Tunelový komplex Blanka na Městském okruhu v Praze

• Foto

Budovaný úsek Městského okruhu hlavního města Prahy prochází urbanizovaným prostředím střední části města na hranici historického jádra a rovněž prostorem chráněné přírodní památky Královská obora. Již počátkem 90. let minulého století, kdy probíhaly studijní práce na trasování a následně výběr varianty vedení této části okruhu bylo jasné, že převážnou část stavby bude třeba vést v tunelech, budovaných jednak z povrchu, ale z velké části i ražených, aby vliv výstavby a především pak provozu na vzniklé kapacitní komunikaci způsobil minimální zásah do svého okolí. Tak vznikl souvislý tunelový komplex Blanka zahrnující, mezi křižovatkou Malovanka u severního portálu Strahovského tunelu a křižovatkou Troja u nového trojského mostu přes Vltavu, tři tunelové úseky na sebe plynule navazující. V pořadí od již provozované západní části Městského okruhu jsou to:

• Tunelový úsek Brusnice vede od severního portálu Strahovského tunelu ve stopě ulice Patočkovy nejdříve hloubenými tunely. Za křižovatkou s ulicí Myslbekova vstupuje trasa do raženého úseku, který končí před křižovatkou Prašný most, kde již pokračují opět tunely hloubené. Celková délka úseku je 1,4 km, z toho je 550 m ražených.
• Tunelový úsek Dejvice začíná v mimoúrovňové křižovatce Prašný most a pokračuje v celé délce hloubenými tunely ve stopě třídy Milady Horákové až do místa budoucí mimoúrovňové křižovatky U Vorlíků. Celková délka úseku je 1,0 km.
• Tunelový úsek Královská obora pokračuje od křižovatky U Vorlíků nejdříve krátkým hloubeným úsekem na Letné, na který navazuje ražený úsek vedoucí směrem pod zástavbu, Stromovku (Královská obora), plavební kanál, Císařský ostrov, Vltavu a potom dalším hloubeným úsekem až k trojskému portálu. Celková délka úseku je 3,07 km, z toho je 2 231 m ražených.

Délka celého tunelového komplexu je 5 483 m v severní tunelové troubě a 5 471 m v troubě jižní. Celková délka všech ražených tunelových trub dosahuje 5,54 km, celková délka všech hloubených tunelových trub je 6,56 km. Po zprovoznění tak vznikne nejdelší tunel v České republice, který překoná délku všech stávajících více než dvakrát. Jako zhotovitel stavby byla vybrána a. s. Metrostav, v části pak Eurovia CS a. s., dodavatelem technologie je ČKD DIZ Praha a. s. Projektantem celého tunelového komplexu jsou SATRA, spol. s r. o., PUDIS a. s. a METROPROJEKT a. s., přičemž SATRA je zároveň koordinátorem celého souboru staveb tohoto úseku Městského okruhu. Celkové investiční náklady stavby byly stanoveny na cca 29 mld. Kč.

Pro obecnější přehled stojí za zmínku drobné vysvětlení, jak tato významná stavba přišla k názvu Blanka. V průběhu studijních prací a jejich vyhodnocování byla navržena řada variant označených velmi neadresnou kombinací písmen a číslic. Po snížení počtu posuzovaných variant na tři bylo proto z důvodu snazší identifikace přistoupeno k jejich pojmenování dívčími jmény s počátečním písmenem shodným s počátečním písmenem pražské čtvrti, kterou byla trasa varianty vedena. Vznikly tak varianty Hana – Holešovice, Dana – Dejvice a Blanka – Bubeneč.

SMĚROVÉ A SKLONOVÉ VEDENÍ 
Trasa komunikace je v celé délce vedena jako striktně směrově rozdělená se samostatným dvou až tří pruhovým tubusem v každém směru. Výškově trasa tunelů klesá v celé délce od křižovatky Malovanka až pod Vltavu odkud stoupá k trojskému portálu. Maximální podélný sklon dosahuje 5 %, na rampě až 8 %. Minimální podélný sklon je 0,3 %. Rozdíl nivelet mezi nejvyšším a nejnižším místem tunelu je 113,5 m. Nejmenší hodnota poloměru směrového  oblouku hlavní trasy činí 330 m. Šířka jízdních pruhů v celém úseku je 3,5 m, výška průjezdného profilu 4,8 m. Návrhová rychlost je stanovena na 70 km/h.

