijalista ronioca i specijalista za obalne građevine. U sklopu izvedenog pregleda izrađen je video snimak konstrukcije te procijenio stanje s aspekta stabilnosti. Uz ocjenu stanja na temelju vizualnog pregleda postojeće konstrukcije napravljena je procjena je potencijalne opasnosti od narušavanja stabilnosti elemenata (i/ili cijele) konstrukcije. Detektirana su i kvantificirana oštećenja te dano mišljenje o stanju i potrebi sanacije. Na temelju detektiranih oštećenja izrađen je se program istražnih radova temeljem kojih bi se mogao izraditi projekt sanacije te program praćenja konstrukcije radi detekcije možebitnih promjena u budućnosti. U ocjeni stanja konstrukcije dane su preporuke vezane uz planirane aktivnosti na lokaciji.

Slika 1.1. Pogled na pristan s broda.

1.1 SADRŽAJ ELABORATA Radi utvrđivanja stanja pristana u pogledu stabilnosti izvršene su sljedeće aktivnosti:

o podvodni vizualni pregled pristana; o ekspertna procjena stanja konstrukcije; o program istražnih radova za izradu projekta sanacije; o zaključak.

Detaljni podvodni vizualni pregled pristana (poglavlje 2) izveden je ronilačkim snimanjem korištenjem podvodne kamere te uz pomoć samohodne daljinski upravljive ronilice opremljene kamerom. Prilikom snimanja načinjene su podvodne fotografije i videozapisi elemenata pristana iz kojih su izdvojeni detalji. Detalji su evidentirani kao fotodokumentacija s naznakom dijelova i oštećenja konstrukcije. Ekspertna procjena stanja konstrukcije


2

(poglavlje 3) izvedena je na temelju analizirane foto i video dokumentacije te uočenih oštećenja podvodnog i nadvodnog dijela konstrukcije. Program istražnih radova (poglavlje 4) napravljen je na temelju prijedloga mjera sanacije utvrđenih oštećenja. Završno je dan zaključak na temelju analize te preporuke za provođenje daljnjih aktivnosti.


3

2 Podvodni vizualni pregled mosta

2.1 OPIS SNIMANJA Snimanje pristana tvrđave sv. Nikola izvedeno je uz pomoć ronioca opremljenog kamerom za podvodno snimanje te podvodne ronilice na daljinsko upravljanje (ROV) Video Ray (Slika 2.1).

Slika 2.1. Podvodno snimanje VideoRay ronilicom

Pri snimanju pristana tvrđave sv. Nikole dokumentirano je stanje pristana te obalnog zida uz tvrđavu. Videozapis se nalazi u digitalnom obliku kao privitak ovog elaborata, a u nastavku su izdvojene fotografije oštećenja i detalja koji su indikatori potencijalnih opasnosti po stabilnost pristana. Uz sam pristan nalazi se veća količina nagomilanog naplavnog drveta, plutajućeg nanosa i otpada koja otežava vizualni pregled i kretanje ronioca.

Slika 2.2. Tlocrt tvrđave, pristana i obalnog zida.


4

2.2 FOTODOKUMENTACIJA S OPISOM STANJA 2.2.1 Vanjska strana pristana U nastavku je na slici (Slika 2.3) prikazana shema stacionaža vanjske strane sjevernog dijela pristana na koju se referencira u popratnom tekstu, a koja je na video snimku obilježena mjernom trakom postavljenom u podmorju.

Slika 2.3. Shema stacionaža na vanjskoj strani pristana.

Podvodnim snimanjem utvrđeno je da je podmorski dio pristana izveden od betona na nasipu od općeg kamenog nabačaja široke granulacije. Betonski dio izveden je od tri dijela s vertikalnim reškama (detektirano kao prekid betoniranja) između segmenata koje se nalaze na stacionažama 4 m i 12 m (Slika 2.4). Vizualni pregled ukazuje na lošu kvalitetu betona upitnih mehaničkih karakteristika, što je i za očekivati s obzirom na vrijeme izgradnje i starost konstrukcije. a) b)

Slika 2.4. Reška na spoju betona na stacionaži: a) 4 m, b) 12 m. Na vrhu betonskog dijela napravljen je vijenac od pravilnih klesanih kamenih blokova. Prilikom vizualnog pregleda spoj betona i kamena bio je otprilike u ravnini s morskom razinom (Slika 2.5).


