Přehled klasických metod výstavby tunelů

Podobné dokumenty
PROVÁDĚNÍ PODZEMNÍCH STAVEB - II. část

PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ

Obr. 26 Schematické znázornění přípravy stříkaného betonu a) suchý SB; b) mokrý SB

NRTM Nová rakouská tunelovací metoda

NOVÁ RAKOUSKÁ TUNELOVACÍ METODA

Sada 3 Inženýrské stavby

Tunelářské odpoledne 1/2011 Železniční tunely na trati Votice Benešov u Prahy. Projektové řešení Zahradnického tunelu

TUNEL NA ÚSEKU 514 LAHOVICE SLIVENEC PRAŽSKÉHO SILNIČNÍHO OKRUHU

OCHRANA POVRCHOVÉ ZÁSTAVBY PŘED VLIVY TUNELOVÁNÍ Tunelářské odpoledne č.1/2010

14/7.2 RAŽENÉ PODZEMNÍ STAVBY

PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ

TUNELÁŘSKÉ ODPOLEDNE 3/2014. autoři fotografií: Vladimír Lender, Libor Mařík, Martin Pospíšil, Miloš Voštera

OLBRAMOVICKÝ A TOMICKÝ I.

Tunel Poľana. Ing. Jiří Břichňáč Ing. Jiří Kocian Ing. Ján Papcún

POUŽITÍ STŘÍKANÉHO BETONU PRO DEFINITIVNÍ OSTĚNÍ TUNELŮ

Výsledky výpočtů a skutečnost. Tunely prodloužení trasy metra A

Dílce ostění se ukládají erektorem, prostor mezi dílcem a horninou se vyplňuje injektáží, případně se dělá zakládka

Metody ražby v tvrdé hornině

Zmáhání závalů na stavbě tunelu Jablunkovský č.2. OSTRAVA, 25. ZÁŘÍ 2013 Ing. Petr Středula Ing. Pavel Ďurkáč

Prodlouženi trasy metra V.A Dejvická - Motol: Aplikace technologie ražeb NRTM, realizovaná v rámci sdružení Metrostav-Hochtief firmou Hochtief CZ

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

1 Úvod. Poklesová kotlina - prostorová úloha

Příčiny havárií v Jablunkovském tunelu

Tunelový komplex Blanka aktuální stav

Obr. 1 3 Prosakující ostění průzkumných štol.

PROJEKT SUDOMĚŘICKÉHO TUNELU PŘEDPOKLADY A SKUTEČNOST. Ing. Libor Mařík, Ing. Zuzana Nováková IKP Consulting Engineers, s. r. o.

Prvky vystrojování. Ocelová výstroj Svorníková výstroj Stříkaný beton

VÝZNAM ÚROVNĚ ZPRACOVÁNÍ JEDNOTLIVÝCH STUPŇŮ PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE NA VOLBU TECHNOLOGIE VÝSTAVBY TUNELU

Obsah přednášky :00 1

Královopolské tunely Brno

Rozdělení podzemních staveb

HISTORIE A SOUČASNOST ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ V ČESKÉ REPUBLICE. Ing. Libor Mařík IKP Consulting Engineers, s. r. o.

Obr. 42 Výstavba linie 4 metra v Budapešti a) sklad tubingů u stavební jámy; b) ostění traťového tunelu

Havárie tunelu Jablunkov z pohledu vlivu změn vlastností horninového prostředí

Geotechnický průzkum hlavní úkoly

HAVÁRIE PŘI RAŽBĚ KOLEKTORU VODIČKOVA V PRAZE

Průzkum rizika havárií podzemních staveb

Obecný průjezdný profil

PROVÁDĚNÍ PODZEMNÍCH STAVEB - I. část

Královopolské tunely Realizace ražených částí tunelu z pohledu projektanta

RAŽBA DVOUKOLEJNÉHO TUNELU METRA POD ZÁSTAVBOU V ULICI STOUPAJÍCÍ NA TRASE IV.C2 V PRAZE

SOKP stavby 513 a 514. Průběh přípravy a provádění

Definitivníkonstrukce ražených úsekůna stavbětunelového komplexu Blanka

TECHNOLOGIE RAŽBY - PRŮZKUMNÁ ŠTOLA 0079 ŠPEJCHAR - PELC - TYROLKA

Podzemní urbanismus. Přednáška 1. Podzemní stavby - 1. přednáška 1

Výstavba metra v Helsinkách ve Finsku. Ing. Václav Pavlovský, Ing. Aleš Gothard Metrostav a.s., divize 5

