Doplňkový geotechnický průzkum OL1 pro novou trasu metra D

• Foto

Pokud geologický průzkum neukáže na závažné komplikace, předpokládá se, že na průzkum plynule navážou stavební práce v úseku z Pankráce do plánované stanice Olbrachtova. Na prvním provozním úseku trasy metra D o délce cca 10,6 km se počítá s deseti stanicemi. Začínat bude na Vinohradech přestupní stanicí s linkou A Náměstí Míru, pokračovat bude přes Nusle a Pankrác s přestupem na metro C a dále do Krče, Nových Dvorů, Libuše a Písnice, kde bude současně vybudováno nové depo. Ražené tunely na stavbě trasy D budou náročným úkolem nejen z hlediska povahy konstrukce jako takové (jednolodní ražená stanice Pankrác, dvoukolejné traťové tunely, složité prostorové uspořádání souvisejících objektů – přestupní tunely atd.), ale i s ohledem na velmi složité geologické poměry. Právě proto na předcházející fáze inženýrsko-geologického průzkumu, při němž byly zjišťovány geologické poměry v oblasti, navazuje ražba čtyř průzkumných štol v oblasti Pankráce.

Ze závěrů inženýrsko-geologického průzkumu vyplynulo, že podloží v této lokalitě tvoří horniny předkvartérního podkladu, který je v řešeném území tvořen břidlicemi bohdaleckého souvrství. Bohdalecké souvrství je obvykle tvořeno velmi jemnými jílovitými břidlicemi, velmi drobně slídnatými, černošedé barvy, místy tektonicky porušenými, drobně úlomkovitého až střípkovitého rozpadu, tence vrstevnaté až lupenité. Jílovité, slabě diageneticky zpevněné, břidlice souvrství bohdaleckého poměrně snadno podléhají tektonickému porušení a je proto nutné počítat s porušením různého rozsahu v celé mocnosti těchto hornin. Horniny zastižené v průzkumných vrtech ve stanici Olbrachtova byly sice již od hloubek cca 11 – 13 m navětralé nebo zdravé, avšak převážně velmi silně rozpukané, podrcené a rozpadavé, místy proklouzané až prohnětené a rozpadavé na drobné úlomky velikosti většinou 2 – 8 cm, ojediněle až 15 cm. U hornin převažuje velmi velká (místy až velká) hustota diskontinuit a při vrtání je těženo téměř souvislé jádro, které se však při manipulaci lehce rozpadá na drobné nepravidelné ploché a podlouhlé úlomky. 

Pokud jde o hydrogeologické poměry, zásoby podzemní vody vznikají v oblasti budoucí stanice Olbrachtova pouze z atmosférických srážek. Je zde třeba počítat s výrazným kolísáním hladiny podzemní vody v závislosti na srážkách. Režim podzemní vody je v území také neustále narušován probíhající stavební činností a měnícími se drenážními účinky staveb. Zdrojem vody jsou i úniky z netěsných inženýrských sítí (vodovody a kanalizace).

Doplňkový geotechnický průzkum OL1 zahrnuje kruhovou hloubenou šachtu, jež je zapažena převrtávanými pilotami, které jsou v hlavách spojeny ztužujícím ŽB věncem. Nad vrcholem klenby navazujícího vodorovného průzkumného tunelu bude v šachtě umístěna kruhová ŽB převázka. Ražený průzkumný tunel bude mít délku 67,6 m. Cílem geologického průzkumu je získat dostatek informací, jež poslouží jako podklad pro návrh vhodného způsobu ražby. Práce na popisovaném úseku zahrnují provedení průzkumných vrtů, ražení tunelu, šachty, pilot ze železobetonu a geologické sledování ražby štoly.

HLOUBENÍ ŠACHTY

Hloubená šachta má kruhový průřez o vnitřním průměru 6,0 m, hloubku 29,9 m a je pažena převrtávanými pilotami o průměru 1 000 mm. Zapuštěno bylo celkem 36 pilot o délce až 34,0 mm, tj. v osové vzdálenosti 610 mm. 18 pilot je primárních – tj. pouze z prostého betonu a 18 pilot je sekundárních – vyztužených.

V místě průniku geologického tunelu do šachty bude výztuž pilot zkrácena tak, aby kopírovala tvar tunelu a neztěžovala postup ražby.

Ztužující věnec v hlavě je realizován po odvrtání všech pilot a ubourání vodících zídek o 700 mm, jeho šířka i výška jsou 1 000 mm. Tento železobetonový věnec zajišťuje jednak spojení hlav pilot, jednak přenáší zatížení od pojezdu strojů po povrchu. V horním lící budou osazeny ocelové trubky průměru 65/4 mm délky 500 mm v osové vzdálenosti 1 500 mm pro dodatečné osazení sloupků zábradlí.

Po dotěžení dna jámy bude provedena deska dna šachty, které bude přejímat funkci rozpěrné desky v patách pilot a zároveň bude sloužit jako podklad pro betonovou podlahu. Dno šachty je navrženo v tloušťce 500 mm ze železobetonu C25/30. Je vyztuženo sítí KY49 – ∅R8×8/100×100 mm při obou površích. Dno bude vyspádováno směrem k čerpací jímce.

