Projektování kolektoru Revoluční - Dlouhá

Transkript

1 Projektování kolektoru Revoluční - Dlouhá P. Menger, O. Fabián. PRAGOPROJEKT, a.s., Praha,Česká republika SOUHRN: Jednou z podmínek dalšího rozvoje centrální oblasti Prahy je rozšiřování kolektorové sítě. Mezi plánované stavby patří výstavba Kolektoru Revoluční Dlouhá. Výstavba kolektoru bude navazovat na již provozovaný kolektor Příkopy a kolektor na Nábřeží Ludvíka Svobody. Kolektor respektuje výhledové řešení dalších kolektorů 2. a 3. kategorie v tomto prostoru a již dokončenou výstavbu obchodního a společenského centra Palladium na náměstí Republiky. Hlavní větev kolektoru bude situována pod ulicí Revoluční s místem napojení na stávající kolektor Příkopy na náměstí Republiky a je ukončena na Nábřeží Ludvíka Svobody, kde bude napojena na stávající kolektor RNLS (Rekonstrukce nábřeží Ludvíka Svobody). Odbočné větve jsou v ulicích Na Poříčí, Truhlářská, Dlouhá, Soukenická, Klimentská, Řásnovka a k objektu pomocného řídícího střediska umístěného u Štefánikova mostu. Celková délka hlavní větve kolektoru je 674,20 m, délka kolektorových odbočných větví je 250,0 m. Světlá šířka kolektoru je 2,7 4,8 m, kolektorových přípojek 1,9 m. Světlá výška kolektoru je 3,0 5,15 m, světlá výška kolektorových přípojek je 2,1-3,0 m. K jednotlivým připojovaným objektů jsou z kolektorových větví vedeny kolektorové přípojky, jejichž celková délka je 422,50 m. Na trase kolektoru se nachází sedm těžních, zatahovacích a únikových šachet. Výškově je trasa vedena 10,0 14,50 m pod úrovní stávajícího terénu. Po vybudování tohoto distribučního kolektoru bude nově připojeno 32 objektů pomocí 40 ražených přípojek. Ražba kolektoru bude prováděna pod ochranou zpevněného horninového prostředí pomocí tryskové injektáže provedené z povrchu i z podzemí. Šachty budou hloubené a při provozu kolektoru budou sloužit jako únikové cesty na povrch, pro zatahování inženýrských sítí a pro větrání kolektoru. V kolektoru je uvažováno s uložením vodovodního a plynovodního potrubí, silnoproudých a slaboproudých kabelů. Kolektor Revoluční - Dlouhá má vydané platné stavební povolení. Začátek realizace se předpokládá na rok ÚVOD Kolektor Revoluční Dlouhá patří mezi plánované podzemní stavby na území hlavního města Prahy. Kolektor navazuje na již provozované kolektory v centrální oblasti Prahy a to kolektor Příkopy a kolektor RNLS na Nábřeží Ludvíka Svobody. Světlá šířka kolektoru je 2,7 4,8 m, kolektorových přípojek 1,9 m. Světlá výška kolektoru je 3,6 5,15 m, světlá výška kolektorových přípojek je 2,1-3,0 m. Plocha výrubu je 14,70 22,70 m². 2 GEOLOGICKÉ POMĚRY Trasa kolektoru je vedena ve složitých geologických poměrech, které ovlivňuje erozní a akumulační činnost řeky Vltavy a několik století trvající výstavba. V kalotě štoly budou těženy fluviální vrstvy středně zrnitého písku až hrubozrnného písku se štěrkem, o průměrné velikosti štěrkovité frakce 1-5 cm (20 40 %), místy cm. S přibývající hloubkou se charakter vrstev mění narůstá velikost a množství valounů štěrku, takže počva štoly bude ražena ve vrstvě štěrku s příměsí hrubozrnného písku, přičemž velikost štěrkovité frakce se bude pohybovat v rozmezí od 3 do 8 cm, místy od 10 do 15 cm, ojediněle až 35 cm. Vedení štoly postupně klesá a zahlubuje se do zcela zvětralých břidlic Záhořanských vrstev charakteru jílu se střípky. Pod touto vrstvou mocnou pouze cca 0,30 cm, se již vyskytují silně zvětralé prachovité břidlice, 1 slídnaté, hrubě lupenitě odlučné, úlomkovitě rozpadavé, s extrémně velkou hustotou diskontinuit. Vrstva mírně zvětralých břidlic, hrubě lupenitých a tence deskovitě odlučných (2-5 cm), úlomkovitě rozpadavých, s extrémně velkou až velmi velkou hustotou