DODATEČNÉ INFORMACE K ZADÁVACÍM PODMÍNKÁM Č. 6 dle 49 zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách, ve znění pozdějších předpisů (dále jen ZVZ )

Příprava mechanizovaných ražeb tunelů v ČR

GEOTECHNICKÝ MONITORING PŘI VÝSTAVBĚ STANICE NÁDRAŽÍ VELESLAVÍN

Současné trendy ražby tunelů v tuhých jílech

Realita versus matematické modelování

Realizace ražené části stanice Nádraží Veleslavín

MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ A SKUTEČNÉ CHOVÁNÍ TUNELŮ REALIZOVANÝCH PODLE PROJEKTŮ IKP Consulting Engineers, s.r.o.

Rekonstrukce tunelu Alter Kaiser-Wilhelm. Ing. Jiří Tesař, obchodní ředitel,

Systém a výsledky geotechnického monitoringu při realizaci tunelového komplexu Blanka

PROJEKT DVOUKOLEJNÝCH ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ HALÁ HUBA A HNĚVKOVSKÝ I. NA TRAŤOVÉM ÚSEKU ZÁBŘEH - KRASÍKOV

Stavební konstrukce. Tunel Blanka. Bc. Eva Švecová UČO Bc. Karel Skoumal UČO

1.1 Účel stavebních jam

Obr. 58 Průřezové schema zeminovým štítem 1 šnekový dopravník 2 přístupová tlaková komora 3 kruhový erektor

Jiří Krajíček Subterra a.s. specialista podzemních staveb Divize1

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství. Podzemní stavitelství PŘEDNÁŠKY

Zkušenosti s aplikací stříkané hydroizolace ve stanici Veleslavín

Ing. Jan Panuška, Subterra a.s.

MECHANIKAPODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ KLASIFIKACE VÝPOČETNÍCH METOD STABILITY A ZATÍŽENÍ OSTĚNÍ

Prodloužení trasy metra Helsinky Espoo část LU24 Espoonlahti, Finsko. Aleš Gothard, MTS D5

PROJEKT ZPEVŇUJÍCÍCH INJEKTÁŽÍ - TUNEL DOBROVSKÉHO

MODERNIZACE ŽELEZNIČNÍ TRATĚ PRAHA - BEROUN

Geotechnický průzkum

Ražené tunely Olbramovický a Tomický I. na trati Votice Benešov u Prahy

SOD 05 Stanice Veleslavín

RAŽBA KOLEKTORU VODIČKOVA V PRAZE 1 POD OCHRANOU TRYSKOVÉ INJEKTÁŽE DRIVING OF COLLECTOR VODIČKOVA STREET, PRAGUE 1, WITH THE JETGROUTING PROTECTION

Projekt dvoukolejných železničních tunelů Malá Huba a Hněvkovský I. na traťovém úseku Zábřeh - Krasíkov

Numerické modelování tunelu metodou NRTM

MONITORING PŘI VÝSTAVBĚ TUNELŮ DOBROVSKÉHO V BRNĚ

Protlačování. Hydraulické protlačování

Ražba tunelů na dopravní stavbě Modernizace trati Votice Benešov u Prahy

Sekundární ostění tunelu Slivenec, stavba 514

2 ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ A STANOVENÍ VELIKOSTÍ VNI- TŘNÍCH SIL OD TEPLOTNÍHO ZATÍŽENÍ

PODZEMNÍ STAVBY (Zpracoval prof.ing. Jiří Barták,DrSc.)

TUNEL KLIMKOVICE, dálnice D47

Vrtné schema. zálomové

Fakulta bezpečnostního inženýrství Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Tunely Definice, předpisy, základní požadavky

TUNELY V TURECKÉM ISTANBULU

REFERENČNÍ LIST - Sanace železobetonových konstrukcí

PODZEMNÍ STAVBY BF06. Předstudie železničního tunelu Anenská Studánka

T E R M I N O L O G I E

Vpříportálových úsecích, kde nepříznivé geotechnické

PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ

VÝSTAVBA PODZEMNÍCH KOLEKTORŮ V CENTRU PRAHY K REALIZACI

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Fakulta stavební ČVUT v Praze Katedra geotechniky TUNEL PRACKOVICE

P OSLEDNÍ DESETILETÍ VE VÝVOJI PODZEMNÍHO

PODZEMNÍ STAVBY. 1. Podzemní stavby, Bucek, Barták, ČVUT Praha, Dopravní stavby 10, Barták, Kubát, ČVUT Praha

PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ

Tunelový řetězec Granitztal

AUTORSKÝ DOZOR PROJEKTANTA PD a P

FILAMOS, s.r.o. Hatě 546, Příbram III, Česká republika, Tel: , Fax: Oblasti použití strojů

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Ing. Martin Čermák, INSET s.r.o. Tunelářské odpoledne 3/2012 Systém a výsledky geotechnického monitoringu při realizaci tunelového komplexu Blanka

Královopolský tunel II Silnice I/42 Brno, Velký městský okruh. Ing. Václav Dohnálek, Ing. Stanislav Kotouček

Transkript:

Fakulta stavební ČVUT v Praze, katedra geotechniky Prof. Ing. Jiří Barták, DrSc. Přehled klasických metod výstavby tunelů CzTA ITA-AITES Tunelářské odpoledne 2/2016

ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ TUNELOVACÍCH METOD Konvenční tunelování (cyklický postup ražby) operace provedené v jednom pracovním cyklu umožňují postup ražby o jeden záběr (Klasické tunelovací soustavy) Současné metody konvenčního tunelování (Prstencová metoda, NRTM, NTM, ADECO RS, MOVP, Spritzbetonbauweise, Kernbauweise, SCL, Lasershell, Metoda čelního odtěžování) Kontinuální strojní tunelování ( plynulý postup ražby) Plnoprofilové tunelovací stroje - razicí stroje a štíty

HISTORICKÝ ÚVOD Výstavba tunelů v průběhu 19. stol. a v části 20. století byla prováděna převážně pomocí klasických tunelovacích soustav. Provizorní výztuž tvořila výdřeva, definitivní výztuž obezdívka, později ostění z prostého betonu. 1. polovina 19. století G. Stephenson 1829 parní lokomotiva Rocket mohutný rozvoj železniční sítě v Anglii a v celé Evropě tunely 1830 železniční tunel Edge Hill v Anglii na trati Manchester Liverpool (základy Anglické soustavy). 1837 tunel Oberau v Německu na trati Lipsko- Drážďany (základy Rakouské soustavy). 1839 železniční tunel Gumpoldskirchen v Rakousko- Uhersku na Jižní dráze (Rakouská soustava).

Železniční tunely 2. pol.19 stol. a začátek 20.stol Starší železniční tunely Výstavba Typ Délka Mt Cenis (Fréjus) (1857 1871) dvoukolejný 12 234 m Gotthard (1872-1878) dvoukolejný 14 984 m Arlberg (1880-1884) dvoukolejný 10 250 m Simplon I (1891-1906) jednokolejný 19 803 m Lötschberg (1906-1912) dvoukolejný 14 536 m Simplon II (1912-1921) jednokolejný 19 825 m

1843 první ražba štítem - pod Temží v Londýně (Isambard Brunel)

1881 1. pokus o tunel pod kanálem La Manche razicí stroj Beaumont/English Ø 2,13 m

Průzkumná štola tunelu pod kanálem La Manche vyražená strojem Beaumont/English Křídové vápence průměrná rychlost ražby 15 m/den (!). Zastaveno v r. 1883.

1. pol. 20. stol. prstencová metoda a nemechanizované štíty 1964 NRTM silniční tunel Massenberg v Rakousku KLASICKÉ TUNELOVACÍ SOUSTAVY Rakouská soustava krokvová (původní) podélníková zvaná modifikovaná Německá soustava zvaná jádrová Belgická soustava zvaná podchycovací Anglická soustava Italská soustava Kunzova soustava

Rakouská soustava - pilířový systém tunelování Schema pobírání Sled prací Schema pobírání plynulý systém tunelování Sled prací

Rakouská soustava (pilířový systém) Schema pobírání Dostropní zálomy při pilířovém ražení

Postup pobírání v kalotě

Výdřeva kaloty

Výdřeva plného výlomu Zednická výdřeva

Rakouská soustava Výdřeva plného výlomu 1. Vinohradského tunelu (1871)

Výuková štola Josef FSv ČVUT

Německá soustava tzv. jádrová a) Schema pobírání b) Výdřeva plného výlomu

Stavba stanice Klárov (1953)

Stavba Klárov (1953) Čelo stanice

Stavba Klárov (1953 jádrová soustava) Zdění klenby

Stavba Klárov (1953 jádrová soustava) Výlom jádra

Spojka tras metra C A (1972 dl. 73 m, 4x rozšíření průřezu na 114 m 2 ) Pohled směrem k Nuselskému mostu

Spojka tras metra C A (1972 - modernizovaná jádrová a belgická soustava ) Podélný řez Půdorys Příčné řezy

