Královopolský tunel před prorážkou

• Foto

Zhotovitelem této části projektu, jenž je součástí severozápadního a severního segmentu Velkého městského okruhu, se na základě výběrového řízení stalo Sdružení VMO Dobrovského B, zastoupené společnostmi OHL ŽS Brno, a. s., Metrostav a. s. a Subterra a. s. Ražení tunelu II zahájila Subterra a. s. 14. ledna roku 2008 a k proražení dojde 25. března letošního roku. Samotnému ražení však předcházela řada opatření a vynucených stavebních úkonů.

PRŮZKUMNÉ ŠTOLY
Stavbě tunelů předcházelo v letech 2001– 2003 ražení tří průzkumných štol. Ta měla za cíl podrobně zjistit geotechnické podmínky horninového prostředí v trase navrhovaných tunelů.

Získané informace z těchto štol určily následnou technologii ražení tunelů a pomohly ověřit případné účinky stavby na městskou zástavbu. Vzhledem k velmi nepříznivému geologickému složení horniny v zájmovém úseku bylo pro stavbaře nakonec nevyhnutelné staticky zajistit hustou domovní zástavbu v trase celé stavby a dále pak počítat s přesným monitoringem pohybu okolního masivu.

GEOLOGICKÁ POVAHA TRASY TUNELŮ
Obě tunelové roury jsou téměř v celé své trase a profilu situovány do neogenních jílů. Výjimkou je úvodních přibližně 100 běžných metrů, kdy byly v kalotě tunelů zastiženy nepravidelně zvodnělé kvartérní fluviální štěrky a písky a nad nimi uložené hlinité polohy. Podélný profil obou tunelů je takřka obdobný. Prvních asi 80 běžných metrů je vedeno úpadně (4,5 %), následně přechází údolnicovým obloukem do stoupání 2,3 % a posledních přibližně 300 metrů vzrůstá stoupání na konečných 4,5%. Největší nadloží nad tělesy tunelů je kolem 25 metrů. Nejnižší nadloží se pohybuje mezi čtyřmi až pěti metry.

Po více než dvou letech se schyluje k proražení dvou nejdelších a nejsledovanějších tunelů v Brně.

SMĚR RAŽENÍ
Ražení obou tunelů se provádí z portálu Královo Pole a je vedeno proti staničení. Tunel I, o délce 1 053 metrů, je veden v přímém směru pod Veleslavínovou a Dobrovského ulicí a končí na provizorním portále Žabovřesky. Trasa tunelu II, délky 1 060 metrů, nejdříve odbíhá od tunelu I až do osové vzdálenosti přibližně 90 metrů a následně podchází zejména zástavbu Poděbradovy, Palackého a Pešinovy ulice. Trasou ve tvaru „S“ dále podchází zástavbu na křižujících ulicích a vynořuje se na portále Žabovřesky. V trase obou tunelů se nacházejí nouzové zálivy.

Ražení obou tunelových rour probíhají pouze jedním směrem, a sice z královopolského portálu. Organizace výstavby u takto náročné stavby neumožňuje protiražení ze žabovřeského portálu, kde jsou velmi náročná křížení, mosty a galerie podél vjezdu do tunelu. Přesto byla v koordinaci s výstavbou hloubených částí na žabovřeské straně realizována z provizorního portálu 28 metrů dlouhá zarážka na tunelu I.

STAVEBNĚ TECHNICKÉ ŘEŠENÍ
Ražení tunelu probíhá podle zásad Nové rakouské tunelovací metody se zajištěným primárním ostěním a následnou finální obezdívkou. Ražení probíhá observační metodou horizontálně (ve směru ražení) a vertikálně (ve směru kolmém) členěným výrubem. Jde o metodu, jejíž nedílnou součástí je také nezávislý monitoring. V případě potřeby jsou operativně řešeny reakce na projevy deformací. Tunel II i tunel I dosahují světlé šířky hrubého výrubu 13,75 m a světlá výška hrubého výrubu včetně protiklenby je 11,20 m. Plocha celého výrubu je cca 130 m².

Konstrukce ražených tunelů je dvouplášťová s mezilehlou uzavřenou tlakovou hydroizolací. Sestává z primárního pláště (primární nosné ostění tloušťky 350 mm) a sekundárního pláště (sekundární trvalé nosné ostění minimální tloušťky 400 mm).

