Výstavba stanice Petřiny na prodloužené trase „Metra A“

• Foto

Stanice je situována pod sídlištní zástavbou v ose ulice Brunclíkova a s povrchem je propojena několika objekty. Prvním z nich je eskalátorový tunel se vstupním vestibulem, který se nachází v blízkosti ulice Na Petřinách. Dalším objektem je výtahová šachta se vstupním vestibulem. Tento objekt byl realizačně nejsložitější, jelikož proti jeho umístění se postavili vlastníci okolních nemovitostí. Proto byla výtahová šachta oproti předpokladu hloubena až po dokončení ražeb celé stanice a dokonce až po dokončení sekundárního ostění ve stanici. Toto řešení sebou přineslo řadu technických problémů, zejména nutnost provést několik složitých detailů při napojování hydroizolačního souvrství stanice na hydroizolaci výtahové šachty.

Jelikož se stanice nachází v hustě zastavěné oblasti a nebylo možné realizovat přímý vstup do prostoru stavební šachtou, bylo nutné vyrazit 500 m dlouhou přístupovou štolu z prostoru ulice Na Vypichu, která byla používána jako přístup pro samotnou ražbu stanice. Z celkové délky 500 m přístupové štoly se v budoucnosti v rámci provozované trasy metra využije celkem 280 m tunelu. Budou sloužit jako odstavné koleje a strojovna větrání. Zbylých 220 m přístupové štoly bude zrušeno.

Samotná stanice Petřiny je koncipována jako jednolodní s celkovou délkou 217 m. Plocha výrubu stanice má úctyhodných 269 m². Stanice je umístěna v přímém vedení trasy o podélném spádu 0,3%. Z důvodu minimalizace účinků ražby na povrch byla čelba řešena svislým členěním na tři dílčí výruby. Jednalo se o dva opěrové tunely, které byly propojeny středním výrubem. Plocha výrubu opěrových štol byla 73,8 m², střední výrub měl celkovou plochu výrubu 121,4 m². Všechny tři dílčí výruby byly dále horizontálně členěny na kalotu, opěří a dno.

Stanice byla ražena v příznivém geologickém prostředí, kdy kaloty dílčích výrubů byly raženy v kompaktních korycanských pískovcích, které ve výrubu opěří přecházely v nepropustné slínovce a jílovce. Ve výrubu dna byly zastiženy jíloprachovité břidlice. Na přechodu mezi pískovci a jílovci byly zaznamenány výrazné přítoky podzemní vody.
Z těchto důvodů byla ražba zejména v oblasti dna ztížená. Stanice byla ražena pomocí nové rakouské tunelovací metody bez použití trhacích prací. Pro strojní rozpojování čelby byly využívány tunelbagry CAT 328D nebo Liebherr 934 a 944. Odtěžbu zajišťovaly kolové nakladače Volvo L 120 a dumpry Volvo A25C. Vrtací práce se prováděly vrtací soupravou Atlas Copco L2C. Výškové práce pak byly prováděny z pracovních plošin Atlas Copco DC16/HL. Stříkaný beton byl aplikován pomocí manipulátoru Meyco Potenza.

Primární ostění stanice je tvořeno stříkaným betonem SB C 20/25 (J2) tloušťky min. 400 mm v trvalém ostění, min. 300 mm v dočasném ostění, které odděluje jednotlivé dílčí výruby. Stříkaný beton je vyztužen příhradovým rámem v každém kroku, dvěma polohami svařovaných sítí 8 × 8/100 × 200 mm a příložkami z betonářské výztuže. Systémové kotvení bylo prováděno z několika druhů svorníků. Do trvalého ostění se osazovaly samozávrtné svorníky průměru 32 mm o délkách 3 až 6 m. Tyto svorníky mohly být nahrazeny SN svorníky z betonářské výztuže. Dočasné ostění bylo kotveno pomocí hydraulicky upínaných svorníků nebo laminátových svorníků o délkách 3 až 6 m. Předpolí ražby bylo v případě potřeby zajištěno jehlováním z prutů betonářské výztuže průměru min. 28 mm a délky 4,0 m. Ražba probíhala v úvodních 40 m stanice v TT 5a s délkou záběru 1,0 m, zbývající část stanice byla ražena v TT 4 s délkou záběru 1,5 m.

Jako první byl ražen levý dílčí výrub, rozteč příhradových rámů z levého dílčího výrubu byla závazná i pro pravý a střední dílčí výrub. Díky tomuto postupu bylo při ražbě středního dílčího výrubu možné bezproblémově propojit všechny tři výruby příhradovými výztužnými rámy v každém kroku.

Samotná ražba stanice mohla být zahájena až po realizaci tzv. rozfárání z prostoru přístupové štoly. Tento atypický podzemní objekt vznikl díky nutnosti zřízení přístupu na kaloty dílčích bočních výrubů z profilu přístupové štoly, která ústí na osu stanice v úrovni opěří. Před zahájením samotné ražby bylo nutné přístupovou štolu vyztužit ještě jedním vloženým primárním ostěním s masivně armovanými průvlaky nad budoucími otvory do boku přístupové štoly. V tomto místě byl profil přístupové štoly po celém jejím obvodu nadvýšen o 300 mm. Do nadvýšení bylo následně armováno vložené primární ostění.