diskontinuit, nastupuje v hloubce cca 179,00 m n.m. Vrstva navážek místně dosahuje sondami dokladované úrovně 185,50 m n. m. Vzhledem k proběhlé výstavbě se v této vrstvě vyskytuje množství stavební suti (cihly, betony, panely, zbytky zdí, armovací výztuž), stavebních konstrukcí a inženýrských sítí (z nichž některé jsou již zrušené a částečně sanované). Trasa kolektoru v ulici Revoluční je vedena podél hradební příkopové zdi ze 13. století. Západní odbočné větve kolektoru budou příkopovou zeď protínat. V úseku mezi č. p. 762 v ulici Revoluční a koncem trasy v ulici Lannově) se na geologické stavbě významně podílela erozní a akumulační činnost řeky Vltavy, jejímž výsledkem je výrazný skalní stupeň bývalý nárazový břeh řeky. V přehloubeném korytě, v prostředí měkkých vinických vrstev, se nejdříve usazovaly štěrky s příměsí hrubozrnného materiálu v mocnosti cca 5,0 m. Valouny jsou dobře opracované. Tuto vrstvu překrývají jemnozrnnější zeminy, přičemž převažujícím litologickým typem jsou dobře zrněné štěrky a štěrky s příměsí jemnozrnné zeminy lokálně s čočkami hlinitých štěrků, s polohami písků s příměsí jemnozrnné zeminy a s polohami hlinitých a jílovitých písků s proměnlivým obsahem štěrků.

2 Fluviální sedimenty jsou na celé ploše překryty antropogenními sedimenty (navážkami). Jejich největší mocnost očekáváme na konci trasy v ulici Lannově a v těsné blízkosti západní linie budov v ulici Revoluční. Navážky jsou tvořeny různorodým stavebním rumem s proměnlivým obsahem cihel, úlomků opuky, betonových a dřevěných konstrukcí (pozůstatků bývalých mlýnů a náhonů) s hlinito-písčitoštěrkovitou výplní Obrázek 1. Celková situace kolektoru Hladina podzemní vody (HPV): Štola je vedena až ze ¾ své výšky pod stávající úrovní hladiny podzemní vody, která se nachází na úrovni m n.m. Hladina podzemní vody kolísá cca 0,5 m v závislosti na úrovni hladiny v řece Vltavě a má ke korytu řeky mírný spád. Proudění podzemní vody sleduje morfologii skalního podkladu. Převládající směr proudění je SV. Podzemní voda není agresivní vůči betonovým konstrukcím, v ulici Lannově je silně znečištěna antropogenními látkami. 3 NÁVRH KOLEKTORU 3.1 Směrové vedení v kolektoru Kolektor je napojen na stávající kolektor Příkopy na křižovatce náměstí Republiky - ulice U Obecního domu. Dále je kolektor veden pod západní částí náměstí Republiky mimo kabelovod. Odbočná větev k šachtě ŠR 2 je navržena z části pod hloubenou podzemní pasáží. V ulici Revoluční je kolektor veden prakticky středem ulice. Na začátku ulice podchází rampy pro veřejné podzemní garáže. Na křižovatce Revoluční, Dlouhá - Soukenická je navržena velká ražená podzemní komora, kde začínají zárodky budoucích kolektorů do přilehlých ulic, zde je také základní jímka čerpání a nejnižší místo kolektoru. Trasa kolektoru dále pokračuje ulicí Revoluční směrem ke Štefánikovu mostu s odbočkou do ulice Klimentské. Na tomto úseku je před objekty čp. 1246, 764 a 765 navržena základní těžní šachta ŠR 5. Na křižovatce s ulicí Lannovou se trasa lomí a pokračuje pod chodníkem podél ulice Lannova až před objekt čp. 1373, kde je podzemní komora umožňující případné pokračování kolektoru a odbočení trasy směrem k místu napojení se stávajícím kolektorem RNLS. Zde bude vybudována nová ventilátorovna včetně vyústění vzduchotechniky na povrch. Propojení je navrženo pomocí šachty ŠR10. U křižovatky ulic Revoluční a Lannova ja navržena odbočná větev, která je ukončena v hloubené šachtě ŠR10, na břehu řeky Vltavy, kde je umístěno Podružné řídící středisko (PŘS). PŘS obsahuje: řídící středisko, trafostanice, ventilátorovnu, únikové schodiště, osobonákladní hřebenový výtah a další technologické prostory. Trasa kolektoru je navržena tak, aby bylo možné provádět