Obiekty tymczasowe dla wojska – mobilne magazyny i wsparcie logistyczne

Rafał Tryka

starszy inspektor nadzoru inwestorskiego

Rejonowy Zarząd Infrastruktury w Lublinie

W tekście:

• Założenia projektowe i parametry techniczne
• Konstrukcja stalowa hal
• Prefabrykacja i montaż modułowy
• Innowacyjny system posadowienia
• Obudowa hal
• Szybki demontaż i zmiana lokalizacji hal

Fot. autora

W ramach strategii wzmacniania obecności Wojska Polskiego we wschodnich rejonach kraju, w tym w województwie lubelskim, pojawiła się pilna konieczność rozbudowy infrastruktury technicznej dla stacjonujących tam jednostek. Inwestycja zrealizowana przez Rejonowy Zarząd Infrastruktury w Lublinie, obejmująca zaprojektowanie i budowę obiektów tymczasowych w postaci mobilnych hal garażowych, stanowi istotny element szerszego programu przygotowania zaplecza dla jednostek tam operujących. W artykule opisano proces dostawy, montażu oraz weryfikacji nośności posadowienia tych obiektów¹.

Rys. 1. Elewacja hal garażowych – zielone domki, Green Houses [3]. Rys. autora

Założenia projektowe i parametry techniczne

Główne wytyczne projektowe zamawiającego koncentrowały się na uzyskaniu prostej, funkcjonalnej bryły, której kolorystyka harmonijnie wpisze się w otoczenie. Istotnym wymogiem operacyjnym była możliwość szybkiego montażu i demontażu zarówno samej konstrukcji nośnej, jak i poszycia hali. W kontekście dynamicznych operacji wojskowych, wymagających zdolności do natychmiastowej relokacji sił i środków, mobilne obiekty mają zapewnić ciągłość działania oraz efektywne wsparcie logistyczne i utrzymać gotowość bojową jednostek w terenie.

Zrealizowane hale garażowe zostały zaklasyfikowane do XII kategorii obiektów budowlanych (obejmującej m.in. obiekty Sił Zbrojnych RP) zgodnie z Ustawą z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane [2]. Są to obiekty parterowe o otwartej (jednonawowej) przestrzeni garażowej.

Fot. 1. Hala garażowa od strony ściany szczytowej. Fot. autora

Parametry techniczne pojedynczej hali [3]:

• powierzchnia zabudowy: 576,00 m²,
• kubatura: 4800,00 m³,
• wymiary w rzucie (długość × szerokość): 24,00 × 24,00 m,
• wysokość całkowita: 11,14 m,
• wysokość ściany bocznej: 5,00 m.

Pokrycie dachu i ścian wykonano z płyty warstwowej z rdzeniem PIR (ze sztywnej pianki poliizocyjanurowej) o grubości 60 mm. Połacie dachowe zaprojektowano z jednakowym spadkiem 25° (rys. 1).

Każdą halę wyposażono w dwie segmentowe bramy wjazdowe o wysokości 5,00 m i szerokości 9,00 m, z napędem elektrycznym oraz awaryjnym systemem otwierania łańcuchowego. Na przeciwległej ścianie szczytowej umieszczono jednoskrzydłowe drzwi stalowe (fot. 1). Obiekty są dogrzewane przez nadmuch ciepłego powietrza. Wyposażono je w infrastrukturę techniczną obejmującą: instalację siłową, oświetlenie podstawowe i awaryjne (ewakuacyjne), zasilanie technologii budynku, zestawy gniazdowe oraz instalację odgromową.

Konstrukcja stalowa hal

Układ konstrukcyjny hali opiera się na schemacie statycznym ramy z ryglem kratowym, w którym słupy są elementami pełnościennymi [4]. Główny szkielet nośny tworzą trzy jednonawowe, dwuspadowe ramy rozmieszczone w odstępach co 5,96 m.

