Abstract JIŽNÍ SEGMENT SILNIČNÍHO OKRUHU KOLEM PRAHY THE SOUTHERN SEGMENT OF PRAGUE RING ROAD Zdeněk Štefka 1 Two parts of Prague Ring Road are under construction. Geodetical networks for crossing of Vltava and Berounka valley. Úvod Stavbami označovanými jako 513 a 514 překračuje pražský okruh říční údolí na soutoku Vltavy a Berounky. Údolí je v místě přechodu přibližně 2 km široké. Navrhované komunikace překonávají převýšení cca 150 m na obou stranách údolí. Situování výše zmíněných staveb je na obr. 1. obr. 1 Označení jednotlivých staveb silničního okruhu 1 Zdeněk Štefka, Ing., GRID a spol.,a.s., Novákových 6, 180 00 Praha 8, tel.: 284827128, e-mail: stefka@grid.cz
1. Popis staveb 1.1 Základní popis staveb Celková délka staveb 513 a 514 v hlavní trase je 14,36 km. Hlavní trasy komunikací jsou navrženy v kategorii R27,5/100 Stavba 513 začíná u obce Vestec poblíž silnice I/3 na Benešov. Trasa je vedena rovinatým terénem k východnímu portálu tunelu. Ten je umístěn poblíž letiště Točná. Raženým tunelem o dvou tunelových troubách dlouhých 1937 m, resp. 1924m s plochou výrubu 130 m 2, resp. 100 m 2 trasa klesne k Vltavě do prostoru bývalé pískovny v Komořanech. Po asi 150m volné trasy následuje přesypaný tunel o délce 70 m. Trasa se přemostěním Vltavy mostem dlouhým 245 m a širokým 36 až 43 m a napojí na stavbu 514. Stavba 514 navazuje na stavbu 513 složitým křížením se Strakonickou silnicí I/4. Mostní objekt zvedne na délce 2055 m niveletu vozovky až do výše 40 m nad údolí k radotínskému portálu tunelové části stavby. Strmá údolní část je opět překonávána tunelem o dvou tubusech. Délka ražené části je 1661 m, resp.1620 m. Plocha výrubu je 130 m 2, resp. 100 m 2. Dále navazuje 300 m hloubeného tunelu. Dále trasa překračuje mostem Slavičí údolí a zářez údolí Lochkovského potoka. Zbývající část trasy obloukem navazuje na stávající komunikaci pražského okruhu. 1.2 Podrobný popis staveb pro překonání údolí Převýšení horních vltavských teras a dna údolí je cca 150 m. Toto převýšení je překonáváno tunelovými stavbami na obou stranách údolí. Plochou říční nivu na soutoku Vltavy a Berounky překlenují mostní konstrukce. Jejich výška respektuje skutečnost, že stavba prochází záplavovým územím. Minimální výška nad terénem je 12 m. Tunely stavby 513 jsou koncipovány jako třípruh ve stoupacím tubusu a dvojpruh ve sestupném tubusu. Směrově je trasa ve tvaru S, a roviny portálů jsou téměř rovnoběžné. Směrové oblouky mají poloměry přibližně 2000 m. Niveleta je prakticky přímková se spádem 4% Tunely stavby 514 jsou koncipovány obdobně jako na stavbě 513. Trasa však vytváří oblouk o poloměru cca 600 m v ose os. Roviny portálů (radotínského a lochkovského) svírají úhel téměř 100 gon. Niveleta je přímková se spádem 3,99%. Na tunelové stavby 513 přímo nenavazují další inženýrské konstrukce, avšak počínaje mostem přes Vltavu, mosty a rampy na sebe přímo navazují a končí opěrou 40 m před radotínským portálem. Konstrukčně je hlavní trasa vedena po dvou souběžných mostech. Celková délka na sebe přímo navazujících mostních konstrukcí v hlavní trase staveb 513 a 514 je 2300 m.