sanace nadloží převážně z povrchu, což je ekonomicky a technicky výhodnější. Toto však vyvolává dlouhodobou úpravu tramvajové trati v Revoluční ulici, dočasným přemístěním k chodníkům a umožní umístění těžní šachty ŠR 5 do osy kolektoru. Tato šachta je hlavní, těžní, po celou dobu výstavby. Jednotlivé pozemní objekty jsou na kolektorové větve napojeny pomocí ražených přípojek a přípojkových vrtů. 3.2 Výškové vedení kolektoru Hlavní větev kolektoru je vedena z místa napojení na kolektor Příkopy, z nároží u Obecního domu na nám. Republiky. Odtud trasa prudce klesá do zvodnělého prostředí štěrkopísků pod výstup z podchodu metra a pod konstrukce pasážového objektu. Dále ve směru Revoluční ul. trasa klesá v min. spádu souběžně s centrální kanalizací (700/1250) až do technické komory TK3 před křižovatkou s ul. Dlouhou a Soukenickou, kde je nejnižší místo trasy. Z hlediska výškového vedení je na této křižovatce limitní poloha kanalizačního řadu (600/1100) z Dlouhé ul. do Soukenické. Z technické komory TK3 trasa stoupá až k odbočení trasy v komoře TK5 (předmostí Štefánikova mostu). V komoře TK5 je 2

3 výškový zlom (bude zde proveden dostropní zálom). Část hlavní větve z TK5 až k ŠR10, kde bude šachta napojena na stávající hloubený kolektor RNLS, je výškově vedená o cca 2-2,5m výše, trasa stoupá ve spádu 0,50 % a v souběhu s kanalizací v Lannově ulici (600/1100). Tato úprava nivelety je provedena s ohledem na popsané geologické a hydrogeologické podmínky v dané oblasti. Výškový rozdíl mezi úrovní nového kolektoru Revoluční a kolektoru z RNLS bude překonán v šachtě ŠR10. Obrázek 2. Podélný řez kolektoru v ulici Revoluční Trasa kolektoru je vedena v ulici Revoluční v hloubce cca 11,00 14,50 m, na nábřeží v hloubce 7,5-10 m pod úrovní terénu. Odbočné kolektorové větve výškově navazují na hlavní kolektorovou trasu.podélný sklon odbočných kolektorových větví je navržen tak, aby byly průsakové vody svedeny pomocí kanálků do jímky umístěné v TK3. Kolektorové přípojky jsou vedeny k objektům v místě požadovaného napojení inženýrských sítí. Světlá šířka přípojky je 1,9 m, světlá výška přípojky je 2,1 a 3,0 m. Z ražených přípojek budou vedeny přípojkové vrty do objektů. Celkové údaje o projektované kolektorové trase: Hlavní trasa náměstí Republiky ulice Revoluční dl. 517,09 m, průměrná hloubka 13,0-14,5 m ulice Lannova a propojení na stávající kolektor dl. 157,1 m, prům. hloubka 10,0 m-7,5 m Odbočné větve ul. Na Poříčí - dl. 73,50 m, prům. hl. 14,0 m Truhlářská ul. - dl. 39,06 m, prům. hl. 14,0 m Dlouhá ul. - dl. 29,71 m, prům. hl. 13,0 m Soukenická ul. - dl. 19,60 m, prům. hl. 12,5 m Klimentská ul. - dl. 17,28 m, prům. hl. 11,5 m Řásnovka ul. - dl. 22,57 m, prům. hl. 11,0 m úniková štola do PŘS - dl. 48,3 m, hl. 8,0-12,0 m Kolektorové přípojky dl. 422,46 m, prům. hloubka m Těžní šachty ŠR 5 Revoluční- hl. 15,00 m hlavní těžní šachta po celou dobu výstavby ŠR 3 Truhlářská- hl. 13,60 m ŠR 10 Nábřeží LS hl. 7,25 m ŠR 2 Na Poříčí- hl. 13,40 m Obrázek 3. Podélný profil odbočné větve v ulici Truhlářská Obrázek 4. Podélný řez kolektorovou přípojkou Pomocné šachty ŠR 6 Klimentská hl. 11,60 m ŠR 8 PŘS hl. 6,60 m ŠR 4 Dlouhá hl. 13,00 m 3.3 Prostorové uspořádání příčného profilu kolektoru Navržené prostorové parametry kolektoru zajišťují umístění inženýrských sítí podle požadavků jejich správců v době vydání projektové dokumentace. Kolektor bude vystrojen nosnými konstrukcemi pro vedení sítí pro tuto navrhovanou obsazenost: pravá strana: - 1x vodovodní potrubí DN výložníků pro slaboproudá kabelová vedení - 2 výložníky pro trakční kabely DP-ED - 1 výložník pro kabely vlastního vybavení kolektoru - prostorová rezerva pro plynovodní potrubí levá strana: - 1x vodovodní potrubí DN300-6 výložníků pro silnoproudá kabelová vedení - 2 výložníky pro trakční kabely DP-ED 3