GEOLOGICKÉ POMĚRY 
Geologické podmínky celé stavby jsou složité a dosti proměnlivé. Trasa tunelů leží v tzv. pražské pánvi, dílčím sedimentačním prostoru rozsáhlého barrandienského synklinoria, v němž je skalní podloží tvořeno zvrásněným komplexem aleuropelitických břidlic, drob, pískovců a křemenců ordovického stáří. Hlavní zastoupení mají vrstvy letenských břidlic monotónního i flyšového vývoje. V případě monotónního vývoje se jedná o písčité a prachovité břidlice jemně až hrubě slídnaté a tlustě deskovité vrstevnaté s malou odolností proti zvětrávání. V případě flyšového vývoje se jedná o písčité a drobové břidlice s vložkami křemenců. Břidlice jsou hrubě slídnaté a tlustě deskovitě vrstevnaté. Křemence a pískovce tvoří cca 30 až 50 %. Flyšový vývoj letenského souvrství je proti zvětrání odolný a mocnost zvětrání dosahuje většinou menších hodnot okolo 3,0 m. Úsek v údolní nivě řeky Vltavy prochází nekvalitními jílovitoprachovitými břidlicemi a silně rozpukanými křemenci libeňského souvrství a písčitoprachovitými břidlicemi souvrství dobrotivského.

Mladší geologické útvary jsou zastoupeny kvartérními pokryvy. Nejrozšířenější jsou eolické sedimenty, překryté antropogenními sedimenty jako důsledek historické stavební činnosti. Zastoupeny jsou i sedimenty fluviální a místy i deluvuiální. Co do složení převládá písčitá hlína se štěrkem, tj. kameny a valouny různé velikosti a stavební suť. Mocnost kvartérních sedimentů dosahuje až 38 m, zpravidla však do 15 m.

Podzemní voda sleduje převážně povrch skalního podloží a její hladina se pohybuje v rozmezí 8 až 20 m pod terénem. V prostoru podchodu Vltavy a přilehlých říčních teras jsou vrstvy pokryvů nasyceny v závislosti na výšce hladiny v řece. Maximální nadloží ražených tunelů je 44 m, minimální 8 m. Nejmenší nadloží pode dnem Vltavy činí 14,5 m.

V obtížném úseku ražených tunelů pod zvodnělou říční terasou Vltavy byla v rámci podrobného geotechnického průzkumu vyražena průzkumná štola. Celková délka štoly dosáhla 2 150 m, v převážné délce je štola vedena v profilu budoucí jižní tunelové trouby. Pod Vltavou a v závěrečném úseku na úpatí svahu z Letné, kde jsou zastiženy velmi komplikované geotechnické podmínky, byla průzkumná štola vyražena i v profilu budoucí severní tunelové trouby.

Jedním z největších problémů při ražbě tunelů byla zvodnělost horninového prostředí. Konečný přítok do celé průzkumné štoly se pohyboval okolo 65 l/s. Zaznamenána byla závislost mezi protékajícím množstvím vody ve Vltavě a přítokem podzemní vody do průzkumné štoly.

TECHNICKÉ A KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ 
Celý tunelový komplex Blanka se skládá z několika na sebe těsně navazujících tunelových úseků ražených i hloubených. S ohledem na požadavek sjednocení celé koncepce návrhu jsou veškeré tunely zatříděny do tří základních typů technického řešení – jednoho systému tunelů ražených a dvou systémů tunelů hloubených. Při návrhu technického řešení tunelů a zejména technologie ražeb se vycházelo ze zkušeností získaných při výstavbě tunelu Mrázovka, který byl budován v obdobných podmínkách s obdobnými technickými prostředky a mechanizmy.

Veškeré ražené tunely jsou navrženy jako dvouplášťové, realizované pomocí konvenční technologie NRTM (Nová rakouská tunelovací metoda). Ostění, případně i mezilehlá izolace jsou uzavřené. Primární ostění je ze stříkaného betonu C20/25, vyztužené příhradovými rámy z betonářské výztuže, dále svařovanými ocelovými sítěmi a svorníky. Ražba probíhá ve dvoupruhových i třípruhových tunelech s horizontálním členěním na kalotu, opěří a spodní klenbu. Vertikální členění čelby bylo u třípruhových tunelů použito jen v koncovém úseku tunelu Brusnice. Jako doplňující opatření jsou v kritických úsecích prováděny sanační injektáže, ochranné deštníky, úprava členění pobírání, případně kombinace uvedených úprav. Tloušťka primárního ostění se podle technologických tříd NRTM a velikosti výrubního profilu pohybuje od 200 mm do 350 mm. Výrubní profil dvoupruhového tunelu je 123,5 m2 a třípruhového 173,5 m².