Modernizovaná jádrová soustava (1972) Spojka C - A

Belgická soustava tzv. podchycovací a) Schema pobírání b) výdřeva plného výlomu

Stavba Klárov (belgická soustava - 1953) Provádění opěr

Modernizovaná belgická soustava Spojka C A (1972) Železniční tunel Bílá skála v Praze-Libni (1975)

Anglická soustava a) b) a) Schema pobírání b) výdřeva plného výlomu

Lötsgbergtunnel 14.605 m Doba výstavby 5,5 roku 1906 až 1912

Tuneloví dělníci při ražbě Lötschbergského tunelu

Simplontunnel 19.803 Doba výstavby 8 let 1899 až 1906

Simplon I jižní portál, začátek výstavby Simplonu II 1912 Simplonské tunely I a II jižní portál - současný stav

Současné metody konvenčního tunelování A. Prstencová metoda. B. Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM). C. Norská metoda tunelování ( drill and blast NTM). D. ADECO RS (Lunardiho metoda NITM ). E. Metoda obvodového vrubu ( Perforex, obecně metody Pre- Lining Systems PLS). F. SCL (Sprayed Concrete Lining), Lasershell (Anglie). G. Spritzbetonbauweise, Kernbauweise (Švýcarsko). H. Metoda čelního odtěžování (ražba pod zastropením, metoda želva ).

Děkuji za pozornost

A. PRSTENCOVÁ METODA 2 2 1 prstence ostění 2 výplňová injektáž

Základní atributy prstencové metody Obvykle kruhový tvar ostění z dílců (tubingů) ukládání erektorem. Tvarově neurčité ostění (staticky přeurčité) nutná okamžitá výplňová injektáž. Nečleněný výrub problémy se stabilitou čelby (pilot-štola, kotvení čelby pražská prstencová metoda). Univerzální metoda (výztuž bezpečná, málo hospodárná).

B. NOVÁ RAKOUSKÁ TUNELOVACÍ METODA Historický vývoj: Prof. L. von Rabcewicz patent z roku 1948 zajištění výrubu dvouvrstvým ostěním. Ing. A. Brunner patent z roku 1953 zajištění stříkaným betonem. Prof. L. von Rabcewicz 1962 formuloval základní zásady nového postupu tunelování nazvaného NÖT. Prof. L. Müller 1978 Salzburg 22 zásad NÖT.

Základní principy NRTM Nosné spolupůsobení horninového masivu s primárním ostěním. Odhad doby stability nevystrojeného výrubu. Optimální odhad okamžiku instalace primárního ostění a rychlosti ražby. Monitoring deformací Deformace masivu vedou ke snížení horninového tlaku na výrub i primární ostění Fenner-Pacherova křivka. Použití doplňujících stabilizačních a protideformačních opatření. Po ustálení deformací primárního ostění se instaluje sekundární ostění. Adaptabilní metoda observace ražby zajišťuje její bezpečnost a současně hospodárnost

Rozšířená Fenner Pacherova závislost I křivka reakce horninového masivu II křivka odporu zabudované výztuže III tlak horniny po porušení IV křivka odporu pozdě zabudované výztuže

C. NORSKÁ TUNELOVACÍ METODA Vhodná metoda pro postup ražby drill and blast. (stabilní výruby, dlouhé záběry 3 až 6 m, rozpojování trhavinami, svorníková výztuž, stříkaný beton, dočasná výztuž je součástí definitivního ostění) Vyztužení výrubu se provádí v podstatné míře stříkaným drátkobetonem. Návrh trvalého zajištění výrubu se provádí na základě klasifikačního systému Q. (klasifikace vytvořená v NGI na základě poznatků z více než 1000 sledovaných tunelů. Původně označovaná jako BLLL Barton, Liehm, Loset, Lunde).

Vyztužovací kategorie při NTM diagram Grimstad-Barton

Tunel Siglufjordur Odpal čelby

D. ADECO - RS L Analisi delle Deformazioni Controllate nelle Rocce e nei Suoli Prof. Lunardi Ražba plným profilem. Zpevnění oblasti horninového masivu předčelbového jádra. Masivní provizorní ostění. Rychlá výstavba definitivního ostění. Tyto úpravy zmenšují extruzi, prekonvergenci i konvergenci důsledkem je zmenšení deformací nadloží a sedání povrchu.

