Bednění pro dostavbu rakouské vodní elektrárny Töging am Inn

15. 12. 2021 - Vodohospodářské stavby | | Stáhnout článek v PDF

Původní elektrárna na řece Inn, jejíž některé části zařízení jsou od roku 2015 pod památkovou ochranou, je v současné době modernizována a zároveň je zde realizována dostavba, která umožní zvýšení výkonu. V článku je pozornost zaměřena na přípravu a použití bednicích systémů, jež jsou důležitou součástí úspěšného postupu výstavby.

InvestorVerbund AG
Generální dodavatelPORR GmbH & Co KGaA
Dodavatel bedněníDOKA
Termín výstavby2019 – 2022 (předpoklad)

Elektrárna v rakouském městě Töging je významnou energetickou stavbou na řece Inn. Vystavěna byla v roce 1919 a ve své době se jednalo o největší stavbu v Evropě – najednou zde bylo zaměstnáno až 7 000 pracovníků. Konstrukčně je elektrárna navržena jako spádová s patnácti třicetimetrovými kanály, z nichž je energie čerpána pomocí Francisových turbín. Ty vyrobí celkem 564 GWh ročně, přičemž průtok vody je 340 m3/​​s.

Současný provozovatel elektrárny se rozhodl uskutečnit rozsáhlou obnovu systému včetně dostavby pro tři Kaplanovy turbíny. Renovace, jejíž přípravné práce začaly v roce 2018, bude stát přibližně 250 milionů eur. V plánu je zvýšení výkonu na 118 MW, při kterém lze ročně vyrobit přibližně 700 GWh elektrické energie, což odpovídá roční spotřebě elektřiny 200 000 domácností. Kromě modernizace a zvýšení efektivity je plánována také realizace řady opatření k minimalizaci dopadů elektrárny na životní prostředí.

V roce 2022 by už z dostavby mělo být vidět jen málo. Kromě vstupních a výstupních portálů bude celý objekt schovaný pod zeleným pažitem čerst­vé trávy. Dominantou okolí tak zůstane původní historická elektrárna.

Vizualizace – po dokončení nová dostavba elektrárny zmizí“ pod zeleným trávníkem 

V současné době probíhá výstavba monolitických částí technických zařízení, které je nutné vměstnat do poměrně stísněného prostoru mezi stávající historickou elektrárnu a břeh. V rámci stavby je navíc potřeba vytvořit dostatečné spády pro tok vody pohánějící turbíny. To vše znamená komplikovaný projekt, který vyžaduje nejen zručnost betonářů, ale také pokročilé technologie pro jeho realizaci.

Celkový návrh betonáže a bednicích systémů tak byl připravován ve 3D programech, aby bylo možné snadněji získat přehled o projektu a zároveň data o stavbě uchovat pro pozdější použití v programech pracujících s BIM. Ostatně o reporty do programu BIM není na této stavbě nouze, protože masivní konstrukce jsou v rámci betonáže sledovány senzory Doka Concremote. A to zejména kvůli chlazení a minimalizaci tvorby trhlin v masivních konstrukcích. Data získávaná při měření pak mohou být využívána nejen pro úpravu rychlosti betonáže nebo odbedňování, ale také jako exaktní informace pro reportování o měření teploty v masivních konstrukcích, které takovéto stavby vyžadují.

Všechny betonové konstrukce, které budou ve styku s proudící vodou, musí být realizovány z betonu se zvýšenou odolností proti vodnímu otěru. Krycí vrstva má navíc větší tloušťku, aby nedocházelo k možné korozi výztuže. To vše znamená, že pro betonáž musely být nasazeny vysoce únosné systémy bednění, které dokáží pojmout a odvést extrémní síly a tlaky čerstvého betonu.

Stavba se dělí na čtyři základní celky. Prvním je vpusť. Pro zachování proudění vody a maximalizaci kinetické energie předávané turbínám má celá konstrukce podélný sklon 26,5°, a to nejen dno kanálu, ale také jeho stropní konstrukce. Na té je naplánována parková úprava, takže je realizována jako masivní železobetonová deska. O masivnosti může svědčit i to, že bednění desky (bylo po­užito nosníkové velkoplošné bednění Top 50) bylo v rámci betonáže podepřeno 1 400 kusy rámů pevné skruže Staxo 100, která má únosnost 100 kN na nohu konstrukce. 

Tlakové potrubí, které na vpusť navazuje, vede proud vody přímo do sálů k turbínám. Pokračuje v nastaveném gradientu 26,5° a je tvořeno třemi tunely o průřezu 10,4 × 12,75 m. Na zhotovení konstrukce těchto tunelů bylo nasazeno stupňovitě uspořádané rámové stěnové bednění Framax s hladkou kompozitní deskou Xlife. Plastový povrch desky poskytuje hladký otisk, který je právě v těchto případech důležitý z hlediska omezení otěru proudící vodou.