Szczegółowa specyfikacja materiałowa ram głównych konstrukcji:

• słupy: dwuteowniki walcowane IPE 330,
• rygle (kratownice z profili zamkniętych SHS – square hollow section): pas górny ramy: SHS 100 × 100 × 3 mm, pas dolny ramy: SHS 110 × 110 × 3 mm, krzyżulce: SHS 40 × 40 × 3 mm, SHS 50 × 50 × 3 mm, SHS 60 × 60 × 3 mm.

Ściany szczytowe zaprojektowano jako ramy pośrednie z profili RHS (rectangular hollow section) i SHS oraz dwuteownika IPE 180.

Ramy poprzeczne są połączone płatwiami stalowymi z profili zamkniętych: płatwi pośrednich RHS 80 × 60 × 3 mm (z poprzeczką SHS 20 × 20 × 2 mm i prętem usztywniającym Ø10 mm) oraz okapowych SHS 100 × 100 × 3 mm. Dodatkowym elementem usztywniającym jest pozioma belka ściany podłużnej (SHS 90 × 90 × 3 mm).

Stateczność ogólną układu gwarantują stężenia poprzeczne międzysłupowe z prętów stalowych Ø10 mm oraz stężenia połaciowe z lin stalowych ocynkowanych 6 × 37 + FC o średnicy Ø10 mm i wytrzymałości na rozciąganie Rm = 1770 N/mm².

Wszystkie elementy stalowe oraz łączniki (śruby, sworznie) zabezpieczono przed korozją kontaktową poprzez cynkowanie ogniowe [5].

Rys. 2. Rysunki konstrukcyjne elementów gotowych do montażu [5]: a) szczyt kratownicy i odcinek podłużny, b) słup główny ramy. Rys. autora

Prefabrykacja i montaż modułowy

W celu usprawnienia procesu inwestycyjnego przyjęto system montażu z gotowych modułów. Konstrukcja stalowa została dostarczona na plac budowy w formie trzech głównych segmentów, złożonych z elementów zespawanych w zakładzie prefabrykacji. Ze względu na relatywnie niewielkie siły wewnętrzne spoiny w połączeniach są niewielkiej grubości i mają ograniczoną długość [6]. System prefabrykacji zapewnił wysoką precyzję wykonania elementów, co przełożyło się na tempo prac montażowych.

Na placu budowy montaż ograniczał się do wykonania połączeń śrubowych (na śruby M12, M16, M20) (rys. 2), co wyeliminowało konieczność prowadzenia prac spawalniczych w warunkach polowych.

Montaż szkieletu hali rozpoczęto od słupów głównych. Następnie zamontowano moduły kratownic stalowych, które połączono płatwiami i stężeniami połaciowymi. Na końcu zamontowano ramy ścian szczytowych połączonych z główną konstrukcją za pomocą płatwi oraz stężeń ściennych (fot. 2).

Fot. 2. Montaż szkieletów hal. Fot. autora

Innowacyjny system posadowienia

Największym wyzwaniem inżynierskim, a zarazem najciekawszym rozwiązaniem okazał się sposób posadowienia hal zdeterminowany przez krótki czas realizacji. Na podstawie rozpoznania geotechnicznego zaprojektowano system zakotwienia stóp za pomocą wbijanych kotew palikowych.

Opinia geotechniczna potwierdziła korzystne warunki terenowe: pod nawierzchnią utwardzoną, ułożoną na cienkiej warstwie podbudowy gruntowej, stwierdzono rodzime grunty mineralne niespoiste (piaski drobne, średnie i grube). Także poziom wód gruntowych, ze zwierciadłem swobodnym na głębokości 7,0 m p.p.t., nie stanowił problemu. Grubość nawierzchni asfaltowej na warstwie betonu określono na 30,0–40,0 cm, a betonowej na warstwie kruszywa – na 15,0 cm (fot. 3).