5

Slika 2.5. Prijelaz s betona na kameni vijenac u morskoj razini.

Temeljni nasip na kojem je izveden betonski dio pristana erodiran pod djelovanjem valova i poriva vijka brodica koje koriste pristan te formira strmi pokos, uglavnom bez berme, koji se spaja s prirodnim morskim dnom (Slika 2.6). U blizini pokosa nalazi se odbačena čelična užad.

Slika 2.6. Pogled na pristan sa stacionaže 0 m.

Urušavanjem kamenog nabačaja došlo je do gubitka temeljnog materijala pristana te je nastala kaverna duž cijele konstrukcije. Visina kaverne je konstantna cijelom duljinom, a iznosi oko 40 cm (Slika 2.7). a) b)

Slika 2.7. Kaverna ispod pristana: a) shema, b) izmjera. Tijekom provedbe vizualnog pregleda dubina kaverne je mjerena na više stacionaža duž pristana. Izmjerene dubine na stacionažama 2 m, 4 m, 6 m, 8 m, 11 m i 13 m redom iznose


6

40 cm, 1 m, 80 cm, 50 cm, 50 cm i 1 m. Najveća dubina kaverne koincidira s položajem reški između betonskih elemenata. Na slici u nastavku (Slika 2.8) prikazana je izmjera dubine kaverne na stacionažama 4 m i 13 m. a) b)

Slika 2.8. Izmjera dubine kaverne na stacionaži: a) 4 m, b) 13 m. Osim kaverne ispod konstrukcije pristana, uočene su i šupljine na njenom vertikalnom licu betonskog podvodnog dijela, tzv. gnijezda nastala zbog nepravilne oplate, loše kvalitete betona ili drugih utjecaja prilikom betoniranja i tijekom uporabe. Na konstrukciji su uočena dva gnijezda: gnijezdo dubine 40 cm, visine 40 cm i duljine 1 m na stacionaži 10 m te , gnijezdo dubine 30 cm, visine 40 cm i duljine 1 m na stacionaži 16 m (Slika 2.9). a) b)

Slika 2.9. Izmjera dubine gnijezda na stacionaži: a) 10 m, b) 16 m. Na stacionaži između 7 i 8 m nalazi se betonski blok odvojen od konstrukcije pristana koji predstavlja možebitnu prepreku prolasku, manevriranju i pristajanju plovila te izvedbi radova i općem korištenju pristana. 2.2.2 Unutarnja strana pristana Konstrukcija pristana s unutarnje strane, orijentirana prema tvrđavi, nije vidljiva u potpunosti zbog nasipa od kamenog materijala unutar pristaništa. Vidljivi dio konstrukcije je u dobrom stanju i obrastao školjkama (Slika 2.10). Taj dio pristana ima oštećenja na nadvodnom dijelu kamenog ziđa.


7

Slika 2.10. Pogled na pristan s unutrašnje strane.

2.2.3 Obalni zid uz tvrđavu Konstrukcija obalnog zida uz tvrđavu nalazi se u plićem dijelu, a na njenom najisturenijem dijelu temeljena je na čvrstoj stijeni. Vidljivi dio podmorske konstrukcije obalnog zida izveden je od pravilnih kamenih blokova te je većinom u dobrom stanju i obrastao školjkama. Stijena na kojoj je temeljen obalni zid je nepravilnog oblika te između nje i kamenih blokova postoje šupljine, kao i ispod stijene (Slika 2.11). a) b)

Slika 2.11. a) kameni blokovi položeni na stijenu, b) šupljina ispod stijene. Podmorski dio konstrukcije izveden je od pravilnih kamenih blokova do veće dubine nego na pristanu, a vidljiva su do četiri reda kamenih blokova ispod morske razine. Kameni blokovi su pravilni, ali nisu učvršćeni vezivnim mortom. Posljedično je došlo do pomicanja pojedinačnih blokova i narušavanja stabilnosti konstrukcije, kao što je vidljivo na sljedećoj slici (Slika 2.12a). Također nedostaje nekoliko blokova iz gornjeg reda koji se nalazi iznad morske razine.