Po dokončení vloženého primárního ostění bylo možné probourat otvor do prostoru budoucího levého traťového tunelu. S předepsaným odstupem bylo možné zahájit ražbu i na pravé straně rozfárání, která umožnila přístup do pravého opěrového tunelu samotné stanice. Tzv. rozfárání stanice bylo atypickým podzemním dílem, kdy každý krok ražby měl jiný tvar než kroky předchozí a následující. Pro tyto účely bylo nutné vyrobit 21 typů výztužných příhradových rámů, které změnou tvaru zajistily přechod z profilu přístupové štoly do obou bočních výrubů stanice. Úvodní příhradový rám byl šíře 8,7 m a výšky 6,7 m, poslední rám navazující na boční výrub stanice byl šíře 6,6 m a výšky 11,1 m. Takto výrazná změna tvaru raženého profilu se odehrála na 24 m ražby.

Boční výruby stanice se razily bezprostředně po dokončení rozfárání před stanicí. Plocha výrubu se horizontálně členila na kalotu s plochou výrubu 38,4 m², opěří o ploše 24,7 m² a dno s plochou výrubu 10,7 m². Šíře výrubu bočních opěrových štol neumožňovala míjení mechanismů a tak se hlavním místem pro těžbu rubaniny a výměnu strojů stal prostor rozfárání před stanicí. Oba boční výruby bylo nutné dokončit časově tak, aby nedošlo ke zdržení ražeb traťových tunelů technologií TBM, které byly touto dobou na kritické cestě celé výstavby trasy V.A.

Díky spolupráci zhotovitele, generálního projektanta a technického dozoru byla zvolena úprava projektu tak, že bylo možné požadované termíny splnit. Ražba samotných bočních výrubů byla dokončena za čtyři měsíce u levého dílčího výrubu respektive za pět měsíců u pravého dílčího výrubu.

Postup ražby pravého dílčího výrubu byl v jedné fázi přerušen, aby se mohla zahájit ražba středního dílčího výrubu. Zahájení ražby bylo od vstupu do stanice vzdáleno 10 m. Střední výrub se rozrážel v kalotě po záběrech délky 1,0 m a postupně byl výrub za současného bourání dělící konstrukce do středního výrubu rozšiřován na celou jeho
šíři. Ve směru ražby stanice bylo takto vyraženo celkem 20 m, čelba byla stabilizována stříkaným betonem a sklolaminátovými svorníky a byla zahájena ražba ve směru k přístupové štole. Po dokončení ražby zbývajících 10 m k čelu stanice se provedlo zajištění čela primárním ostěním a práce ve středním výrubu na čas ustaly, když se razičské práce přesunuly opět do přístupové štoly, aby po ražbě ochranného celíku byla přístupová štola proražena do stanice. Následně bylo možné ražbu středního výrubu provádět přímým vstupem z přístupové štoly do středního dílčího výrubu.

Po dokončení samotných bočních výrubů stanice bylo nutné prostor bočních výrubů připravit pro průjezd štítů TBM. Nejprve bylo nutné na konci obou bočních výrubů ve směru ražby připravit zhruba dvanáctimetrovou startovací zarážku do dalšího traťového úseku. Rovněž na vstupu razicích štítů do prostoru stanice Petřiny bylo nutné provést úpravy pro bezproblémový vjezd štítu. Jelikož v průjezdném profilu štítu se nacházelo tzv. rozfárání stanice, bylo nutné primární ostění v rozsahu profilu řezné hlavy štítu zbavit ocelových výztužných prvků. Celý prostor rozfárání byl následně po vrstvách zaplněn. Jako ztracené bednění byly použity betonové tvárnice, za které byl prostor nejprve vybetonován do výšky 2,0 m. Tato vrstva betonu následně tvořila štítu při ražbě oporu. Na betonovou vrstvu se nasypal štěrk a plnícími vrty z povrchu byl celý prostor po vrstvách vyplněn tzv. stabilizátem. Pažící stěny bylo z důvodu jejich značné výšky (cca 11,0 m) nutné rozpírat pomocí ocelových profilů do primárního ostění stanice. Tímto postupem byly zrušeny provizorní podzemní prostory sloužící pouze po dobu výstavby stanice Petřiny a byla dokončena přípravná fáze pro prorážku razicích štítů do stanice Petřiny.

Technologie TBM při svém průjezdu stanicí a následné ražbě zablokovala oba dílčí výruby. V prostoru bočních výrubů byly nově instalovány veškeré rozvody medií, pasové dopravníky pro přepravu rubaniny a byla zde čilá kolová doprava zásobovacími vozy pro segmentové ostění. V této době bylo možné díky zajištěnému přístupu provádět ražby středního dílčího výrubu. Obě technologie (NRTM a TBM) bylo nutné oddělit tak, aby bylo zajištěno pro obě technologie separátní větrání bez vzájemného ovlivnění a bylo zamezeno pohybu osob mezi jednotlivými podzemními díly. Oba otvory propojující všechny tři dílčí výruby stanice byly přepaženy. V souběhu tak bylo možné provádět ražby středního výrubu stanice technologií NRTM a ražbu traťových tunelů ve směru na budoucí stanici Veleslavín technologií TBM.