Na každé pracovní etáži, včetně definitivní základové desky, budou zřízeny provizorní jímky, ze kterých bude čerpána povrchová či podzemní průsaková voda na povrch.

Nedílnou součástí realizace šachty i následné ražby štoly je provádění geologického sledování a realizace geotechnického monitoringu a hydromonitoringu, který zajišťují společnosti INSET s. r. o. a GeoTec a. s.

Další fází prací je ražba a primární ostění tunelu geologického průzkumu. Celková délka ražené části průzkumného tunelu je 67,579 m. Ražená část je rozdělena celkem na 2 typy ostění dle tloušťky primárního ostění, světlý průřez je stejný. Tunel bude ražen novou rakouskou tunelovací metodou (NRTM) s velkým důrazem na kotvení čelby (ADECO RS) a s poměrně tuhým ostěním pro minimalizaci deformací horninového prostředí. Kromě samotného geologického průzkumu je úkolem díla ověření napěťo-deformačního stavu horniny pod základy okolních objektů.

Rubanina bude nakládána do nádob, které budou šachtou pomocí jeřábu vytaženy na povrch, odkud bude odvážena na deponii. Profil tunelu je členěn vertikálně na kalotu a dno. Ostění tunelu je tvořeno primárním ostěním ze stříkaného betonu s pomocnými příhradovými oblouky, výztužnými sítěmi a kotvami. Dle třídy výrubu jsou sítě doplněny příložkami. V případě potřeby je použito jehlování. V podélném směru je vzdálenost jednotlivých čeleb závislá na zastižených geotechnických podmínkách a je určena technologickou třídou výrubu.

Primární ostění je tvořeno stříkaným betonem C25/30. Od normového betonu se liší zvýšenými požadavky na nárůst pevnosti v čase v počátečním stádiu po nastříkání ostění. Minimální hodnota krychelné zaručené pevnosti v tlaku po 3 dnech je ze statického hlediska požadována 11,7 MPa. Požadované hodnoty nárůstu pevnosti v tlaku v prvních 24 hodinách po nástřiku jsou v oblasti J2. Nárůst pevnosti v prvních minutách po nástřiku ovlivňuje jednak schopnost nanášet vrstvy betonu potřebné tloušťky i ve vrcholu tunelu, jednak má vliv na prašnost a spad při vlastním nástřiku. Ostění je prováděno po „technologicky podmíněných“ vrstvách, jejichž tloušťka je dána navrženým technologickým postupem (prvotní nástřik líce výrubu, osazení první vrstvy sítí a ramenátů, zastříkání ramenátů a případné osazení druhé vrstvy sítí, dostříkání do projektované tloušťky primárního ostění).

Před zahájením ražby tunelu se ze stavební jámy (jáma z převrtávaných pilot) provede nad obrysem tunelu zpevnění nadloží pomocí ochranného deštníku z injektovaných mikropilot. Ocelové mikropiloty jsou navrženy z trubek profilu 114/10 mm celkem ve dvou řadách. Vzdálenost mikropilot mezi sebou je 400 mm. Mikropiloty jsou navrženy délky 12 m. Mikropiloty jsou odsazeny o cca 250 mm od vnějšího obrysu navýšeného výrubu tunely (první řada) resp. o 400 mm (druhá řada). Trubky budou ve vrtech tlakově zainjektovány, aby byly v dobrém kontaktu s přilehlou horninou a vyplnily přilehlé pukliny a dutiny.

Při ražbě se v kosovských horninách předpokládá strojní rozpojování pomocí tunelového rypadla, případně impaktoru. Pouze v pevných polohách hornin (zdravé pískovce a křemence) se předpokládá použití trhacích prací.

Veškeré práce na hloubení a ražbě průzkumného tunelu plánuje STRABAG provádět vlastními kapacitami, včetně strojního vybavení. Na stříkaný beton se předpokládá použití sila se suchou betonovou směsí MAXIT a čerpadla na suchou směs SSB 02. Na hloubení a ražbu se použije vlastní důlní stroj Blue Badger (fy WIMMER), který bude vybaven skalním trojzubem, frézou, skalní lžící, hydraulickým kladivem a vrtací soupravou s otočnou lafetou o 360°, která slouží jak ke kotvení, tak k horizontálnímu i vertikálnímu vrtání. Ke stříkání betonové směsi se použije stroj Aliva AL-503. 

Předpokládá se, že při hloubení šachty a ražení štoly se vytěží 2 500 m³ rubaniny a zpracuje 750 m³ betonové směsi 56 tun betonářské oceli.

Projektová dokumentace: METROPROJEKT Praha a. s.

Supplemental OL1 Geotechnical Survey for the New Line D of the Metro
STRABAG is engaged in all engineering fields, including tunnel construction, and the company implements a variety of interesting projects in this area in Europe and beyond. The company has specialised and technical capacity for tunnel construction and special foundations, which it has brought to Czechia. STRABAG’s underground construction and special foundations operating unit is currently constructing one of the four exploratory shafts for the future line D. It has been designated OL1 and is situated at the junction of Na Strži and Antala Staška streets, where the Olbrachtova Station will be built in the future.

Autor

• Ing. Blaško Radek