4 stranách. Stejně se bude postupovat při zajištění ražby technických komor. Nadloží a boky štoly budou zpevněny v celé délce i přes křížení s odbočnými větvemi. Obrázek 5. Příčný řez vystrojením kolektoru 3.4 Doprovodná dokumentace V rámci projekčních prací na dokumentaci pro stavební povolení byla zpracována doprovodná dokumentace, která sloužila z části, jako podklad pro vlastní projekt a obsahuje tyto části: - Podrobná pasportizace objektů v zóně ohrožení - Průzkum stávajících inženýrských sítí - Povodňový plán - Kolektorové přípojky a vrty dle jednotlivých připojovaných objektů - Studie chodu sítí v kolektoru - Kamerové prohlídky - Zaměření stávajících připojovaných objektů, zaměření povrchů - Doplňující podrobný geologický průzkum - Hydrogeologický průzkum - Korozní průzkum - Projekt pro vodoprávní řízení - Hluková a exhalační studie - Technické přílohy ke smlouvám uzavíraných s majiteli objektů 3.5 Ražba kolektoru Ražbu kolektoru bude probíhat podle zásad Nové rakouské tunelovací metody (NRTM) a lze ji rozdělit podle způsobů zajištění prostředí, ve kterém budou razící práce prováděny následovně: První způsob spočívá v zajištění prostředí resp. nadloží vějíři ze sloupů tryskové injektáže (TI). Jde o prostředí, kde bude ve spodní části výrubu zvětralá břidlice skalního podkladu s možností výskytu základů historických objektů, výše pak pokryvné útvary štěrkopísků Vltavské terasy nebo i navážek. Hladina podzemní vody se bude nacházet ve spodní třetině profilu výrubu až ve dvou třetinách výšky profilu. Tento typ zajištění bude platit v rozsahu od nám. Republiky (včetně) do Revoluční ulice až do staničení cca 370 m a pro všechny odbočné větve mimo větve Řásnovska a PŘS. V prostředí štěrkopísků a pod hladinou podzemní vody budou vějíře tryskové injektáže z klenby přetaženy i do svislých boků, aby co nejvíce omezily přítoky vody do výrubu a aby zpevnily štěrkopísky i po 4 Obrázek 6. Vzorový příčný řez kolektorem TI ze štoly V případě potřeby může být při podcházení kanalizačních řadů, kabelovodů, plynovodů a vodovodů vějíř ze sloupů TI doplněn mikropilotami. Odlišně zajištěné prostředí bude v úseku odbočné větve Na Poříčí při podcházení nového podchodu stavby Palladia vč. výstupního schodiště z vestibulu metra stanice Náměstí Republiky. V bezprostředním nadloží kolektorové větve bude základová deska podchodu s podkladními vrstvami. Podkladní bet. deska bude vyztužena. Přístropí ve vrcholu klenby bude před ražbou zajištěno pouze mikropilotami nebo předráženými pažinami Union v rozsahu podle kvality štěrkopísků. Tryskovou injektáží budou zajištěny pouze boky a spodní část klenby tak, aby prováděním vějířů TI nebyly narušeny podkladní konstrukce nového podchodu. Ražba kolektoru se bude členit na kalotu a opěří s dnem, přičemž jednotlivé záběry při ražbě budou korespondovat s roztečí ocelové výztuže. Druhý způsob zajištění bude uplatněn pro tu část kolektorových větví, která se nalézá v prostředí navážek a štěrkopísků Vltavské terasy celým profilem, tedy že skalní báze je několik metrů pode dnem výrubu (5-6 m) a hladina podzemní vody je nad polovinou příčného profilu kolektoru. Jedná se o úsek hlavní větve zhruba od staničení 370 do technické komory TK5 ve staničení 515 a odbočnou větev Řásnovka. Prostředí ražby bude zpevněno tryskovou injektáží prováděnou v předstihu z povrchu nad budoucím kolektorem. Z jednotlivých vzájemně se překrývajících vertikálních vějířů vznikne v podzemí tubus proinjektovaného materiálu tak, že bude tvořit obálku budoucího výrubu štoly kolektoru, s neproinjektovaným jádrem menšího profilu než bude profil výrubu.

