Optimalizace trati st. hranice SR – Mosty u Jablunkova – Bystřice nad Olší, přestavba železničního tunelu Jablunkovský č. 2

• Foto

ZÁKLADNÍ INFORMACE – POPIS STÁVAJÍCÍHO TUNELU
Jednokolejný železniční tunel „Jablunkovský č. 2“ na trati st. hranice SR – Dětmarovice je situován v koleji č. 2. Se stavbou se započalo v roce 1914, tunel byl dokončen v roce 1917. Tunelová trouba je v celém rozsahu situována v přímé trase, pouze v posledních šedesáti metrech je vedena v přechodnici s maximálním převýšením 23 mm. Světlá výška tunelové trouby činí cca 6,0 m, světlá šířka cca 5,5 m. Portálový pás vjezdový i výjezdový je dlouhý 3,0 m, zdivo je kvádrové z beskydského pískovce, klenba kvádrová, klenbový věnec z rustikových kvádrů. Čelné zdi a svahová křídla jsou rovněž z pískovce.

Ochranné výklenky jsou po obou stranách koleje, šest vpravo, pět vlevo. Odvodnění tunelu je provedeno kamennou rovnaninou nad rubem klenby a za rubem opěr a dále kanálky v opěrách s vyústěním do kameninových rour Ø 200 mm zapuštěných do hlavní stoky. Hlavní stoka profilu 400/300 mm jde uprostřed dna tunelu a má spád k oběma portálům. Voda vytékající z tunelu na straně vjezdové je součástí povodí říčky Čierpanky, voda vytékající z tunelu na straně výjezdové je součástí povodí řeky Osetnice.

GEOTECHNICKÉ POMĚRY ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ
Z dokumentace archivních i nově provedených vrtů vyplývá, že horniny jsou vesměs silně rozpukané. Z geotechnického hlediska jsou zastižené horniny zatříděny do tří geotechnických typů H1 až H3. Při rozdělení horninového masívu na kvazihomogenní celky bylo kromě geologických poměrů přihlédnuto i k mocnosti nadloží nad tunelem a k uvažovaným fázím přestavby (členění výrubu) tunelu na dvoukolejný. Byla rovněž zohledněna změna hydrogeologických poměrů drenážním účinkem stávajícího tunelu.

TECHNICKÉ ŘEŠENÍ TUNELU
Nový dvoukolejný tunel je navržen jako ražená přestavba stávajícího jednokolejného tunelu s hloubenými portálovými úseky. Tunel je veden v přímé linii a v koncové části v přechodnici. Ostění raženého tunelu je navrženo jako dvouplášťové s mezilehlou izolací. Dle požadavku HZS Moravskoslezského kraje je na obou portálech navržena přístupová komunikace s nástupní plochou. V tunelu je po levé straně navržen požární suchovod, přípojná místa jsou navržena v šachtách u nástupních ploch na vjezdovém i výjezdovém portálu.

HLOUBENÁ ČÁST TUNELU
Portálové úseky jsou realizovány ve svahované stavební jámě. Délka vjezdového i výjezdového hloubeného úseku je 24,0 m.

Vjezdový portál P1 (obr. 1, 2)
Stavební jáma je s ohledem na svou hloubku vertikálně členěna převážně na tři etáže. Svahy jsou více prokotveny pomocí tyčových i lanových kotev s převázkami. Po obvodu celé stavební jámy je tedy kromě kotev délky 4 m použito zhuštěné kotvení s délkou 8 m. Přes ocelové převázky, které jsou rozmístěny po obvodě jámy (ve tvaru U profilu), jsou navrtány a osazeny dva až tři pramencové kotvy délky 14 m s kořenem délky 8 m. Tyto kotvy jsou umístěny střídavě k poloze kotev v horní etáži. Stavební jáma je dále zajištěna stříkaným betonem C16/20 tloušťky 150 mm se dvěma vrstvami sítí 150 × 150 × 6 mm. Před čelní stěnou stavební jámy je proveden tzv. falešný primár, díky němuž není třeba v tomto úseku zajišťovat stavební jámu do úrovně dna kaloty. Jde tedy o železobetonovou konstrukci, kterou tvoří příhradová výztuž (bretex) se dvěma vrstvami sítí 150 × 150 × 6 mm a stříkaným betonem C16/20 tloušťky 500 mm. Konstrukce falešného primáru není dimenzována na zatížení od zásypu, proto bude zásyp proveden až po vybudování sekundárního ostění.

Výjezdový portál P2
Na základě dodatečného geologického vrtu a získaných geologických informací z tohoto vrtu je stavební jáma zajištěna záporovým pažením rozděleným výškově na dvě části. Zápory jsou kotveny ve čtyřech úrovních pomocí ocelových převázek s pramencovými kotvami délky 16, 19, 20, 22 a 23 m s kořenem délky 8 m. Zápory jsou z profilu IPE 400 a jsou délky 10 a 12 m. Ocelové prvky zápor jsou beraněny. Při těžbě jámy jsou mezi příruby vkládány dřevěné pažiny tl. 120 mm. Po obvodu budoucího výrubu je proveden jednořadový mikropilotový deštník z mikropilot Ø 108/16 mm délky 12 m.