Pro zajištění vodotěsnosti ražených tunelů v úseku pod Královskou oborou, s ohledem na nemožnost jejich gravitačního odvodnění trvalou drenáží, byl navržen hydroizolační systém sestávající z fóliové uzavřené izolace, vnějších spárových pásů a injektážně monitorovacího systému hadic umožňujících injektáž mezi vnější líc definitivního ostění a izolaci.

Definitivní ostění ražených tunelů je navrženo jako uzavřené železobetonové monolitické z betonu třídy C30/37 a C20/25. Tloušťka definitivního ostění se v různých průřezech pohybuje od 450 do 600 mm. Jako výztuže je využito ocelových svařovaných sítí doplněných příložkami dle výsledků statických výpočtů. V rozsahu celých dvoupruhových tunelů a propojek je využito horní klenby z prostého, resp. slabě vyztuženého betonu. Do betonu horní klenby jsou použita polypropylenová vlákna jako ochrana proti počátečnímu smršťování a především pak vlivu požáru na ztrátu únosnosti, resp. odstřelování betonu krycí vrstvy výztuže.

Úseky hloubených tunelů jsou podle jejich technického řešení rozděleny na tunely klasického typu a tunely realizované čelním odtěžováním tzv. modifikovanou milánskou metodou.

Hloubené tunely klasické jsou navrženy vždy do otevřené stavební jámy zajištěné buď podzemními, záporovými, štětovými nebo mikropilotovými stěnami, případně svahováním nebo kotvenou skalní stěnou. Konstrukce tunelu jsou navrženy z betonu třídy C30/37 a C25/30, výztuž je volná vázaná. Do konstrukcí stěn a stropu, případně horní klenby jsou rovněž navržena PP vlákna. Tento typ konstrukcí je využíván převážně v místech se složitou prostorovou dispozicí (rozplety, technologická centra, podzemní garáže) a kde je dostatek prostoru. Vodotěsná izolace těchto částí je na bázi bentonitových rohoží a kompozitů, vždy s doplňujícími prvky pro dotěsnění dilatačních a pracovních spár.

Hloubené tunely realizované čelním odtěžováním jsou navrženy v místech s velmi stísněnými prostorovými podmínkami a v místech s nutností minimalizace časového omezení provozu na povrchu. Postup výstavby spočívá ve vytvoření podzemních konstrukčních monolitických stěn z povrchu, resp. ze zajištěného předkopu stavební jámy do úrovně stropu tunelu. Dále se na srovnaném povrchu dna stavební jámy vybetonuje definitivní nosná konstrukce stropu (uložená na hlavy podzemních stěn), která se po zatvrdnutí opět zasype. Na povrchu se tak mohou provést finální úpravy a obnovit provoz. Odtěžení vlastního profilu tunelu se provádí až po dokončení úseku těchto tunelů a to čelně z navazující jámy klasických tunelů, nebo od napojovacích ramp. Ražba se provádí pod ochranou stropu a stěn. Konstrukce tunelu jsou opět z betonu třídy C30/37 a C25/30 s přidáním PP vláken do stropní desky. Hydroizolace tunelu je zajištěna vodonepropustným betonem nosných konstrukcí ostění, doplněných prvky pro těsnost dilatačních a pracovních spár.

VYBAVENÍ TUNELŮ 
Technologické a bezpečnostní vybavení tunelového komplexu Blanka splňuje a v mnoha případech překračuje minimální bezpečnostní požadavky stanovené evropskou směrnicí vydanou v roce 2004. Skutečnost, že všechny pražské automobilové tunely jsou řízeny a ovládány ze dvou dispečerských pracovišť, jedno pro řízení dopravy a druhé pro sledování a řízení technologického vybavení, podmínilo vybavení tunelového komplexu Blanka odpovídajícím monitorovacím, řídícím a bezpečnostním vybavením, kompatibilním s ostatními tunely. Důležitý význam celého úseku tunelu z hlediska dopravy v Praze a předpokládaná vysoká intenzita provozu stanovily požadavky na vysokou spolehlivost navržených technologických systémů s minimálními nároky na údržbu, včetně minimalizace provozních nákladů a to zejména nákladů na elektrickou energii. Spotřebu elektrické energie ovlivňuje zejména systém osvětlení a větrání. Z tohoto důvodu byla věnována velká pozornost právě návrhu systému větrání. Provozní systém větrání v tunelovém komplexu Blanka využívá pístového efektu projíždějících vozidel a kombinuje principy polopříčného a podélného větrání s lokálním odvodem nebo přívodem vzduchu v jednosměrném tunelu. Za běžného provozu je vzduch do tunelu přiváděn převážně vjezdovými portály v kombinaci s lokálními přívody po délce tunelu. Znečištěný vzduch je nuceně odváděn čtyřmi příčně napojenými strojovnami tak, aby byl v co nejvyšší míře omezen výnos z výjezdových portálů. Pro odvod tepla a kouře při požáru je v ražených úsecích navržen nucený odvod polopříčného systému uzavíratelných otvorů v klenbě tunelu, umístěných po cca 80 m. V hloubených úsecích jsou kouř a teplo nuceně odváděny lokálními strojovnami nebo pomocí proudových ventilátorů portály.