Fot. 3. Nawierzchnia pod hale garażowe: a) płyta z betonu cementowego, b) nawierzchnia asfaltowa. Fot. autora

Rys. 3. Detal zakotwienia stóp fundamentowych w nawierzchni [5]. Rys. autora

Konstrukcja zakotwienia
System kotwienia stóp fundamentowych hali składa się z:

• kotew palikowych wbijanych: z okrągłych żebrowanych prętów stalowych Ø25 (klasa A-IIIN, gatunek B500SP) [7], zaprojektowanych zgodnie z normą PN-EN 13782 [8];
• kotew stabilizujących: dwóch prętów gwintowanych ocynkowanych M20 × × 245 mm (klasy 5.8) dla każdego słupa, kotwionych na zaprawie iniekcyjnej (rys. 3), mających uniemożliwić obrót lub przesuw stopy.

Każda hala została posadowiona na 20 stopach fundamentowych zróżnicowanych w zależności od lokalizacji (stopy pod słupy ramy głównej, narożne, pośrednie, bramowe i drzwiowe) (rys. 4).

Rys. 4. Stopy fundamentowe (płyty kotwowe) [5]. Rys. autora

Analiza wytrzymałościowa stopy fundamentowej
Przeprowadzono analizę numeryczną (MES) rozkładu naprężeń w płycie stopy fundamentowej. Rozkład największych naprężeń przybiera charakterystyczny kształt przypominający literę X.

Przy zastosowaniu blachy o grubości 15 mm warunek nośności został spełniony ponieważ maksymalne naprężenia nie przekraczają granicy plastyczności stali: 313,8 < 355,0 N/mm².

Prace związane z wbijaniem oraz montażem kotew przebiegały sprawnie. W celu zniwelowania nierówności podłoża pod stopami stosowano zaprawę do podlewek.

Weryfikacja momentu dokręcenia śrub kotew fundamentowych dała wynik 145 Nm przy wartości wymaganej 150 Nm, co mieści się w granicach tolerancji wykonawczej.

Fot. 4. Montaż płyt warstwowych: ściennych i dachowych. Fot. autora

Badania terenowe nośności zakotwienia
Aby zweryfikować założenia projektowe, przeprowadzono dwa cykle badań terenowych nośności zakotwienia. Do udziału w nich wytypowano stopę zakotwienia słupów głównych z dwuteownika europejskiego o równoległych stopkach IPE 330. Obciążenie generowano za pomocą ładowarki teleskopowej wyposażonej w wagę hakową.

Przyjęto następujące parametry wyjściowe (obliczeniowe):

• pionowe obciążenie użytkowe stopy: z_v,d = 7690 N,
• nośność pojedynczej kotwy: Z_d = 2076 N,
• nośność całkowita zakotwienia (cztery kotwy): 4 × Z_d = 8304 N (830,4 kg),
• warunek obciążalności kotew palikowych: z_v,d ≤ 4 × Z_d.

Podczas pierwszego cyklu badań (warunki: 29 lipca 2025 r., temperatura powietrza 24°C, bezchmurnie) przeprowadzono trzy próby na różnych rodzajach podłoża:

• Podłoże asfaltowe: stopa uległa wyrwaniu (zwolnienie zakotwienia) przy sile 22 000 N (2200 kg). Oznacza to prawie 2,6-krotne przekroczenie wymaganej wartości obliczeniowej.
• Podłoże betonowe: stopa uległa wyrwaniu przy sile 25 000 N (2500 kg); 3-krotne przekroczenie wartości obliczeniowej.
• Podłoże mieszane (asfalt/beton, luźna struktura): wyrwanie nastąpiło przy sile 15 000 N (1500 kg); 1,8-krotne przekroczenie wartości obliczeniowej. Jest to najsłabszy typ podłoża występujący w lokalizacji.

W ramach drugiego cyklu badań (9 września 2025 r., temperatura powietrza 25°C, pochmurnie) wykonano serię sześciu prób, aby potwierdzić powtarzalność wyników w zróżnicowanych warunkach (podłoże asfaltowe i betonowe).

Uzyskane siły zrywające w przypadku podłoża asfaltowego wynosiły od 1500 do 4250 kg, a dla betonu – od 2962 do 3250 kg.