8

a) b)

Slika 2.12. Konstrukcija pristana od kamenih blokova: a) podvodni dio, b) nadvodni dio. 2.2.4 Konstrukcija tvrđave sa sjeverne strane pristana Uz pregled stanja konstrukcije pristana, obavljen je i letimičan pregled temeljnog podmorskog dijela tvrđave u nastavku obalnog zida. Podmorski dio konstrukcije tvrđave sa sjeverne strane pristana izveden je od pravilnih kamenih blokova do veće dubine nego na pristanu, a vidljiva su do četiri reda kamenih blokova ispod morske razine. Kameni blokovi su pravilni, ali nisu položeni u ravnini (Slika 2.13). a) b)

Slika 2.13. a) pogled na pristan sa sjeverne strane, b) podvodni dio konstrukcije tvrđave sa sjeverne strane pristana.

Sjeverni dio tvrđave je temeljen dijelom na stijeni, a dijelom na kamenom nabačaju (Slika 2.14).

Slika 2.14. Morsko dno ispod sjevernog dijela tvrđave: a) kameni nabačaj, b) stijena.


9

3 Ekspertna procjena stanja konstrukcije Na temelju podvodnog vizualnog pregleda procijenjeno je da je narušena stabilnost konstrukcije uslijed djelovanja valova i poriva vijka broda na konstrukciju. Valovi koji se pojavljuju na konstrukciji generiraju se vjetrom, dominantan smjer je bure, te prolaskom brodova uz tvrđavu. Također je ustanovljeno da postoje oštećenja na površini betonskog dijela konstrukcije. Uznapredovala erozija temeljnog nasipa ispod temelja pristana predstavlja opasnost po stabilnost konstrukcije te je potrebno izvršiti sanaciju nastalih kaverni. Također je potrebno stabilizirati temeljni nasip kako bi se spriječila njegova erozija uslijed pristajanja i isplovljavanja brodova s pristana. Konačno, preporuka je da se sanira i površina betonskog podmorskog dijela. Odbačenu čeličnu užad u zoni pristana potrebno je ukloniti kako ne bi ometala sanaciju. Predlaže se sanaciju podvodnog dijela konstrukcije u tri faze. Prva faza predstavljala bi „podbetoniravanje“ temelja konstrukcije. Druga faza bila bi sanacija geometrije temeljnog nasipa i zaštita berme konstrukcijom koje će spriječiti proces budućeg podlokavanja. Treća faza predstavlja sanaciju podvodnih betonskih površina. Ta faza nije žurne naravi kao i prethodne dvije, ali je logična jer bi uz malo dodatnog napora i financijskih sredstava podvodni dio konstrukcije bio zaštićen od daljnjeg propadanja. Predloženu sanaciju potrebno je izvesti na obalnoj (sjeveroistočnoj) te na bočnim stranama pristana. Prva faza je nužan korak koji će osigurati stabilnost konstrukcije. Projektant sanacijskih radova posebno mora imati u vidu činjenicu da je konstrukcija ozbiljno podlokana s velikom opasnosti da joj se naruši stabilnost i ne smije dopustiti nikakvo dodano opterećenje pristana prilikom radova. Znači da svi radovi moraju biti obavljeni s mora! Predlaže se izvesti sanaciju temelja betonske konstrukcije pristana „podbetoniravanjem“ sitnozrnatim kalupnim betonom koristeći kontraktor postupak. Tek nakon završetka prve faze kreće se na drugu fazu zaštite nožice. Prvenstveno je potrebno formirati temeljni nasip u geometriju s horizontalnom bermom i pokosom prema dnu. Pri tome će biti potrebno nadopuniti dio volumena nasipa koji se povukao u dublje more. Nasip treba biti od lomljenog kamena proračunate granulacije. Tako formiran temeljni nasip, odnosno njegovu bermu neposredno uz nožicu konstrukcije pristana potrebno je zaštititi dvoslojnom kamenom oblogom, veličine zrna dobivene proračunom. To je zaštita od podlokavanja uslijed djelovanja poriva brodskog vijka na temeljni nasip uz pristan te utjecaja struja koje nastaju prilikom refleksije valova od konstrukcije. Alternativno, umjesto dvoslojne kamene obloge mogu se koristiti montažne AB ploče, takozvani „blokovi čuvari“. Pokos temeljnog nasipa do potrebne dubine potrebno je zaštititi dvoslojnom kamenom oblogom proračunate dimenzije (riprap). Treća faza predstavlja sanaciju betonske površine podvodnog dijela konstrukcije. Prvenstveno je potrebno mehanički ukloniti slabije dijelove betona te očistiti površinu od