Ostění hloubených úseků je navrženo jako vodotěsné, třída vodotěsnosti 0. Ve všech pracovních spárách a na styku jednotlivých tunelových pásů jsou osazeny těsnicí spárové pásy. Definitivní ostění hloubených úseků je navrženo z monolitického železobetonu C25/30, tloušťky 600 mm. Čelo portálu je zešikmeno ve sklonu 45 º od vodorovné roviny na je opatřeno obvodovým límcem šířky 400 mm a výšky 100 mm. Definitivní ostění je tvořeno základovými pásy, spodní a horní klenbou a je navrženo ze železobetonu C25/30, výztuž z oceli 10 505.0 R. Zpětné zásypy portálů budou provedeny vhodně upraveným materiálem získaným při ražbě tunelu.

RAŽENÁ ČÁST TUNELU
Začátek raženého tunelu je v TM (tunelmetrech) 24, konec je v TM 588. Délka raženého úseku tunelu je 564 m. Konstrukce ostění raženého tunelu je navržena jako dvouplášťová s mezilehlou fóliovou hydroizolací tl. 3 mm. Minimální tloušťka definitivního ostění tunelu je 400 mm (resp. 500 a 600 mm) ve vrcholu horní klenby. Směrem k opěří se tloušťka ostění zvětšuje. Pro ražby byly v projektu navrženy tři technologické třídy výrubu Nové rakouské tunelovací metody (dále jen NRTM) 3, 4 a 5. Ražená část nového dvoukolejného tunelu je budována v pěti fázích:

• V první fázi je provededeno zajištění boku stávajícího jednokolejného tunelu Jablunkovský č. 2 stříkaným betonem a PG kotvami, doplněné o injektáž za ostěním s využitím těchto kotev.
• Ve druhé fázi je vyražena kalota tunelu, která je ihned zajištěna primárním ostěním. Dále rozebrána část klenby stávajícího jednokolejného tunelu.
• Ve třetí fázi je postupně bourána převážná část starého tunelu se současnou ražbou zbytku profilu. Následně je celý profil zajištěn primárním ostěním ze stříkaného betonu.
• Ve čtvrté fázi bude provedena uzavřená mezilehlá hydroizolace.
• V páté fázi se vybuduje sekundární ostění tunelu.

Záchranné výklenky v tunelu mají jednotný rozměr a jsou provedeny vstřícně po obou stranách tunelu, vždy ve středu každého lichého tunelového pasu. Vzájemná osová vzdálenost v podélném směru je 24 m.

MIMOŘÁDNÁ UDÁLOST
Ražená část rekonstrukce jednokolejného tunelu na tunel dvoukolejný byla zahájena 15. dubna 2008 v technologické třídě NRTM 5. Postup ražby tunelu zkomplikovala dne 4. května 2008 v nočních hodinách mimořádná událost ve staničení TM 56,4 m, kdy došlo při provádění razicích a vyztužovacích prací k závalu v délce 7 m včetně „vykomínování“ na povrch. Ihned bylo svoláno místní šetření a byla přijata následující opatření pro zmáhání závalu:

• zajištění vypadaného materiálu uvnitř tunelu přisypáním rubaniny, vyztužení sítí a stříkaným betonem,
• podstojkování přístropí kaloty v ose tunelu dřevěnými stojkami,
• vyplnění kráteru prostým betonem a následným zásypem kráteru jílovitým materiálem včetně zhutnění,
• provedení mikropilotového deštníku po celém obvodě raženého profilu (vyjma počvy) délky 12 m včetně injektáže s cílem co nejvíce vyplnit dutiny závalu,
• další ražba prováděná vertikálně členěným výrubem kaloty s kotvením pomocí IBO kotev délky 6 m na levé straně.

Na základě této skutečnosti byly doplněny tři nové modifikace nejtěžší třídy výrubu NRTM 5; třídy 5a, 5b a 5c s uzavřením profilu kaloty protiklenbou po celé délce. Opatření byla úspěšná a další ražby již nepřinesly žádná mimořádná překvapení. Dne 2. srpna 2008 od staničení TM 89,9 m se na základě vyhodnocení konvergenčních měření přešlo z ražby kaloty členěným výrubem na ražbu kaloty plným profilem s protiklenbou (technologická třída NRTM 5a).

Znalecké vyjádření k otázkám příčiny havárie tunelu Jablunkovský č. 2, zpracované prof. J. Aldorfem, stanovuje jako příčinu havárie a závalu pouze faktory, které souvisejí s náhlou změnou přírodních geotechnických podmínek v místě havárie a v důsledku toho se vznikem zatěžovacího stavu ostění, který způsobil překročení jeho únosnosti.

Do konce roku 2008 ražba v technologické třídě 5a postoupila do staničení (TM) 340,0 m. Závěr z technicko-poradní komise z prosince 2008 je razit v technologické třídě NRTM 5a i nadále. Práce probíhají podle aktualizovaného harmonogramu postupu prací s termínem prorážky v 5/2009.

