5/2009 T UNELY A PODZEMNÍ KONSTRUKCE

5/2009 T UNELY A PODZEMNÍ KONSTRUKCE

SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: svcement@svcement.cz www.svcement.cz 34/ D EFINITIVNÍ OSTĚNÍ TUNELŮ SOKP 513 K RÁLOVOPOLSKÉ TUNELY V B RNĚ /28 T UNELOVÝ KOMPLEX B LANKA NA M ĚSTSKÉM OKRUHU V P RAZE 10/ /16 S OUČASNÝ STAV NEJDELŠÍCH SVĚTOVÝCH ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel.: 246 030 153 e-mail: svb@svb.cz www.svb.cz 46/ N EVYZTUŽENÉ BETONOVÉ KLENBY ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ N OVÉHO SPOJENÍ V ÝVOJ A SOUČASNÝ STAV POUŽITÍ BETONU /51 SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, 616 00 Brno tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail: ssbk@ssbk.cz www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: cbsbeton@cbsbeton.eu www.cbsbeton.eu 44/ D EFINITIVNÍ OSTĚNÍ KABELOVÉHO TUNELU V LTAVA O CELOVÉ BEDNICÍ FORMY PRO REALIZACI TUNELŮ /58

O BSAH Ú VODNÍK Ivan Hrdina /2 T ÉMA P OSLEDNÍ DESETILETÍ VE VÝVOJI PODZEMNÍHO STAVITELSTVÍ V ČR Jiří Barták /3 S OUČASNÝ STAV NEJDELŠÍCH SVĚTOVÝCH ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ Matouš Hilar /10 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE T UNELOVÝ KOMPLEX BLANKA NA MĚSTSKÉM OKRUHU V PRAZE Ludvík Šajtar, Pavel Šourek, Jan L. Vítek /16 H LOUBENÉ TUNELY LETNÁ ČELNĚ ODTĚŽOVANÉ TUNELY Petr Jelínek, Josef Richtr /26 K RÁLOVOPOLSKÉ TUNELY V BRNĚ Josef Bača /28 D EFINITIVNÍ OSTĚNÍ TUNELŮ SOKP 513 OD PROJEKTU K REALIZACI Radan Bohman, Libor Mařík, Pavel Stibal /34 D EFINITIVNÍ OSTĚNÍ KABELOVÉHO TUNELU VLTAVA Michal Sedláček /44 N EVYZTUŽENÉ BETONOVÉ KLENBY ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ NOVÉHO SPOJENÍ Miroslav Marek, Radomír Pukl, Michal Gramblička, Michal Sedláček /46 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE V ÝVOJ A SOUČASNÝ STAV POUŽITÍ BETONU NA PODZEMNÍCH STAVBÁCH V ČR Miroslav Uhlík /51 B ETONY ŽELEZNIČNÍCH VÍTKOVSKÝCH TUNELŮ N OVÉHO SPOJENÍ V PRAZE Michal Gramblička, Michal Beňovič, Václav Braun /54 O CELOVÉ BEDNICÍ FORMY PRO REALIZACI TUNELŮ Petr Merta /58 V ĚDA A VÝZKUM A NALÝZA PŘESYPANÝCH TENKOSTĚNNÝCH KLENEB Vladimír Houšť, Jiří Stráský /60 N UMERICKÉ MODELOVÁNÍ ŽELEZOBETONOVