Kategorie

Rewitalizacja wieży ciśnień „Grodziec” w Będzinie

W okresie od marca do sierpnia 2020 nasza firma przeprowadziła kompleksową rewitalizację konstrukcji nitowanej wieży ciśnień GRODZIEC w Będzinie. Zlecone naszej firmie prace były częścią szerszego projektu realizowanego przez firmę AGC z Bytomia, która dla projektu była Generalnym Wykonawcą.

Głównym celem finansowanego ze środków UE oraz UM Będzin projektu była budowa w otoczeniu obiektu miejskiego parku, wraz z obiektami małej architektury, interaktywnymi tablicami multimedialnymi – czyli stworzenie terenu zielonego w nowym standardzie w zdegradowanej przez przemysł wydobywczy oraz lata zaniedbań przestrzeni miejskiej.

W tym miejscu warto wspomnieć postać Pana Rafała Lipińskiego – architekta, właściciela Warsztatu Architektury UNREAL 12, ale przede wszystkim społecznika i popularyzatora tematu wieży w środowisku miejskim i regionalnym, w również organizował akcje sprzątania wnętrza wieży i wokół niej ze śmieci i prowadził dokumentację jej stanu. Pan Rafał stworzył koncepcję remontu wieży i rewitalizacji przyległego kompleksu leśnego (wraz z Panią Magdaleną Pfleger) oraz przygotował projekt modernizacji, który pomógł miastu w pozyskaniu funduszy unijnych.

TROLL podjął się wykonania kompleksowej naprawy struktury wieży, z wyłączeniem wzmocnienia strefy fundamentowej obiektu, która została zrealizowana przez Generalnego Wykonawcę.

Rewitalizacja konstrukcji obejmowała:

• usunięcie skorodowanych elementów oraz rur technologicznych z wnętrza wieży;
• czyszczenie strumieniowo-ścierne;
• modułową wymianę elementów konstrukcyjnych, częściowo prefabrykowanych warsztatowo w tym fragmentów stalowego płaszcza, dachu i sztycy odgromowej wraz z rurą wsporczą na szczycie zbiornika oraz konsol wraz profilami stężającymi trzon wieży;
• wykonanie trójwarstwowego chemoodpornego systemu malarskiego;
• odbudowę więźby dachowej wraz z poszyciem i obróbkami blacharskimi;
• odbudowę instalacji odgromowej oraz montaż kamery online na szczycie.

Wszystkie roboty, zarówno we wnętrzu zbiornika oraz trzonu wieży, a także od strony zewnętrznej obiektu, zostały zrealizowane z zastosowaniem alpinistycznych technik dostępu linowego. Ze względu na skomplikowaną geometrię wieży, czyli wychylenie zbiornika o ok. 2 m z każdej strony poza trzon wieży, zastosowanie rusztowania stacjonarnego dla wykonywania prac od zewnętrznej strony wieży byłoby karkołomne i bardzo kosztowne. Wąskie przestrzenie trzonu wieży od jej wewnętrznej strony oraz stan zbiornika definitywnie wykluczały montaż rusztowania stacjonarnego. Dla tego obiektu techniki alpinistyczne okazały się optymalną i być może jedyną opcją na zapewnienie dostępu do naprawianych powierzchni.

To, że była to opcja optymalna i najbardziej efektywna ekonomicznie nie oznacza, że wykonywane w ten sposób prace były łatwe i wolne od komplikacji czy ryzyka. Nasz zespół musiał wykazać się wiedzą techniczną na poziomie projektowania, a także wykonawstwa. Niektóre z zadań które musieliśmy zrealizować wymagały wręcz nabycia nowych umiejętności. Dotychczas mieliśmy raczej wyłącznie teoretyczną i dość pobieżną wiedzę nt. połączeń nitowanych w samonośnych konstrukcjach stalowych czy realizacji pokryć blachą cynkowo-tytanową dachów o skomplikowanej, wielopłaszczyznowej geometrii.

Podjęcie się realizacji tego projektu było dla naszej firmy poważnym wyzwaniem. Kolejne 4 miesiące w których przebiegała realizacja zadania były dla nas szalenie intensywnym, pełnym koncentracji czasem, w którym w a’vista tworzyliśmy koncepcje rozwiązań, które następnie przeważnie z sukcesem wprowadzaliśmy w życie. Oczywiście w trakcie wykonywania tych prac zdarzyło się nam kilka wtop, chwil zwątpienia… Wyrosło przed nami kilka “ścian_nie_do_pokonania” które jednak udało się przejść. Odwiedziliśmy również kilka uliczek które na swoim końcu okazały się być ślepym zaułkiem… Ale przecież nie będziemy się o tym nadmiernie rozpisywać w leadzie materiału opisującego zakończoną sukcesem realizację.