SOUČASNÝ STAV REALIZACE 
Z hlediska formálního členění je budovaná severozápadní část Městského okruhu rozdělena na šest staveb:

• 0065 SAT 2A– Strahovský automobilový tunel stavba 2A
• 0065 SAT 2B – Strahovský automobilový tunel stavba 2B
• 9515 MYPRA – Městský okruh v úseku Myslbekova – Prašný most
• 0080 PRAŠ – Městský okruh v úseku Prašný most – Špejchar
• 0079 ŠPELC – Městský okruh v úseku Špejchar – Pelc‑Tyrolka
• 0012 – Protipovodňová opatření, etapa 0007 Troja

Pro celkovou koordinaci při výstavbě byla projektanty zpracována rozsáhlá dokumentace řešící postup realizace od jednotlivých přeložek inženýrských sítí, přes výluky dopravy až po dílčí fáze výstavby a zkušební provoz. Výstavba celého úseku byla rozdělena přibližně  do několika základních, navzájem časově a prostorově provázaných etap. Cílem rozdělení do dílčích etap byla především možnost zachování maximálního komfortu pro projíždějící dopravu a zachování dostupnosti MHD. Koordinační dokumentace je neustále aktualizována na základě vyvstalých skutečností a nových potřeb účastníků výstavby. Již od počátku výstavby dochází bohužel k výrazným změnám v časových souvislostech mezi jednotlivými dílčími úseky, způsobeným zejména komplikacemi s uvolňováním ploch pro výstavbu a se zdržováním vydávání jednotlivých správních rozhodnutí povolujících výstavbu. Tato skutečnost je zapříčiněna nedotažeností české legislativy umožňující rádoby ekologům a spekulantům velmi široký prostor pro jejich obecně neprospěšné jednání.

Dalším důvodem změn jsou potom nové požadavky správců sítí, dopravního podniku, TSK, SŽDC a ČD, ale i od jednotlivých městských částí. Všechny tyto skutečnosti vedou k neustále novým a novým požadavkům na zpracovávané realizační dokumentace, mají dopad do časového harmonogramu prací a v neposlední řadě i do celkové ceny za dílo.

Vlastní realizace tunelů probíhá ze šesti hlavních a několika dílčích stavenišť umístěných po délce trasy. Hlavní staveniště jsou tato: Troja, Letná, Hradčanská, Prašný most, Myslbekova, Malovanka.

Staveniště Troja:

• ražené tunely pod Královskou oborou (dvoupruhové), počátek ražeb 07/2007,
• hloubené tunely Troja (klasické klenbové), počátek výstavby 01/2009,
• hloubené tunely Troja (klasické krabicové), počátek výstavby 09/2007.

Staveniště Letná:

• ražené tunely pod Královskou oborou (třípruhové), počátek ražeb 07/2009,
• hloubené tunely Letná (klasické krabicové), počátek výstavby 02/2008,
• hloubené tunely Letná (čelně odtěžované pod stropem), počátek výstavby 07/2007.

Staveniště Hradčanská:

• hloubené tunely Dejvice (čelně odtěžované pod stropem), počátek výstavby 10/2008.

Staveniště Prašný most:

• hloubené tunely Prašný most (klasické krabicové), počátek výstavby 06/2009,

Staveniště Myslbekova:

• ražené tunely Brusnice (třípruhové), počátek ražeb 09/2009,
• hloubené tunely Myslbekova (klasické krabicové), počátek výstavby 12/2008,
• hloubené tunely Patočkova (klasické klenbové), počátek výstavby 07/2010
• hloubené tunely Patočkova, (čelně odtěžované pod stropem), počátek výstavby 03/2010

Staveniště Malovanka:

• hloubené tunely (klasické krabicové), počátek výstavby 04/2005.

