Obudowę można wykonywać z betonu sprężonego. W takiej sytuacji składa się ona z dwóch warstw: wewnętrznej i zewnętrznej. W obudowie występują naprężenia rozciągające, które spowodowane są przez działanie parcia wody, która znajduje się wewnątrz sztolni. Największe wartości tych naprężeń występują na wewnętrznej ścianie obudowy. Sama idea obudowy wykonanej z betonu sprężonej oparta jest na tym, żeby wewnętrzna warstwa była wstępnie obciążona naprężenia ściskającymi. Ich wartość powinna być tak duża, by mogły zostać zlikwidowane pod działaniem obciążenia eksploatacyjnego przez ciśnienie wody.[akty uprawnienia budowlane]

Rodzaje sprężania obudowy

Sprężanie obudowy można podzielić na dwa rodzaje. Pierwszy z nich uwzględnia metody dotyczące sprężania obudowy przez środki mechaniczne. Stosowane są tu metody Wayssa i Freytaga, Kunza, Mary’ego oraz innych twórców. Metody te mają konkretny przebieg. Najpierw wykonuje się warstwę wewnętrzną zrobioną z betonu. [egzamin na uprawnienia budowlane]Należy pozostawić w niej nisze. W nich układa się struny lub kable w odstępach wynoszących około 40-70 centymetrów. Następnie po wewnętrznej części obudowy należy napiąć elementy wykonane ze stali. Ostatnim etapem jest betonowanie ich przy użyciu zastrzyków cementowych. Inny rodzaj uwzględnia sposoby sprężania oparte na iniekcji zaprawy pomiędzy obydwoma warstwami obudowy. Tutaj możemy wyróżnić metodę Freyssineta, Kiesera, Lazarevica oraz innych twórców.[segregator uprawnienia budowlane]

Iniekcja obudowy sprężonej

Wykonywanie obudowy sprężanej przy wykorzystaniu iniekcji musi mieć konkretny przebieg. Pomiędzy zewnętrzną a wewnętrzną warstwą obudowy należy pozostawić odpowiedniej grubości szczelinę. Do niej pod dużym ciśnieniem wtłacza się zaprawę cementową. Tak powstają naprężenia ściskające wewnątrz wewnętrznego pierścienia obudowy. Utrwalane są one po związaniu się oraz stwardnieniu zaprawy. Między obydwoma warstwami obudowy powinno wstawić się blachę falistą lub blachę, która jest specjalnie żebrowana. Taki dodatkowy element ma za zadanie zapewnianie równomiernego sprężania obudowy.[uprawnienia budowlane testy]

Obliczenia statyczne sztolni ciśnieniowych

Podczas obliczeń sztolni ciśnieniowych ważne jest, aby uwzględnić dwa różniące się od siebie schematy obciążenia. Pierwszy uwzględnia warunki, które występują podczas budowy. Jest to sytuacja, gdy sztolnia jest już gotowa i obciążona przez ciśnienie górotwory i wodę, która otacza sztolnię. Sama sztolnia natomiast nie jest wypełniona wodą. Drugi ze schematów mówi o sytuacji, gdzie uwzględniamy warunki podczas eksploatacji. Sztolnia w tym przypadku jest w całości wypełniona wodą.[uprawnienia budowlane] Podstawą obliczeń mogą być tu dwa rodzaje ciśnienia. Pierwszym jest ciśnienie hydrostatyczne, które odpowiada maksymalnemu poziomowi wody wewnątrz zbiornika. Drugim natomiast jest wartość ciśnienia hydrodynamicznego, które działa w tej chwili w skutek przebiegającej fali uderzeniowej. Fala ta wywoływana jest przez nagłe wyłączenie turbiny. Należy mieć na uwadze, że ciśnienie hydrodynamiczne działa jedynie przez chwilę. Jest to powodem przyjmowania często większych wartości naprężeń dopuszczalnych. Oprócz tego wymiary oraz schematy działania komory wyrównawczej powinny być tak dobrane, aby zapewniały jak najmniejszą wartość ciśnienia hydrodynamicznego. Ten schemat traktuje sztolnię jako przewód, który osadzony jest w skale. Można w tym przypadku przyjąć, że jedynie część obciążenia jest przekazywana na skałę. Spowodowane jest to tym, że obudowa odkształca się sprężycie pod wpływem działania wewnętrznego parcia wody.[uprawnienia budowlane konstrukcyjno-budowlane]