Nejprve byla vyražena kalota na celou délku stanice až k čelní stěně s napojením na budoucí eskalátorový tunel. Po dokončení ražeb kaloty bylo těženo jádro středního výrubu s ponecháním nájezdové rampy u čelní stěny jako opora pro proražení eskalátorového tunelu. Souběžně byl z povrchu ražen eskalátorový tunel délky 51,2 m, úpadně pod úhlem 30° s plochou výrubu 57,7 m². Výrub eskalátoru byl horizontálně členěn na kalotu, opěří a dno. Čelba byla ukloněna ve spádu ražby. Ražba probíhala bez použití trhacích prací. Prorážka eskalátorového tunelu do prostoru kaloty stanice byla provedena do předem realizované zarážky v délce 12 m.

Po prorážce a dokončení čelní stěny stanice s průnikem do eskalátorového tunelu bylo možné dokončit ražbu jádra a dna ve středním dílčím výrubu. Na dokončené dno středního dílčího výrubu byl z rubaniny stanice proveden opět násyp tak, aby bylo možné dostupným strojním vybavením demontovat dělící stěny primárního ostění mezi dílčími výruby stanice. Jakmile ražby traťových tunelů postoupily blíže ke stanici Dejvická, bylo možné přesunout veškerou technologii TBM z bočních výrubů stanice a zahájilo se demontování dělících stěn. Stěny byly demontovány pomocí tunelbagru Liebherr 944

s hydraulickými demoličními nůžkami. Díky tomu se nepřenášely dynamické účinky bourání do trvalého ostění stanice. Demolice dělících stěn probíhala z obou stran stanice směrem ke středu vždy po záběrech 4,5 až 6,0 m. Každý den bylo možné demolovat pouze jeden záběr v daném směru bourání. S dokončením demolice stěn na úrovni kaloty se započalo s odtěžbou násypu ve středním výrubu a s demolicí stěn na úrovni opěří a následně i dna.

Jako poslední ražené prostory v rámci stanice Petřiny byly provedeny v ose stanice tři čerpací jímky o půdorysu 4 × 4 m a hloubce 3,0 m a prohloubení primárního ostění dna pod výtahovou šachtou jako prostor pro dojezd výtahu. Před vybouráním primárního ostění dna v ploše jímek bylo nutné provést systémové kotvení primárního ostění v nebourané části pomocí samozávrtných svorníků IBO R 32 délky 8,0 m. Po dokončení aktivace svorníků bylo možné vybourat vždy pás primárního ostění a vyhloubit část jímky. Takto po částech byly nakonec dokončeny všechny čerpací jímky včetně dojezdu výtahu.

S dokončením těchto úprav byly prostory budoucí stanice geodeticky zkontrolovány a provedeny úpravy pro stavební připravenost. Tím byly ukončeny práce pro vytvoření nového podzemního prostoru a následovaly práce pro jeho zpětné vyplnění stavebními konstrukcemi.

Ze všeho nejdříve byl výrub stanice zajištěn sekundárním neboli definitivním ostěním. To je tvořeno 40 cm silnou vrstvou železobetonu třídy C 25/30 a mezilehlou fóliovou izolací. Po dokončení definitivního ostění bylo započato s realizací vnitřních nosných konstrukcí stanice, které jsou v převážné většině tvořeny vnitřními stěnami, deskou nástupiště a deskou nad nástupištěm pod eskalátory.

V srpnu bude zahájena instalace kolejového svršku a práce PSV.  Stanice začne být postupně vybavována technologií. Po novém rocebude stanice postupně dokončována tak, aby byla včas připravena na uvedení nového úseku trasy A do provozu, které je plánováno na poslední kvartál příštího roku.

ZÁKLADNÍ TECHNICKÉ ÚDAJE O STAVBĚ:

• Stavební délka úseku: 6 134 m
• Úsek ražeb NRTM: 1 551 m
• Úsek ražeb TBM: 2 × 4 177 m
• Hloubené traťové tunely: 189 m
• Hloubená stanice Motol: 217 m
• Maximální podélný sklon: 39,5 ‰
• Počet stanic: 4
• Ražené stanice: Petřiny, Červený vrch, Veleslavín
• Hloubená stanice: Motol
• Předpokládaná doba jízdy (Dejvická – Motol): 7,5 min

Construction of the Petřiny Station on the Extended Line of “Metro A”
Construction of a station on Prague Petřiny also represents a part of the extension of “Metro A” line from Dejvice to Motol. Boring works  on objects including the single-nave Petřiny Station were launched in 2010 within the whole construction of Prague Metro Line A Extension from the Dejvická Station, operation section V.A – Dejvická (outside) – Motol.

Autoři

• Ing. Břichňáč Jiří
• Ing. Vlk Miroslav