5 S minimálním odstupem za čelbou bude betonována provizorní podlaha tloušťky 150 mm. 3.7 Sekundární ostění kolektoru a přípojek Sekundární ostění směrově a výškově kopíruje primární ostění kolektoru. Horizontálně je betonáž profilu členěna do jednotlivých etap betonáže na dno, opěry a klenbu. Výztuž je navržena ze sítí a prutů, přerušena je pouze v místě dilatační spáry a spáry s přerušenou výztuží. V místě smršťovacích spár bude přerušena pouze vnitřní výztuž. Obrázek 7. Vzorový příčný řez kolektorem TI z povrchu Třetím případem je ražba ve stejném prostředí jako ve druhém případě, tedy v navážkách a štěrkopískách, ale kdy bude hladina podzemní vody ve spodní třetině až čtvrtině profilu výrubu. Půjde o úsek pod Lannovou ulicí a odbočnou větev k PŘS. V tomto případě bude ražba prováděna s nízkým nadložím 2,5-5,0 m, přičemž na povrchu budou učiněna opatření, která omezí nebo dočasně vyloučí dopravu nad právě raženým úsekem. Zajištění nadloží a čelby bude prováděno současně s ražbou kolektoru a to buď hnaným pažením z ocelových pažnic Union, nebo jehlováním ocelovými pruty nebo mikropilotami, případně kombinací těchto zajišťovacích prostředků. Volné prostory za pažinami musí být vyplněny výplňovou injektáží. Sanace prostředí pode dnem výrubu bude prováděna tryskovou injektáží zevnitř výrubu a v rozsahu podle úrovně HPV tak, aby byla zajištěna bezpečná ražba jádra a počvy kolektoru. Tímto způsobem budou proinjektovány boky, eventuálně i dno výrubu. 3.6 Primární ostění Primární ostění bude tvořeno ocelovou důlní zvonkovou výztuží nebo příhradovými ocelovými nosníky se dvěma ocelovými sítěmi 6,3/100x6,3/100 a stříkaným betonem C 20/25 tl. cca 250 mm. Velikost konstrukce rámů výztuže bude sledovat proměnný tvar štoly. Ve dně výrubu bude prováděno rozepření ocelovými prvky. Ražba bude podélně členěna na úseky pod dílčími částmi zpevnění nadloží a boků TI a bude po vyražení příslušného úseku přerušena, aby mohly být provedeny zajišťovací práce přístropí, boků i čelby úseku následujícího. Vlastní čelba bude zajištěna stříkaným betonem a 1x ocelovou sítí v tl. cca 25 cm, aby odolávala tlaku betonové směsi při provádění sloupů tryskové injektáže. Projekt předpokládá ražbu ve II. a III. stupni ražnosti, dovrchní, 75 % v mokru, 25 % v suchu s mechanickým rozpojováním horniny bez použití trhacích prací. V prostředí s nižší úrovní hladiny podzemní vody ve II. a III. stupni ražnosti, 40 % v mokru a 60 % v suchu. Příčný profil sekundárního ostění kolektorových tras se skládá: ze dna tloušťky 300 mm, tvořeného litým betonem C25/30 XC2, vyztuženého ocelovou výztuží z opěr tloušťky 250 mm, tvořených litým betonem C25/30 XC2, vyztužených ocelovou výztuží z klenby tloušťky 250 mm, tvořené stříkaným betonem C 20/25 XC2, vyztuženým ocelovou výztuží Příčný profil sekundárního ostění kolektorových přípojek se skládá: ze dna tloušťky 200 mm, tvořeného litým betonem C25/30 XC2, vyztuženého ocelovou výztuží z opěr tloušťky 180 až 200 mm, tvořených litým betonem C 25/30 XC2, vyztužených