Zahraničné stavby spoločnosti MACCAFERRI v oblasti ochrany proti padaniu skál II.

• Foto

V tejto súvislosti musíme konštatovať, že stavebno‑technické opatrenia súvisiace so zabezpečením bezpečnosti cestnej premávky z hľadiska ochrany a prevencie infraštruktúry a životov osôb pred padaním kameňov sú častokrát na okraji záujmu investorov a sú chápané len ako nevyhnutné „opatrenia naviac“, ktoré investične zaťažujú rozpočet stavieb.

Cieľom nášho príspevku je poukázať a upovedomiť investorov na možné riziká spojené so skalným rútením a nebezpečenstvo z toho plynúce a taktiež priniesť zaujímavý pohľad na uvedenú problematiku tak, ako je riešená v zahraničí.

Cieľom príspevku je aj prezentácia spoločnosti MACCAFERRI, ako popredného svetového lídra v oblasti vývoja, návrhu výroby a dodávky systémov ochrany proti padaniu kameňov.

ZABEZPEČENIE NESTABILNÉHO SKALNÉHO ZÁREZU – SANÁCIA LOMU MOMIN KAMEN NA DIAĽNICI A1 CARIČINA DOLINA – VLADIČIN HAN, ÚSEK 5 – CARIČINA DOLINA – TUNEL MANAJLE, SRBSKO

Koncom roka 2017 sme publikovali článok o sanácii zárezu v lokalite Momin Kamen (Vladičin Han) v Srbsku na diaľnici A1. Keďže rozsahom aj spôsobom zabezpečenia sa jedná o unikátny projekt, v nadväznosti na pokračujúci priebeh sanácie sme sa rozhodli priniesť aktualizáciu súčasného stavu.

Projekt diaľnice A1 naprieč Srbskom je súčasťou severo‑južného cestného koridoru E75, ktorý spája Nórsko s Gréckom, pričom prechádza Fínskom, Poľskom, Českom, Slovenskom, Maďarskom, Srbskom, Macedónskom a končí v Grécku.

Projekt JUH, alebo aj Južná vetva je 105 km dlhý úsek medzi mestami Niš – Leskovac – Vranje a hranicou s Macedónskom. Ku kompletnému prepojeniu Srbska s Macedónskom na srbskej strane chýba z celkovej dĺžky 105 km, 34 km diaľnice, ktorá je momentálne vo výstavbe. V súvislosti s havarijnými udalosťami v priebehu roka 2017 a 2018, kedy počas výstavby došlo ku viacerým kolapsom zárubných múrov, došlo zo strany investora k posunu termínu uvedenia diaľnice do prevádzky a takisto k predĺženiu termínu na sanáciu zárezu Momin Kamen.

Zhotoviteľom úseku Caričina dolina – tunel Manajle je združenie firiem Integral Inžinjering Belehrad a Prijedor Putevi Prijedor. Aj keď má tento úsek dĺžku len 6,75 km, je mimoriadne technicky náročný.

V trase diaľnice sa nachádza 7 mostov, 3 tunely, 28 priepustov a veľké množstvo zárubných múrov.

Súčasťou realizácie tohto projektu bola aj sanácia pôvodného dobývacieho priestoru lomu Momin Kamen, ktorý v km 891,425 až 891,625 dosahuje maximálnu výšku viac ako 125 m.

V dôsledku intenzívnej antropogénnej činnosti – ťažba kameňa pomocou trhavín, došlo k značnému rozrušeniu masívu. Projektová dokumentácia uvádza, že už počas ťažby vypadávali zo stien masívu bloky o veľkosti 0,1 až 1 m³. Tento nepriaznivý stav bol spôsobený nielen trhacími prácami, ale hlavne nepriaznivou orientáciu diskontinuít vzhľadom na sklon skalných svahov.

Spoločnosť MACCAFERRI CENTRAL EUROPE s. r. o. participovala na projekte sanácie zárezu ako dodávateľ materiálu pre zabezpečenie svahov. Rozsah sanácie predstavuje viac ako 170 000 m² plochy rôznych typov sanácií v závislosti od geologickej skladby a stupňa rozrušenia masívu.

Pre názornosť, toto množstvo predstavuje plochu viac ako 25 futbalových ihrísk. V rámci sanácie povrchovej zvetranej časti masívu bolo zrealizovaných viac ako 30 000 mb vrtov pre inštaláciu samozávrtných oceľových kotiev priemeru R32 mm.

V rámci prípravných prác boli zo svahu odstránené nestabilné skalné bloky a svah bol očistený v rámci dostupných možností.