V rámci výstavby tunelového komplexu jsou budovány i další navazující dopravní stavby, jako např. nový most přes železniční trať ve Svatovítské ulici, nový most přes Vltavu v Troji, nový podchod pod tratí u nádraží Holešovice, dočasná zastávka ČD Gymnazijní v Dejvicích, zrekonstruován vestibul stanice metra Hradčanská spolu s novým podchodem pod tratí ČD a rovněž povrchový úsek Městského okruhu mezi novým Trojským mostem a mostem Barikádníků. Zcela nově (mimo tuto investici) je navíc uvažováno s částečným zakrytím tohoto povrchového úseku cca 300 m dlouhým přesypaným tunelem pro snížení bariérového efektu nové komunikace a pro vhodnější začlenění do navazujícího rekreačně sportovního území. Revitalizace přilehlého území v rámci výstavby okruhu proběhne i v dalších částech trasy. Vznikne tak několik parkových ploch zcela nových a zároveň se i rozšíří plochy stávající. Jde zejména o území s novou vodní plochou v oblasti Petynky, o nový park s rybníčkem a obnoveným potokem Brusnice mezi ulicemi Myslbekova/Milady Horákové/Jelení, dále o nový park v prostoru bývalého armádního sportovního areálu na Prašném mostě a v neposlední řadě o revitalizaci v prostoru Letenských sadů, Stromovky a v Troji.

Nedílnou součástí výstavby ražených tunelů je geotechnický monitoring. V případě tunelového komplexu Blanka je ovšem množství typů měření a jejich odečtů hodnot, ovlivněných objektů, měřících profilů, sledovacích zařízení, atd. nesrovnatelné s žádnou doposud realizovanou stavbou v České republice. Celkem se provádění cca 26 druhů základních typů měření určených pro bezpečný postup výstavby, návazné kroky observační metody a rovněž pro zkušební provoz tunelu.

ZÁVĚR 
Rozsah celé stavby je unikátní a lze ho srovnat snad pouze s výstavbou pražského metra v 60. až 80. letech minulého století. Tomu odpovídá i délka přípravy stavby, množství vyvolaných investic, počty přeložek inženýrských sítí, výluky a omezení dopravy včetně MHD a vůbec koordinace a organizace celé výstavby. Ukládání betonové směsi v tunelovém komplexu Blanka je v podstatě neustálý proces zaměstnávající několik pražských betonáren. V průběhu výstavby dojde k uložení více než 1 miliónu m³ betonu.

Po dokončení celého komplexu tunelů, plánovaném na duben 2014, vč. povrchového úseku Troja spolu s novým Trojským mostem dojde ke značnému zlepšení životního prostředí nejen v bezprostředním okolí stavby, ale i v oblasti na hranicích historického centra Prahy zapsaného na seznam kulturního a historického dědictví UNESCO. Dnes je tento prostor neúměrně zatěžován průjezdnou dopravou se všemi ekologickými, ale i kapacitními důsledky. Zároveň dojde k dalšímu rozšíření pro život města nezbytně důležitých hlavních komunikací, v souladu s předpoklady stanovenými v platném územním plánu hlavního města Prahy. Jistě obrovským přínosem celé stavby je revitalizace přilehlých a doposud zanedbávaných území na zcela nové parky.

Severozápadní část Městského okruhu s tunelovým komplexem Blanka není poslední chybějící části ochranné komunikační obálky centrální části Prahy. V přípravě je ještě zbývající východní úsek se souborem staveb Městského okruhu v úseku Pelc Tyrolka – Balabenka – Štěrboholská radiála a s Libeňskou spojkou v délce cca 8,8 km.

Blanka Tunnel Complex on Prague City Circle
At present, Blanka tunnel complex in Prague represents the biggest underground construction built in the Czech Republic. This large construction is being implemented as a part of construction of the north-west part of city circle with its total length of 6.382 km. The length of tunnels alone equals to 5.5 km. After putting in operation, it is to complete south-west part of the already operating circuit with a length of approximately 17 km with Zlíchovský, Mrázovka and Strahovský tunnels.

Autoři

• Ing. Šourek Pavel
• Butovič Alexandr
• Ing. Šajtar Ludvík