Používaná stabilizační opatření při ADECO-RS: Radiální kotvení Axiální kotvení do předčelbového jádra Sanační injektáž v nadloží jádra Trysková injektáž nad jádrem Obvodový vrub s předklenbou Drenážní vrty do předpolí (?) ADECO-RS je pokládáno za vhodnou alternativu k NRTM v obtížných podmínkách s monotónním geologickým vývojem. Pokud deformace nadloží nejsou problémem, pak rychlá výstavba sekundárního ostění přestává být jednou z priorit této metody.

ADECO RS (tunel Val di Sambro) Malý odstup výstavby definitivního ostění od čelby Ražba plným profilem, husté kotvení čelby laminátovými svorníky L. Vydrová

E. METODA OBVODOVÉHO VRUBU S PŘEDKLENBOU (PreLining Systém - PLS) Vrubovací stroj PERFOREX na tunelu Březno Schema postupu výstavby

New PLS (Japonsko) Odkryté lamely předklenby

F 2. METODA SCL (Anglie) Metoda principiálně blízká NRTM používaná při výstavbě tunelů londýnského metra v prostředí tuhých jílů. Ražba horizontálně členěným profilem, ostění obvykle dvouplášťové se stříkanou mezilehlou izolací. Omezení výztužných sítí a rámů v primárním ostění i použitím drátkobetonu, sekundární ostění i z prostého betonu. Tvar výrubu ze statických důvodů je obvykle velmi blízký kruhovému profilu. Rychlé uzavírání celého profilu spodní klenbou ve snaze minimalizovat deformace nadloží.

SCL - Ražba horizontálním členěním s rychlým uzavíráním primárního ostění (odstup invertu od čelby 6 až 8 m) 1 a 3 záběry v kalotě, 2 a 4 záběry v opěří, 5 záběry ve dně profilu J. Korejčík

F 1. METODA LASERSHELL (Anglie) Metoda požívaná pro ražbu v tuhých londýnských jílech. Ražba plným profilem. Sklon a prostorové vyklenutí čelby zvyšuje její stabilitu a zmenšuje deformace výrubu i nadloží. Ostění jednoplášťové ze stříkaného drátkobetonu, vodotěsné. Tvar výrubu a dimenze ostění jsou průběžně monitorovány pomocí laserového dálkoměru, údaje jsou počítačově zpracovány bezprostřední komunikace s obsluhou tunelbagru a s operátorem trysky stříkaného drátkobetonu.

1 3 2 Lasershell schema postupu výstavby M. Hilar Tři fáze detailního budování definitivního ostění ze stříkaného drátkobetonu: 1. Počáteční vrstva tl. 75 mm stříkaného drátkobetonu, zajištění výrubu, utěsnění, vrstva bez statické funkce. 2. Konstrukční vrstva tl.200 až 250 mm drátkobetonu, definitivní statická funkce. 3. Dokončující vrstva - tl. 50 mm stříkaného betonu po dokončení ražeb, úprava.

G 1. SPRITZBETONBAUWEISE (Švýcarsko) Metoda principiálně velmi blízká NRTM. Fasenstaub Tunnel dálnice A4 v kantonu Schaffhausen

G 2. KERNBAUVEISE (Švýcarsko) Modifikace metody Spritzbetonbauweise při svislém členění výrubu v tlačivých horninách. Masivní výztužné rámy z válcovaných H-profilů. Rozepření v úrovni počvy kaloty zůstává funkční po celou dobu výstavby primárního ostění. Amberg Kernbauweise Královopolský tunel VMO Brno

Odtěžování jádra rampou s likvidací středního rozepření Královopolský tunel Dodatečné odtěžování jádra bez likvidace středního rozepření Tunel Uetliberg

F. METODA ČELNÍHO ODTĚŽOVÁNÍ (Ražba pod zastropením) Provádění tunelů pod nízkým nadložím modifikací původní milánské metody. Náhrada za výstavbu v pažené stavební jámě. V předvýkopu se provedou některou z technologií specielního zakládání nosné prvky pro uložení definitivního stropu. Po jeho provedení se předvýkop zasype a na povrchu se obnoví provoz. Pod ochranou stropu se provádí čelní odtěžování vnitřního prostoru tunelu. Úprava vnitřního líce stěn tunelu po vytěžení.

Schema původní milánské metody 1 vodící zídky, 2 konstrukční podzemní stěny, 3 strop tunelu, 4 úprava nadloží a vozovky, 5 provádění tunelu pod ochranou definitivního stropu

Silnice I/38 obchvat Jihlavy Čelní odtěžování pod zasypaným stropem ( želva na skruži)

Tunel Hněvkovský I Želva na terénu L. Mařík

1848 1888 Děkuji za pozornost 1991