Vrchné ťažko prístupné etáže zárezu s nestabilnými blokmi boli sanované pasívnymi opatreniami – 30 m pod korunou svahu boli umiestnené dynamické bariéry MACCAFERRI typ RB 1 000 kJ výšky 4 m. Celkovo boli inštalované 4 bariéry o celkovej dĺžke 240 m. Dynamické bariéry vytvorili v počiatočnej fáze bezpečný pracovný priestor pre robotníkov tak, aby neskôr mohli v nižších etážach vŕtať kotvy a realizovať ďalšie práce spojené so stabilizáciou svahu.

Väčšia časť svahu bola zabezpečená voľným zaveseným sieťovaním pomocou oceľových dvojzákrutových sietí typu 8 × 10 s priemerom drôtu 3 mm (nominálna ťahová pevnosť 60 kN/m, odolnosť proti pretlačeniu 82 kN) v množstve cca 120 000 m². Ďalej pomocou vysokopevnostných oceľových sietí typu STEELGRID HR SYTEM (nominálna ťahová pevnosť 177 kN/m, odolnosť proti pretlačeniu 149 kN) cca 25 000 m², a takisto pomocou kruhových panelov typu RING NET PANEL – MACRING 4PM12 (nominálna ťahová pevnosť 315 kN/m, odolnosť proti pretlačeniu 821 kN) v množstve 20 000 m² v kombinácii so sekundárnou oceľovou sieťou typu 8 × 10 s priemerom dôru 3 mm. Kamenisto‑zemné svahy v spodnej časti sanovaného zárezu boli proti erózii zabezpečené georohožou s oceľovou výstužou Macmat R1 8127GN green v množstve 25 000 m².

Stredné, najviac rozrušené etáže zárezu boli stabilizované pomocou klincovaného opláštenia zo samozávrtných oceľových IBO kotiev priemeru 32 mm a 38 mm v kombinácii s kruhovými panelmi z vysokopevnostnej ocele tzv. RING NET PANEL – MACRING 4PM12 (nominálna ťahová pevnosť 315 kN/m, odolnosť proti pretlačeniu 821 kN). Na zachytenie drobných úlomkov bola pod kruhové panely inštalovaná sekundárna dvojzákrutová šesťuholníková oceľová sieť typu 8 × 10 s priemerom drôtu 3 mm.

Hĺbka a raster stabilizácie boli individuálne prispôsobené stupňu a hĺbke rozrušenia masívu v danej polohe, pričom údaje z IGP sa počas realizácie priebežne overovali s cieľom optimalizácie nákladov na zabezpečenie svahu.

Sanovaný zárez v staničení km 891,425 až 891,625 na diaľnici A1 Caričina dolina – tunel Manajle v Srbsku patrí nielen k najväčším svojho druhu v Srbsku, ale v celom regióne Balkánu. S ohľadom na morfológiu terénu, geologické pomery a trasovanie jednoznačne vyplynula potreba sanácie tohto svahu, nakoľko zvetrané povrchové vrstvy by ohrozovali premávku na diaľnici. Vzhľadom k tomu, že iné trasovanie (v súbehu so železnicou a riekou Južná Morava) by pravdepodobne nebolo možné, otázkou zostáva prečo projektant nezvolil iné technické riešenie, napríklad vo forme ochrannej galérie, ale rozhodol sa pre plošnú sanáciu zárezu sieťovaním.

SANÁCIA HAVARIJNÉHO STAVU SVAHOV NA CESTE V ZALI NA CESTE G2‑102/1034 SPODNJA IDRIJA – GODOVIČ V KM 8,460 A 6,600, SLOVINSKO

Začiatkom marca 2018 došlo na ceste G2‑102/1034 Spodnja Idrija – Godovič, na spojnici medzi mestami Idrija a Logatec v Slovinsku v km 8,505 k mimoriadnej udalosti, kedy viacero skalných blokov s hmotnosťou od 10 do 100 g dopadlo na okoloidúce auto a úplne ho zničilo. Vodič auta našťastie a zázrakom vyviazol bez ujmy na zdraví.

Na základe tejto udalosti lokálne autority a slovinské Ministerstvo životného prostredia pristúpili k okamžitej sanácii havarijného stavu cesty č. G2‑102/1034 Spodnja Idrija – Godovič v km 8,460 a 6,600. Riešenie havarijnej situácie svahov spočívalo v návrhu dočasných a trvalých opatrení ako prevencie a odstránenia nebezpečenstva v dôsledku padajúcich kameňov.