Voda bude následně směřovat přímo do turbínového sálu, kde bude roztáčet tři Kaplanovy turbíny. Stavebně se jedná o nejnáročnější část vyžadující pečlivou koordinaci všech dodavatelů, protože zároveň s betonáží jsou osazovány některé technologie, které by v budoucnu nebylo možné do prostor dostat. Objekt se dělí na tři samostatné haly. Každá z nich má tvar komolého kužele, což vyžadovalo nejen standardní systémy bednění, ale také nasazení některých prvků zvláštních bednicích celků vyráběných přímo pro tento projekt.

Prostor pro tři Kaplanovy turbíny

Z turbnínových sálů směřuje voda skrze tzv. odpadní kanály zpět do řeky Inn. I tyto kanály musí pojmout ohromné množství vody, kterou navíc po jejím divokém průchodu přes turbíny musí zklidnit. Proto se jedná o velké tunelové stavby s otevřenou výpustí, které jsou samozřejmě realizovány jako železobetonové konstrukce. Těm pomohlo vzniknout např. rámové bednění Framax Xlife a pevná skruž Staxo 100, pro stropní konstrukce byly nasazeny bednicí stoly Dokamatic.

Stavba podobného ražení s sebou nese řadu výzev – ať už se jedná o ztíženou dostupnost staveniště pro materiály i bednicí systémy, nebo realizaci masivních konstrukcí s nutností stabilního podepření ve svahu, nebo bezpečný přístup na staveniště. Stavební firma tak řešila nejen samotnou realizaci, ale zároveň také bezpečnost na staveništi, což znamená zejména ochranu proti pádu při pohybu na výstupových věžích a pracovních a betonářských lávkách.

Velký důraz je kladen na bezpečnost na staveništi 

Nová část elektrárny vyrůstá těsně vedle historické budovy a bude dodávat energii pro zhruba 200 000 objektů v regionu. Ráz historického místa ale rozhodně kazit nebude, protože, jak už bylo řečeno, finální podoba bude mít parkovou úpravu a fakticky tak zmizí pod zeleným příkrovem. Její existenci pak bude prozrazovat jen hučení tisíců hektolitrů vody, které budou roztáčet turbíny a vyrábět elektrickou energii.

Za zmínku stojí, že dodavatelem bednění pro realizaci dostavby vodní elektrárny Töging am Inn je společnost Doka, která má s bedněním právě pro podobné stavby bohaté zkušenosti. Samotné jméno Doka totiž pochází ze zkratky DOnau KrAftwerk, tedy vodní elektrárna na Dunaji. Tam byly totiž v roce 1956 poprvé nasazeny šalovací desky vyrobené speciálně pro bednění. Zkratkou DOKA byly označovány pro snazší logistiku.

Stavbu provází řada výzev – ztížená dostupnost staveniště pro zásobování, zabezpečení stabilního podepření ve svahu, realizace masivních konstrukcí či zajištění bezpečnosti 

Závěr

Celková konstrukce stavby, která se vmáčkla mezi historickou elektrárnu a břeh řeky, je natolik komplikovaná, že technici Doka museli sáhnout k troj­dimenzionálnímu plánování, aby vytvořili propracovaný model celé konstrukce včetně bednění a postupů pro realizaci. Plánování základních postupů znamenalo pro techniky stovky hodin práce,“ říká Stefan Prinkler, hlavní projektový technik. A další hodiny plánování je ještě čekají při dolaďování následných detailů stavby, kde si bednění musí poradit s náročnou geometrií objektu,“ doplňuje hlavní stavbyvedoucí Ralph Brenner ze společnosti PORR, který si spolupráci s týmem Doka velice pochvaluje: Vždy máme spolehlivou kontaktní osobu i bednění, které je šité na míru projektu. Bednění je dovezeno včas a v přesných celcích, naši lidé se tak mohou soustředit na přípravu výztuže a následně na samotnou betonáž.“ Na stavbu jsou dodávány nejen bednicí systémy, ale také bezpečnostní prvky. Například schodišťové věže. Ty jsou pro tuto stavbu skutečným plusem, protože jsou velkoryse pojaté, a tak mají stavební týmy snadný a pohodlný přístup na svá pracoviště. A v případě nutnosti se dají sestavené přemisťovat v celku pomocí jednoho z jeřábů,“ zakončuje Ralph Brenner.

Autor

Formwork for the Completion of the Austrian Hydropower Plant Töging am Inn

The original power station on the River Inn, parts of which have been listed since 2015, is currently being modernised and an extension is being built to permit an increase of its output. The focus of this paper is on the preparation and use of formwork systems, which are an important part of a successful construction process.

Pojmy v tomto článku