HISTORIA OBIEKTU

Nitowana konstrukcja została wzniesiona w 1902 r. na potrzeby Grodzieckiego Towarzystwa Kopalń Węgla i Zakładów Przemysłowych. Jego zadaniem było zaopatrywanie w wodę budowli kopalnianych, domów mieszkalnych urzędników i robotników oraz szpitala. Konstrukcja została zaprojektowana i wybudowana przez warszawską firmę Drzewiecki&Jeziorański.

Źródło: dokumentacja techniczna Inwestora

W 1936 r. Grodzieckie Towarzystwo Wodociągów podaje, że wieża miała wysokość 26 metrów i 75 m³ pojemności, chociaż pierwotnie miała 100 m³. Różnica wynikła najprawdopodobniej z powodu remontu zbiornika, polegającego na zastosowaniu aluminiowego wkładu wewnątrz oraz jego doszczelnieniu.
Z dniem 30 lipca 1947 r. wieża stała się własnością państwową.

Źródło: dokumentacja techniczna Inwestora

Po II wojnie światowej obiekt wykorzystano również jako kotłownię. Na poziomie gruntu został zainstalowany kocioł, komin oraz instalacja doprowadzająca ciepłą wodę na szczyt, a następnie do budynków kopalni. Z początkiem lat 60-tych wieża została wyłączona z użytku. 

Wnętrze wieży po przebudowie na kotłownię. Źródło: dokumentacja techniczna Inwestora

REWITALIZACJA 2020

Stan wieży przed rozpoczęciem prac – marzec 2020

Prace remontowe wieży zostały rozpoczęte w marcu 2020 r.

Stan wieży przed remontem – marzec 2020

Stan techniczny obiektu w chwili rozpoczęcia prac był niepokojąco zły. W płaszczu trzonu wieży oraz w zbiorniku doszło do licznych perforacji blachy.  

Prace wewnątrz wieży rozpoczęto od usunięcia starej instalacji doprowadzającej wodę do zbiornika oraz rur kierujących wodę o ustabilizowanym ciśnieniu do instalacji wodociągowej. Na tym etapie pozbyliśmy się również z wnętrza trzonu wieży skorodowanych oblachowań i elementów konstrukcyjnych podestów komunikacyjnych. W tym czasie na zewnątrz wykonano stanowiska asekuracyjne oraz punkty dostępowe umożliwiające wykonywanie prac alpinistycznych.

Usuwanie rur z wnętrza wieży

Przy pracach demontażowych konieczne było użycie palnika acetylenowo-tlenowego w szczególności, w miejscach występowania połączeń nitowanych, które po 120 latach stały się monolitem.

Usuwanie nitów w starych kołnierzach rur 

Demontaż rury głównej, pełniącej rolę słupa nośnego dla konstrukcji wsporczej dachu wieży – rura została ustabilizowana pasami do ścian zbiornika, a następnie demontowana modułami zaczynając od zabytkowej, kutej 6-cio metrowej sztycy odgromowej. Demontaż z zastosowaniem technik linowych (bez użycia dźwigu)


Stężanie zbiornika pasami i demontaż obręczy spinającej, przygotowanie pod instalację nowej obręczy

Usuwanie rur technologicznych na poziomie fundamentu


Czyszczenie strumieniowo-ścierne trzonu wieży szlaką pomiedziową

Skorodowane elementy wieży były czyszczone metodą strumieniowo-ścierną, a następnie sukcesywnie malowane epoksydowym podkładem gruntującym, aby nie dopuścić do ponownego pojawienia się korozji na oczyszczonym materiale.

Miejsca wymagające rekonstrukcji

Wieża Grodziec to konstrukcja samonośna, wykonana bez tradycyjnych elementów jak stężenia, bądź profile stalowe. Wszystkie połączenia blach są nitowane, w miejscach gdzie zostały wykonane łaty naprawcze zastosowano śruby z łbem kulistym dla odwzorowania naturalnego wyglądu zastosowanych w trakcie budowy nitów.

Wszystkie  fragmenty nitowanego płaszcza, które uległy perforacji  spowodowanej korozją stali, zostały po zdiagnozowaniu przeznaczone do rekonstrukcji. Ponieważ wieża została wykonana ze stali zgrzewnej, która jest materiałem niespawalnym konieczne było zatem dla wykonania rekonstrukcji zastosowanie technologii nitowania, tożsamej z zastosowaną w trakcie budowy obiektu. 