V nadväznosti na toto, bola projektová dokumentácia a aj samotná realizácia rozdelená na dve etapy. Prvá etapa spočívala vo forme návrhu a realizácie dočasných opatrení – inštalácii dynamických bariér MACCAFERRI typ RB1000 a RMC2000/A s energetickou absorpčnou kapacitou 1 000 kJ a 2 000 kJ s celkovou dĺžkou viac ako 680 m.

Dynamické bariéry sú momentálne v procese inštalácie a po ich dokončení budú plniť svoju dočasnú funkciu približne dva roky, až do momentu, pokiaľ nedôjde k vybudovaniu ochrannej galérie v dĺžke 107 m, ktorá zabezpečí trvalú ochranu tejto vyťaženej cestnej komunikácie. Výstavba galérie by mala začať v roku 2019 a mala by potrvať 2 roky.

Vzhľadom na veľmi zložitú morfológiu terénu, strmé svahy a možnosť padania veľkých skalných blokov z veľkej odlučnej plochy v centrálnej časti svahu nad aj pod previsom previsom, s váhou blokov 2 000 kg až 3 000 kg, je dosiahnutie 100% stupňa bezpečnosti realizáciou dočasných opatrení takmer nemožné.

Aj napriek tomu je však realizácia týchto opatrení nevyhnutná, pretože riziko ďalšieho padania skál až do momentu vybudovania galérie je mimoriadne vysoké.

V strednej časti sanovaného svahu s výškou skoro 100 m je v hornej časti nad previsom ukotvené voľné sieťovanie z vysokopevnostných lanových HEA PANEL‑ov so sekundárnou oceľovou sieťou. V tomto mieste je kolmá vzdialenosť previsu od komunikácie iba 20 m.

Úlohou sieťovania v tomto mieste je úprava a kontrola trajektórie veľkých blokov vypadávajúcich spod a ponad previsu k dynamickej bariére umiestnenej pod previsom (v čase fotenia ešte nebola nainštalovaná). Vysokopevnostné lanové panely typu HEA obmedzujú riziko pretrhnutia sekundárnej oceľovej siete v dôsledku veľkého zaťaženia váhou padajúcich blokov, sekundárna oceľová sieť inštalovaná pod lanovými panelmi zase zabraňuje prepadnutiu malých blokov cez oká HEA panelov.

Na stavbe boli inštalované dva typy panelov a to konkrétne HEA DK 250 × 250 × 8 mm ťahová pevnosť 200 kN/m, odolnosť proti pretlačeniu 260 kN a typ HEA DK 300 × 300 × 10 mm.

Ochranné bariéry MACCAFERRI typ RMC200/A umiestnené pred a za previsom, v mieste budúcich portálových častí sú navrhnuté ako trvalé zabezpečenie komunikácie pred padaním kameňov.

Pri návrhu bariér projektant uplatnil návrhové postupy vyplývajúce z Eurokódu 2, 4 a 7 a takisto vychádzal z metodiky hodnotenia dynamických bariér v zmysle klasifikácie ETAG 027.

Pri návrhu bariér a ich posúdení z hľadiska simulácie dopadajúcich blokov projektant Geoinžiniring d.o.o. vychádzal z dostupných inžinierskogeologických podkladov (správ, štúdií a elaborátov), geodetického zamerania a terénneho mapovania, ktoré boli vypracované v priebehu posledných 3 rokov viacerými spoločnosťami, ktoré riešili uvedenú problematiku s cieľom zmapovania a zhodnotenia stavu skalného brala.

ZÁVER

Veríme, že v rámci nášho príspevku sa nám podarilo poukázať na problematiku a riziká spojené s padaním kameňov.

Cieľom tohto príspevku bolo aj odprezentovať investorom technickú kompetentnosť a pripravenosť spoločnosti MACCAFERRI riešiť uvedenú problematiku a podeliť sa o skúsenosti a znalosti, ktoré sme nadobudli pri riešení zahraničných projektov. Cieľom príspevku bolo aj porovnanie spôsobu, ako sa uvedená problematika rieši u nás a v okolitých krajinách.

LITERATÚRA:
[1] Literatúra spoločnosti Maccaferri

Structures built abroad by MACCAFERRI in the field of protection against a rockfall
The topic of road accident rate occurring due to an inconvenient technical condition of pavements and ambient structures and a low level of infrastructure safety is relatively live issue as road administrators has been recently investing considerable financial means into modernisation and reconstruction of roads with the assistance of EU funds – such as reconstruction of asphalt road pavements, renewal of road marking or safety elements (safeguards) and other measures.

Autor

• Mgr. Lichý Ľuboš