10

obraštaja. U tijelo betona ugraditi „perfo sidra“ na rasteru 4 komada po m2, postaviti armaturnu mrežu, oplatu i kontraktor postupkom betonirati zaštitnu oblogu. Debljina obloge varirat će s obzirom na neravnost zida, a na najtanjem dijelu trebala bi biti minimalne debljine 20 cm. Ovdje predložena sanacija odnosi se samo na podmorski dio konstrukcije, dok sanacija nadmorskog dijela konstrukcije nije predmet ove studije. Shematski prikaz prijedloga sanacije prikazan je na slici u nastavku (Slika 3.1). Kao podloga je korišten Elaborat hidrografske izmjere koji je izradila tvrtka Geodezija d. o. o. iz lipnja 2016. g. (br. 2016‐0294). a) b)

Slika 3.1. Shematski prikaz prijedloga sanacije konstrukcije pristana i temeljnog nasipa: a) temeljni nasip zaštićen riprapom; b) temeljni nasip zaštićen AB blokom čuvarom


11

4 Program istražnih radova za izradu projekta sanacije Standardni proces prilikom izrade projekta sanacije je izvođenje istražnih radova u svrhu utvrđivanja fizikalno‐mehaničkih svojstava postojećeg betonskog materijala konstrukcije te svojstava tla na kojem je temeljena. Bez provedbe kvalitetnih istražnih radova nije moguće pouzdano utvrditi stupanj oštećenja konstrukcije. Najčešće se minimalno izvode Istražni radovi ispitivanja kvalitete materijala te geotehnički istražni radovi. Od istražnih radova ispitivanja materijala preporuča se izvesti određivanje tlačne čvrstoće i modula elastičnosti betona postojeće temeljne konstrukcije pristana. Od geotehničkih istražnih radova trebalo bi provesti određivanje prostornih položaja slojeva morskog dna i njihove karakteristike pomoću geoistražnih bušotina. Koji puta, ako projektant to tako ocjeni temeljem procjene okolišnih uvjeta, nije nužno obaviti sve uobičajene istražne radove. U konkretnom slučaju projektant sanacije konstrukcije bi mogao pretpostaviti da je postojeći beton vrlo male tlačne čvrstoće, a da će ulogu nosivosti preuzeti predloženi obložni sloj (prijedlog trećeg koraka sanacije). Postojeći beton bi se tada u konstruktivnom smislu tretirao kao ispuna. Isto tako, projektant može pretpostaviti da je proces konsolidacije temeljnog tla i nasipa završen što se potvrđuje time da nema vidljivih deformacija niti pojave pukotina na konstrukciji, a da će dodatno opterećenje mjerama sanacije biti minimalno i zanemarivog učinka na uvjete temeljenja. Međutim, projektant će morati obaviti proračune konstrukcije i njenih elemenata temeljene na okolišnim uvjetima u kojim se ona nalazi. Tu se misli i na određivanje djelovanja od utjecaja valova i struja uzrokovanih brodskim vijkom na temeljni nasip. Trebat će provesti analizu vjetrovnih valova i valova generiranih prolaskom brodova. Također će trebati obaviti proračun djelovanja broda na pristan, prvenstveno sila brodskih užadi na bitve. Preporuka je da se odaberu bitve takove nosivosti da popuste (slome se) ukoliko dođe do prekoračenja opterećenja koje bi moglo ugroziti stabilnost konstrukcije.

podvodni pregled konstrukcije pristana na tvrĐavi … · kamene obloge mogu se koristiti montažne...

Documents