Miejsca wokół perforacji zostały precyzyjnie odmierzone, a zerodowana blacha wycięta do obrysu trapezu.

Każdy powstały w ten sposób otwór był dokładnie zwymiarowany i weryfikowany z wyciętymi elementami. 

Na podstawie tych danych każda łata naprawcza została zaprojektowana indywidualnie, dla odtworzenia pierwotnego wyglądu i promienia gięcia blachy. Każdy nowy moduł płaszcza został wycięty laserem w technologii CNC z 6 mm blachy. Następnie moduły były spawane warsztatowo, piaskowane, malowane i po kolei dostarczane na plac budowy. 

Projekt łaty w programie komputerowym

Montaż największej łaty w szczycie trzonu wieży – w okolicy dna zbiornika

Podczas wymiany największej łaty został zastosowany system wsporników oraz odciągów, aby uniemożliwić zagniatanie oraz rozciąganie płaszcza wieży na czas wymiany poszycia. Łata miała wagę ok 100 kg i została dostarczona przy użyciu technik transportu wysokościowego.

Wieża po nałożeniu 1 warstwy podkładu

Moduły naprawcze po nałożeniu 2 warstw podkładu

Przykład wymienionej łaty z otworem wentylacyjnym

Montaż nowego słupa wsporczego fi-400 z dopasowanymi do pierwotnych otworami w kołnierzu do dna zbiornika

Wszystkie połączenia zostały zaprojektowane w taki sposób, aby pasowały wizualnie do oryginalnych.

W następnym etapie prac, po zamontowaniu drugiego modułu rury, rozpoczęto montaż rozety stężającej rurę z krawędzią zbiornika za pomocą profili stalowych typu – C80, które pełniły również rolę płatwi dachowych. Ceowniki zostały zainstalowane promieniście w ilości 12 sztuk.

Montaż modułowy rury wsporczej z wykorzystaniem technik linowych


Alpiniści instalujący kątowniki do krawędzi zbiornika, które następnie łączą z profilami typu – C, tworzącymi podkonstrukcję więźby dachu wieży

Ostatni etap prac wewnątrz trzonu wieży – montaż konsol i profili stężających, zabezpieczających wieżę przed skręceniem

Porównanie widoku wnętrza trzony wieży przed i po wykonaniu prac

Cała konstrukcja rozety i dachu została wcześniej zaprojektowana i zwizualizowana w programie graficznym.

Widok z góry na nową podkonstrukcję więźby dachu

Każdy z 12 profili konstrukcji dachu został przygotowany warsztatowo przed zamocowaniem. Wcześniej zostały wykonane otwory montażowe oraz zastosowano 2 warstwowy system antykorozyjny. Profile C90  zostały rozłożone promieniście i spięte z  obręczą krawędzi zbiornika za pomocą strzemion z kątowników.

Podkonstrukcja więźby dachu wieży – widok od dołu

Do profili została przykręcona więźba dachowa. Krokwie zostały wykonane z drewna konstrukcyjnego C-24 i poddane obróbce CNC  dla uzyskania skosów koniecznych do późniejszego montażu deskowania.

Na dachu została położona wzmocniona membrana, która stanowi paroizolację oraz zabezpiecza przed dostaniem się wody opadowej podczas prac na wieży

Prace połaci dachu były dużym wyzwaniem ze względu na skomplikowany kształt dachu zbiornika. Zastosowana została blacha cynkowo-tytanowa patynowana 0,7 mm łączona na podwójny rąbek stojący. Każdy moduł blachy był obrabiany na miejscu indywidualnie dla każdego z fragmentu pokrycia dachu.

Realizacja obróbek blacharskich wymagała zaangażowania oraz pracy zespołowej. Konieczne było również wykonanie tymczasowego stanowiska warsztatowego w zbiorniku wieży, gdzie jeden z członków zespołu wykonywał elementy poszycia dachu na wymiar.

Wieża w ostatniej fazie rewitalizacji. Zakładanie rozety maskującej na szczycie dachu oraz montaż obrotowej kamery online z której można zobaczyć Grodziec – dzielnicę Będzina

Prace rewitalizacyjne zostały ukończone w połowie lipca 2020 r. Wieża Ciśnień stała się wizytówką miasta Będzin. Sama konstrukcja jest ewenementem na skalę europejską ze względu na zastosowane rozwiązanie, jakim jest nitowany płaszcz trzonu wieży i samego zbiornika.

W tej chwili, w kilka miesięcy po zakończeniu prac temat Wieża Ciśnień GRODZIEC jest dla nas powodem do dumy, która daje nam siłę do podejmowania kolejnych wyzwań…

Zapraszamy do galerii zdjęć.