ÚNIKOVÁ ŠTOLA
Výstavba únikové štoly začne až po převedení provozu do nového dvoukolejného tunelu. Po úpravě povrchu se provede položení mezilehlé fóliové izolace tl. 3 mm, která je navržena v celém profilu tunelu. Jako  poslední bude vybudováno definitivní ostění se spodní klenbou, na kterou se provede pochozí vrstva spádového betonu C 16/20, která bude střechovitě vyspádována ve sklonu 1 % do dvojice povrchových žlábků vedoucích podél stěn. Definitivní ostění klenby a opěr je navrženo ze železobetonu C25/30 v tloušťce 350 mm. Spodní klenba je navržena ze železobetonu C25/30 v tloušťce max. 860 mm. Betonáž se předpokládá po sekcích délky 12 m do jednostranného bednění. Stávající portál tunelu bude zachován, provede se sanace ostění a odvodňovacích žlabů okolo portálu. V čelní stěně únikové štoly se osadí ocelové dvoukřídlé dveře o rozměru 3,0 × 2,5 m.

PROPOJKA (PŘETLAKOVÁ KOMORA)
Část únikové cesty bude budována v nově vyražené propojce mezi stávajícím jednokolejným tunelem Jablunkovský č. 1 a nově budovaným dvoukolejným tunelem. Celková délka propojky je 16 m. Propojka bude zaústěna do dvoukolejného tunelu v místě výklenku.

VYBAVENÍ TUNELU
Po obou stranách ostění tunelu bude veden služební chodník šířky 929 mm, ve kterém budou uloženy kabelovody pro rozvody inženýrských sítí. V prostoru před výklenky budou na kabelovodech provedeny šachty 1,0 × 0,5 m zakryté ocelovými poklopy, ze kterých budou vyústěny chráničky pro rozvody elektroinstalací a měření bludných proudů. Kabelovody budou v prostoru před portály zakončeny v plastových šachtách Polyvault o rozměru 800 × 1.690 × 1.220 mm, které budou zakryty typovým ocelovým poklopem.

Osvětlení tunelu je navrženo po obou stranách zářivkovými svítidly po 12 m. Odvodnění kolejového lože je řešeno vyspádováním v příčném směru ve sklonu 3 % směrem ke střední tunelové stoce o profilu 350 mm a je navržena ve sklonu tunelu. Po celé délce tunelu bude umístěn do chodníkového ústupku na levé straně požární suchovod DN 100 mm z PE potrubí. V každém lichém záchranném výklenku (tj. ve vzdálenosti po 48 m) budou do šachet 800 × 800 mm vyvedeny výtokové rychlouzavírací ventily DN 52.

Mezi záchrannými výklenky bude umístěno po obou stranách tunelu madlo z ocelové trubky. Portály budou opatřeny ochrannou konstrukcí se sítí, která plní funkci protidotykové zábrany. V klenbě tunelu budou umístěny závěsy trakčního vedení pro obě koleje, ukolejňovacího lana a zesilovacího vedení. Na definitivním ostění tunelu budou umístěny staničníky.

ZÁVĚR
Stavba má charakter rekonstrukce stávajícího tunelu, jehož výstavba a provoz zasahuje do období Rakouska-Uherska, prochází přes první republiku až do současnosti. Během této doby byl tunel několikrát rekonstruován, ale i přes tyto částečné rekonstrukce zanechal čas na tunelu značné stopy poškození. Z historických dokladů, z provedených průzkumů a z vlastní realizace ražby je rekonstrukce tohoto tunelu značně obtížná. Kvůli komplikované geologické stavbě zájmového území, složitým hydrogeologickým poměrům a tektonicky narušenému území je přestavba tunelu značně náročná jak časově, tak technicky i ekonomicky.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE
Region: Moravskoslezský kraj
Investor: Správa železniční dopravní cesty, státní organizace České dráhy, a. s.
Projektant tunelu: METROPROJEKT Praha a. s.
Zhotovitel: „Sdružení SRB“ tvořené společnostmi Subterra a. s. (vedoucí sdružení), OHL ŽS, a. s., TCHAS spol. s r. o.
Období výstavby: 2007–2011

Optimization of the Track on the Slovak State Border – Mosty u Jablunkova – Bystřice nad Olší, Reconstruction of the Railway Tunnel Jablunkovský No. 2
The structure is a part of total reconstruction of the railway network with the goal of improving and mainly increasing speed of the railway transportation in the Czech Republic. Within this structure, the reconstruction of the section km 288.702 – 289.314 is proposed with two xisting single-track tunnels. It is a reconstruction design, to be precise, the change of the single- track tunnel No. 2 to a double track driven tunnel with the length of 612 m. Further, the proposal of the HZS (Fire Department) of the Moravskoslezský region about the construction of emergency gallery with total length of 273 m was incorporated into the project. The emergency gallery is directed from the south portal through an unused single-track tunnel with the length of 257 m and then 16 m long jumper into the new double-track tunnel.

Autoři

• Ing. Tesař Jiří
• Ing. Macháček Emil