Směrově je hlavní trasa na mostních konstrukcích přímá. Přibližně 500 m před radotínskou opěrou osa zatáčí vpravo přechodnicovým obloukem o poloměru 770 m v ose os. Šířka mostu je 2 x 15,5 m. U křížení se Strakonickou se šířka zvětšuje o sjízdné rampy. Niveleta mostních konstrukcí má dva zakružovací oblouky o poloměrech 12 000 m a 20 000 m. Mezi oblouky je spád mostu směrem k Vltavě 0,50%. Při stavbě jsou použity technologie pevné skruže, posuvné skruže a letmé betonáže. 2. Geodetické sítě 2.1 Základní vytyčovací síť pro průzkumná díla Na stavbách 513 a 514 byly v rámci geologického průzkumu vyraženy průzkumné štoly. Na stavbě 513 v jižním tubusu, na stavbě 514 v severním tubusu a to v celé délce budoucích ražených tunelů. V roce 2001 byla vybudována základní vytyčovací síť (obr. 2). obr. 2 Základní vytyčovací síť pro překonání údolí mezi Radotínem a Komořany
Základní vytyčovací síť na povrchu byla koncipována tak, aby sloužila jak pro průzkumná díla, tak aby na ní mohla navázat základní vytyčovací síť budoucích staveb. Proto zahrnuje území od Slavičího údolí až k letišti Točná. Tedy trasu v celkové délce cca 6 km. Stabilizace bodů byla v oblasti portálů provedena pomocí vrtaných pilot. Ostatní body jsou stabilizovány žulovými mezníky s ocelovým čepem, případně byly osazeny pažnice s nucenou centrací na stávající objekty (střechy budov, hydrotechnické vrty apod.). Zaměření sítě bylo provedeno metodou GPS statickou metodou s dlouhými observacemi (min. 1hod.). Pro transformaci měřených WGS souřadnic a elipsoidických výšek do systémů JTSK a Bpv byl určen transformační klíč měřením na čtyřech trigonometrických bodech (TL2221, body č. 7, 18, 20 a 29). Terestricky byly dále proměřovány jen sítě před portály. Ty byly v souladu s předpisem ŘSD byly vytvořeny systémy minimálně čtyř bodů s nucenou centrací. Pro terestrická měření byla použita stanice Leica TCA2003. Vyrovnání sítě celé sítě bylo provedeno firemním programem Leica Ski-pro. Vyrovnání předportálových sítí bylo provedeno v programu Groma. Výsledky vyrovnání: 1/ Připojení na JTSK: mx= ±5 mm, my= ±3 mm 2/ Měření GPS: mxyz= ±11 mm; z toho střední souřadnicová chyba ±4 mm 3/ Sítě před portály: Cholupice - střední souřadnicová chyba mxy = ±3,8 mm Komořany - střední souřadnicová chyba mxy = ±1,6 mm Radotín - střední souřadnicová chyba mxy = ±3,4 mm Lochkov - střední souřadnicová chyba mxy = ±2,0 mm Výškové připojení ZVS bylo provedeno na pořady ČSNS: Ib 6 Závist Modřany Ib 14 Libuš Modřany Iab Smíchov Jíloviště Ia 13 Velká Chuchle Radotín Ia 14 Radotín - Slivenec Základní vytyčovací síť v průzkumných štolách (tunely o ploše výrubu 22m 2 ) byla stabilizována systémem NCC (obr. 3).
obr. 3 Stabilizace NCC (hmoždinka, stativ) Protože ražby byly vždy z portálů, body ve štolách byly určovány volnými polygonovými pořady. Body sítě v podzemí byly určeny vícenásobně tak, jak s postupem ražby přibývaly nové stabilizace. Na prorážce stavby 513 byla zjištěna odchylka v příčném směru ke směru ražby 35 mm, na stavbě 514 v hodnotě 28 mm.