POSTUP RAŽENÍ
Z obou stávajících průzkumných štol raziči nejprve provedli do prostoru kaloty tunelu zpevňující injektáž – první mikropilotový deštník z portálu Královo Pole. Samotné ražení tunelu II Subterra a. s. zahájila otevřením spodní lávky, o týden později raziči otevřeli čelbu IIB. S odstupem času otevřeli řídicí čelbu kaloty a nakonec uzavřeli celý profil čelbou IIF. „Jednotlivé čelby nemají shodná staničení (horizontální členění výrubu) a platí, že se k sobě navzájem nesmějí přiblížit na vzdálenost menší než 6–8 metrů. Rovněž ražení neprovádíme na všech čelbách najednou, aktivní jsou vždy jen dvě, přesněji řečeno, v konečné organizaci výstavby tři z nich,“ vysvětluje technologii ražení tunelu II manažer projektu Josef Bača ze společnosti Subterra a. s.

Toto členění výrubu má základní cíl, a sice omezit negativní projevy podzemního díla na povrchovou zástavbu. Uplatněné řešení však má nesmírné nároky jak na organizaci výstavby, profesní odbornost, tak v neposlední řadě i na měřičské vedení díla.

Určitou výhodou při ražení je horninové složení, které tvoří neogenní jíly. K rozpojování horniny postačí tunelové pásové rypadlo se lžící tzv. „tunelbagr“. I přesto se stavba potýká s velkým rizikem ohrožení domovní zástavby a pocitovým znepokojením obyvatel, které zhotovitel řeší kompenzačními opatřeními. Po provedení těchto opatření byl měsíční postup kolem 40–45 metrů za měsíc.

Na začátku března 2010 se ražení na obou tunelových troubách blíží již ke svému závěru a do poloviny dubna by měly být oba tunely kompletně proraženy na všech dílčích výrubech. Ražení zde prochází šesti stěnami z tryskové injektáže, jež protínají tunel příčně ke směru ražení. To postup ražení velmi zpomaluje. Prorážka první čelby z dílčích výrubů proběhla 1. března 2010.

STROJNÍ VYBAVENÍ
Základní strojní vybavení kombinuje stroje pro zesilování ostění průzkumných štol a pro běžný profil známý z ostatních silničních tunelů. Pro malé profily je nasazen důlní nakladač PAUS PFL 12, čerpadlo betonové směsy Meyco Suprema s manipulátorem Meyco Oruga, smykový nakladač Locust L 903, pro přebourávání obezdívky a následné ražení je nutné mini pásové rypadlo Takeuchi T120. Na ostatní profily jsou nasazeny tunelové pásové rypadla Liebherr R900 a Terex T 210, manipulátor Meyco Potenza, vysokozdvižné plošiny, nakladače VOLVO L120 a L50E, traktorbagr JCB 4CX.

BETONÁŽ DEFINITIVNÍHO OSTĚNÍ
Tato betonáž je rozdělena do tří částí: protiklenba, klenba a mezistrop. Betonáž sekundární obezdívky protiklenby zahájila Subterra a. s. na tunelu II 21. května 2009 a na začátku března 2010 bylo vybetonováno 61 bloků. Jeden blok měří 10 metrů, takže je hotovo 608,5 bm. Definitivní betonáž je prováděna současně za plného ražení, přičemž doprava je vedena přes přejezdový most. Betonáž definitivního ostění klenby byla zahájena v prosinci roku 2009 a na začátku března 2010 bylo vybetonováno 26 bloků, což je 261 bm. Betonáž mezistropu zatím nebyla zahájena.

Proti zadávací dokumentaci bude muset být pro dodržení požadované požární odolnosti (R180) beton definitivního ostění kleneb s příměsí polypropylenových vláken – asi 1,2 kg/m³ betonu (C 30/37 – XF2). Investorem projektu je z převážné části Státní fond dopravní infrastruktury, který na stavbu musel vyčlenit kolem 6,5 mld. korun. S nuceným vykoupením domů a ražením průzkumných štol se však cena stavby dotýká hranice osmi miliard korun. Stavba I/42 Dobrovského B vedle ražení tunelů zahrnuje také například výstavby mimoúrovňových křižovatek Žabovřeská – Hradecká, Hradecká – Královopolská v Žabovřeskách. Předpokládané uvedení stavby do provozu je srpnu roku 2012.

Královopolský tunnel prior to the drilling
An important part of Great city circuit in Brno is made by the section of construction of I/42 GCC Dobrovského B, where the Královopolský tunnel is located consisting of two driven tunnels with lengths of 1 053 (tunnel I) and 1060 meters (tunnel II) under the street Dobrovského in the city parts Žabovřesky and Královo Pole. Tunnelling of both tunnels performed by the company Subterra a.s., is coming to an end, and by the end of April this year, both of them shall be completely driven in all partial channels.

Autor

• Sedláček Štěpán