Wszystkie próby potwierdziły poprawność przyjętych założeń statyczno-wytrzymałościowych. Nośność rzeczywista była od 1,8 do 5,1 raza większa od wartości obliczeniowych. Choć badania odbyły się w terenie i być może nie spełniły wszystkich założeń teoretycznych, ich rezultaty stanowią podstawę do dalszej analizy oraz wypracowania optymalnego rozwiązania.

Redakcja poleca:

• Wojskowa Akademia Techniczna rozbudowuje kampus. Powstanie nowy akademik i stołówka
• Ponad 37 mld zł na infrastrukturę obronną. Budownictwo przed falą inwestycji
• Schron nie musi być kosztem, jeśli zmienimy reguły. WYWIAD
• W Strykowie powstaną pierwsze schrony najwyższej kategorii. Podwójnego przeznaczenia
• Jak budować bezpieczne schrony – i czy w Polsce jesteśmy na to gotowi? PODCAST
• Budowle ochronne w praktyce. PANEL EKSPERCKI

Analiza zachowania gruntu pod obciążeniem prowadzi do istotnych wniosków teoretycznych:

• Grunt (piaski, żwiry) nie jest ciałem idealnie sprężystym – po obciążeniu nie wraca całkowicie do pierwotnej postaci, ale ulega w pewnym stopniu trwałym odkształceniom [9]. Zależność siła–przemieszczenie ma charakter krzywoliniowy. W początkowej fazie opór rośnie niemal liniowo, jednak wraz ze wzrostem siły sztywność układu maleje.
• Moment zwolnienia zakotwienia był sygnalizowany gwałtownym spadkiem oporu na wskaźniku wagi. Jest to najbardziej nieliniowy moment procesu, po którym następują trwałe odkształcenia gruntu.
• Wyniki badań terenowych wskazują na niedoszacowanie nośności w prostych modelach obliczeniowych. Hale garażowe posadowiono na nawierzchni stricte drogowej. Ma ona warstwy górne konstrukcji nawierzchni, tj. ścieralną i wiążącą, oraz podbudowę zasadniczą. W przyszłości celowe byłoby zastosowanie modelu wielowarstwowej półprzestrzeni sprężystej, uwzględniającego współpracę warstw nawierzchni drogowej (asfalt/beton, podbudowa). Taki model matematyczny wymagałby jednak zaawansowanego aparatu analitycznego i zastosowania funkcji specjalnych (np. funkcji Bessela), aby precyzyjnie opisać reakcje na styku warstw [10].

Rys. 5. Zaprojektowane połączenie płyty ściennej z nawierzchnią. Rys autora

Obudowa hal

Zastosowanie w obudowie hal płyt warstwowych o grubości 60 mm (łącznie ok. 25 000 m² płyt w całej inwestycji) przyspieszyło montaż i zapewniło odpowiedni poziom bezpieczeństwa pożarowego oraz izolacji termicznej, redukując koszty eksploatacji w przyszłości (fot. 4). Wyzwaniem wykonawczym okazały się jednak miejsca newralgiczne, wynikające z posadowienia na nierównej nawierzchni drogowej.

Nierówności terenu, spadki i ubytki nawierzchni uniemożliwiały idealne dopasowanie połączenia podłoża ze ścianą z płyt warstwowych i bramą garażową. W pierwszym przypadku problem rozwiązano, projektując uszczelnienie z pianki rozprężnej montażowej, zabezpieczonej obróbką blacharską. Blachę tę zagłębiono bezpośrednio w naciętej nawierzchni asfaltowej (rys. 5, fot. 5).

Natomiast w dolnym panelu bram garażowych zastosowano profilowaną uszczelkę progową (tzw. liniową plandekę gumową). Jej elastyczność pozwala na kompensację nierówności podłoża w momencie domknięcia bramy, zapewniając szczelność.

Wnioski z eksploatacji wskazują, że przy kolejnych realizacjach warto rozważyć wykonanie nowej nawierzchni wewnątrz obiektu oraz na zewnątrz, w pasie ok. 10 m wokół hali [11]. Wykonanie nawierzchni asfaltowej (AC, BBTM, SMA, MA, PA, AC WMS), z betonu, żelbetowych płyt drogowych lub kostki betonowej na podbudowie wyeliminowałoby punkty krytyczne, do których należą połączenia ściany z podłożem oraz bramy garażowej z nawierzchnią.

Fot. 5. Styk panelu bramy z podłożem. Fot. autora

Szybki demontaż i zmiana lokalizacji hal

Choć hale zaprojektowano jako mobilne, ich demontaż wymaga dużego doświadczenia od ekip. Problemy mogą dotyczyć płyt warstwowych. Każde odkształcenie podczas rozkręcania lub uszkodzenie profilu łączących je zamków będzie skutkować utratą szczelności przy ponownym montażu. Wyzwaniem będzie również przygotowanie zdemontowanych płyt do transportu oraz sam transport. Należy się liczyć z koniecznością uzupełnienia zapasu płyt (częściowej wymiany materiału) w nowej lokalizacji.

Konstrukcja stalowa, dzięki połączeniom śrubowym, jest w pełni demontowalna i bezproblemowa w transporcie pod warunkiem odpowiedniego zabezpieczenia. Natomiast system posadowienia (kotwy palikowe i wklejane pręty) ma charakter jednorazowy – jego demontaż jest niszczący dla elementów kotwiących.

Proces demontażu wymaga precyzyjnego oznaczania elementów i rygorystycznego przestrzegania instrukcji producenta płyt warstwowych dotyczącej pakowania, załadunku, transportu oraz rozładunku. Ze względu na skalę przedsięwzięcia oraz postępującą integrację procesów obronnych z rynkiem cywilnym (tzw. fuzja cywilno-wojskowa) zadania te będą prawdopodobnie realizowane przez wyspecjalizowane podmioty zewnętrzne (firmy budowlane).

Fot. 6. Widok na Green Houses. Fot. autora

Podsumowanie
Realizacja hal garażowych w zaledwie 3 miesiące potwierdziła skuteczność przyjętej technologii. Zastosowanie prefabrykowanej konstrukcji stalowej oraz innowacyjnego systemu posadowienia na kotwach palikowych pozwoliło na błyskawiczne zapewnienie infrastruktury dla sprzętu wojskowego. Badania polowe dowiodły, że przyjęte rozwiązania fundamentowania mają znaczny zapas bezpieczeństwa, co otwiera drogę do optymalizacji podobnych obiektów w przyszłości.

¹ W szerszym kontekście artykuł jest elementem sygnalizacji polegającej na prezentowaniu ogólnych zasobów wojskowej infrastruktury technicznej w ramach strategii niedopuszczania/wypierania (The Strategy of Denial). Oznacza to świadome i selektywne przekazywanie informacji interesariuszom, w tym Federacji Rosyjskiej i Białorusi, w celu wpływania na ich postrzeganie, oczekiwania i procesy decyzyjne [1].

Literatura
[1] Colby E., The Strategy of Denial: American Defense in an Age of Great Power Conflict, New Haven: Yale University Press, 2021.
[2] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (t.j. Dz.U. z 2026 r. poz. 524 ze zm.).
[3] Projekt architektoniczno-budowlany, dokumentacja projektowa.
[4] Medwadowski J. (red.), Stalowe konstrukcje budowlane, Warszawa: Arkady, 1980.
[5] Projekt techniczny, dokumentacja projektowa.
[6] Bródka J., Łubiński M., Lekkie konstrukcje stalowe, Warszawa: Arkady, 1971.
[7] Orłowski Z., Podstawy technologii betonowego budownictwa monolitycznego, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013.
[8] PN-EN 13782:2007 Obiekty tymczasowe – Namioty – Bezpieczeństwo.
[9] Datka S., Lenczewski S., Drogowe roboty ziemne, Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 1979.
[10] Firlej S., Mechanika nawierzchni drogowej, Lublin: Wydawnictwo Petit, 2007.
[11] Radziszewski P., Sarnowski M., Technologia nowoczesnych nawierzchni asfaltowych, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023.