Pastaruoju metu daug sparčiau ir tiksliau vyksta ne tik projektavimo, bet ir sudėtingi statybų įgyvendinimo procesai. Kyla klausimas, ar statybų projektai gali būti mažiau kenksmingi gamtai, atitinkantys visus tvarios statybos principus? Žiedinė ekonomika, pagrįsta antrinių medžiagų panaudojimu, randa vis platesnes taikymo galimybes statyboje, net technologiniuose statinių pamatų sprendimuose. Gamta yra pats tobuliausias inžinierius, todėl, suvokiant jos dėsnius, juos kopijuojant, kuriamos taupios ir gamtai nekenksmingos technologijos.
Viena iš tokių naujų technologijų statybos inžinerijos srityje, prie kurios taikymo prisideda Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) mokslininkai, yra 2016 m. patentuota Spinnanker pamatų armavimo sistema, kurią sukūrė Austrijos bendrovė Spinnanker GmbH. Naudojant Spinnanker (vok. įsukamasis inkaras) technologiją, gruntas armuojamas atitinkamo ilgio metalo strypais, kurie išdėstomi pagal tam tikrą erdvinę sistemą. Strypų viršūnės fiksuojamos galvena. Galvena ir yra sąlyginio pamato viršus, kuris jungiamas su statiniu. Taip sukonstruotas pamatas perduoda į grunto masyvą visas statinio apkrovas – vertikalias gniuždymo, horizontalias ir vertikalias rovimo. Tarsi medžių šaknys įsukti metaliniai strypai įsitvirtina grunte ir gali išlaikyti ne tik pastato svorį, bet ir visas gamtos jėgas, pavyzdžiui, vėją.
Technologijos tikslas – realizuoti „statinys-pamatai-gruntas“ konstrukcinę sistemą pagal „medis-šaknų sistema-gruntas“ analogiją. Į gruntą įsuktais metalo strypais suformuojamas „armuoto“ grunto masyvo sąlyginis pamatas, atitinkantis medžio šaknimis „suarmuoto“ grunto masyvą.
Kuo ypatinga ši technologinė inovacija? Pirmiausia pačiu savo principu – minimalia invazija į gamtą, nes, montuojant tokius pamatus, daromas minimalus poveikis gruntui, pamatai greitai įrengiami ir išmontuojami, patiriamos mažos įrengimo sąnaudos. Spinnanker pamatų armavimo sistema įrengiama ar išmontuojama rankiniu būdu tiesiai į gruntą, paliekant natūralius grunto sluoksnius, nenaudojant betono ir kitų papildomų technologinių resursų. Taip gamta teršiama itin mažai, nes vienintelis poveikis – tik dešimtmečius besitęsiantis metalo strypų rūdijimas. Metalo strypai, esant būtinybei, gali būti ištraukti, patikrinti ir, reikalui esant, pakeisti net tada, jei statinys jau pastatytas.
Spinnanker pamatų armavimo sistemą galima įrengti itin greitai, be jokios specialios įrangos, pasitelkiant tik vieną ar kelis specialistus, taip pat reikalingas rankinis didesnės galios suktukas. Tuo tarpu klasikinės pastatų montavimo sistemos neišvengiamos be sunkios, dažnai ir itin taršios įrangos, pavyzdžiui, iš anksto pagamintų betoninių ar plieninių polių ar pamatų elementų, kuriuos gaminant į atmosferą išmetama daug šiltnamio efektą sukeliančių dujų, taip pat reikia daug medžiagų resursų. Tokioms pamatų sistemoms įrengti paprastai reikia sunkių savaeigių poliakalių, polių betonavimo mechanizmų, kai kuriais atvejais ir kranų, didesnių žmogiškųjų resursų.
Spinnanker technologija minimaliai veikia gamtą ne tik dėl to, kad naudojama mažai statybinių medžiagų, bet ir dėl daug platesnės taikymo geografijos. Šią pamatų sistemą galima įrengti net itin nepalankiose teritorijose – aukštuose kalnų šlaituose, kalnų takuose ar draustiniuose, statybvietėse šalia vandens telkinių, visur, kur taikomi labai aukšti gamtosaugos reikalavimai. Technologija jau pritaikyta kalnuotose ir lygiose Austrijos ir Vokietijos vietovėse bei smėlingoje Saudo Arabijoje. Šiandien jau skaičiuojama daugiau nei 5 000 įgyvendintų projektų, kurie buvo sukurti, naudojant būtent Spinnanker technologiją.
Technologija nėra skirta didelio svorio statiniams, tačiau tai idealus ekologiškas sprendimas paviljonų, karkasinių gyvenamųjų namų, kuriuose nėra sunkių betono ir gelžbetonio konstrukcijų, statybai, taip pat gamybos salėms, nuolydžio stabilizavimui, pagalbinėms konstrukcijoms, pavyzdžiui, antžeminių elektros linijų bokštams ar statybinių mašinų fiksavimo taškams. Pabrėžtina, kad šiuos pamatus tai pat lengva minimaliomis sąnaudomis išmontuoti ir naudoti jau kitiems statiniams.
Šiuo metu, remiantis galiojančiais Europos Sąjungos statybos normatyviniais dokumentais, tokių pamatų sistemų projektavimas ir montavimas galimas taikant projektavimo pagal bandymus metodiką, todėl siekiama sukurti Spinnanker pamatų armavimo sistemos projektavimo metodiką, remiantis eksperimentinių tyrimų ir skaitiniu modeliavimo rezultatų lyginimu.
Spinnanker pamatų armavimo technologija nuolat tobulinama, ieškoma platesnių jos taikymo sričių ir didesnių laikomosios galios sprendinių. Šioje srityje dirba Austrijos, Vokietijos ir VGTU mokslininkai. Kol kas ši technologija Lietuvoje dar neprigijo, dar tik ieško savo kelių, tačiau nėra jokių abejonių, kad ji atvers tikrai kūrybiškos, ekologiškos, taupios statybos galimybes.
Tekstą parengė Gelžbetoninių konstrukcijų ir geotechnikos katedros prof. dr. Arnoldas Norkus