ocelovou výztuží z klenby tloušťky 180 až 200 mm, tvořené stříkaným betonem C 20/25 XC2, vyztuženým ocelovou výztuží Jednotlivé spáry vzniklé při provádění sekundárního ostění musí být opatřeny prvky zamezující průnik podzemní vody do kolektoru. V místě dilatační spáry bude vložen plastový profil do dilatační spáry. Smršťovací spáry budou prováděny v litém betonu dna a opěr. V místě smršťovacích spár se po obvodě na primární ostění osadí těsnící pásy, vyvedené nad podélnou spáru opěra klenba. Řízený vznik smršťovacích trhlin se dosáhne přerušením výztuže a zmenšením tloušťky betonu vložením vložek do ostění na hloubku cca 1/2-1/3 tloušťky ostění, které se po odbednění odstraní. Pracovní spára podélná bude provedena mezi jednotlivými kroky betonáže (dno-opěra, opěraklenba). Do spáry dno-opěra bude vložen bentonitový pásek. Pracovní spára mezi opěrou a klenbou bude ošetřena krystalizačním nátěrem. V místech, kde je hladina podzemní vody nad úrovní této spáry bude navíc vkládána injektážní trubička. Pro zajištění ochrany stavebních konstrukcí kolektoru před bludnými proudy budou výztuže sekundárního ostění štol po 50 metrech přerušeny dělící nevodivou spárou. Do spáry bude vložen dielektrický nevodivý materiál. V trase hlavní větve kolektoru jsou umístěny čtyři požární předěly, které oddělí příslušné požární úseky. 5

6 3.8 Kolektorové šachty Hloubení stavebních jam, do 2,0 m bude ruční. Jámy budou postupně zajišťovány horizontálními ocelovými rámy, pažinami nebo stříkaným beton C16/20 X0 se sítí. Hloubení a zajišťování částí jam, které budou pod hladinou podzemní vody bude realizováno v prostředí, které bude v předstihu zpevněno sloupy a stěnami z TI, které vytvoří ochrannou a nepropustnou obálku kolem profilu jámy. Dotěsnění proti průniku vody do podzemního díla bude prováděno dodatečně nízkotlakými injektážemi. Zajištění šachet bude také provedeno z převrtávaných pilot a štětových stěn. kolektoru. Strop šachty je izolován proti pronikání srážkové vody pomocí natavených modifikovaných asfaltových pásů s ochranou vrstvou betonové mazaniny. Pracovní spáry budou opatřeny elementy proti průniku podzemní vody. Obrázek 9. Podružné řídící středisko šachta ŠR 10 Obrázek 8. Hloubená kolektorová šachta ŠR 5 Definitivní ostění šachet budou tvořit železobetonová konstrukce dna, stěn a stropu včetně rozpěrných rámů a výstupních komínů na povrch s únikovými a montážními poklopy. Ostění bude prováděno z betonu C 25/30 XC2 vyztužené vázanou výztuží a Kari sítěmi. Při provádění ostění budou do konstrukce vkládány sklolaminátové chráničky určené pro zavedení inženýrských sítí do 4 ZÁVĚR Nově navrhovaný kolektor Revoluční Dlouhá dokončí propojení kolektorů v centrální části Prahy. Kolektor umožní moderní způsob zásobování objektů energiemi. Investorem akce je hlavní město Praha. Předpokládaný začátek realizace je rok 2012, délka stavby je naplánována na 2 3 roky. LITERATURA PRAGOPROJEKT, a.s., Projektová dokumentace pro stavební povolení akce Kolektor Revoluční Dlouhá,. ;; 6