. obr. 4 prorážka na průzkumné štole 2.2 Základní vytyčovací síť pro stavby SOKP 513 a 514 v oblasti Radotínského údolí Základní vytyčovací síť navazuje na síť vybudovanou pro průzkumná díla. Byla doplněna o další body v prostoru před portály a podél mostních objektů. Stabilizace nových bodů byla provedena vrtanými pilotami. Pro stabilizaci základních výškových bodů byly využity nesystémové piloty, které byly osazeny měřickými značkami. Polohové určení bodů vytyčovací sítě bylo provedeno metodou GPS, statickou metodou s observacemi v trvání 1 hod.. Byly použity aparatury Leica, systém 530 se třemi referencemi stanicemi a čtyřmi rovery. Výpočty sítě navazovaly na síť viz. odst. 2.1. Výšková měření byla provedena obdobně jako při určování bodů sítě viz. odst.2.1. Překročení vodních toků bylo provedeno trigonometricky. Další výšková měření byla provedena po postavení provizorního mostů. 2.2.1 Tunely Pro tunelové stavby byly použity výsledky vyrovnání dle předchozího odstavce. Na body ZVS na povrchu pak navázaly základní vytyčovací sítě v podzemí. Ražby tunelů, kde byly předraženy průzkumné štoly, s výhodou použily ZVS v podzemí vybudované pro průzkumná díla. ZVS v tunelech, kde průzkumná díla nebyla, byly zaměřovány volnými polygonovými pořady. Upřesnění sítí pomocí
bezpečnostních propojek se většinou nepodařilo realizovat a to zejména z organizačních důvodů. Výsledky prorážek (v příčném směru ke směru ražby) jsou 23 mm na stavbě 513 a 28 mm na stavbě 514. Po dokončení ražeb byly doplněny stabilizace NCC ve všech tunelových rourách a body ZVS na obou stavbách byly nově zaměřeny. Vyrovnání bylo provedeno transformací jako rovinné sítě. Střední souřadnicová chyba ZVS v podzemí je mxy = ±5 mm Relativní přesnost ve výšce je mz = ±3 mm. obr. 4 Část sítě v tunelu stavby 513 obr. 5 Definitivní vytyčovací pro sekundární ostění v tunelu stavby 514
2.2.2 Mosty Pro mostní objekty byl z původní ZVS vybrán segment, který zahrnuje všechny mostní konstrukce počínaje opěrou mostu přes Vltavu na stavbě 513 a konče opěrou mostu u radotínského portálu tunelu stavby 514. Jak uvedeno v odstavci 2.2, původní síť byla doplněna o další stabilizace. Síť pro mostní objekty byla dále zaměřena terestricky teodolitem Leica TCA2003. Čtyři body sítě byly určeny pouze terestrickými metodami. Výsledné souřadnice byly přepočteny s vyloučením měřítkového koeficientu. Za centrální bod pro výpočet byl zvolen bod č. 14, který leží v oblasti křižovatky se silnicí Strakonická. Vznikla tak mikrosíť rozdělená v poměru 1:2 vzhledem k bodu, kde je ztotožněna se systémem JTSK. Toto řešení bylo zvoleno z toho důvodu, že zmíněná křižovatka je komplikovaný dopravní uzel na sebe navazujících mostních objektů a ramp s návazností na stávající komunikace a objekty. Dosažená střední souřadnicová chyba v mikrosíti mostních objektů je mxy = ±4 mm. obr. 6 Vytyčovací síť mostních objektů Závěr Vytyčovací sítě na zmíněných stavbách jsou stále živá problematika. Přes veškerou snahu dochází k ničení bodů stavbou, záměry jsou zakrývány novými konstrukcemi apod. Proto dochází k průběžnému doplňování a rekonstrukci bodů sítě. Protože je položen kvalitní základ, nečiní tato činnost žádné potíže.
Literatura [1] Příkaz ředitele ŘSD ČR č.5/2004 Základní vytyčovací síť v dálničních tunelech Recenzoval: Prof. Ing. Alojz Kopáčik, PhD. Katedra geodézie Stavebné fakulty STU Bratislava Autor z technických důvodů nemohl respektovat všechna doporučení lektora (např. úpravu čitelnosti obrázků).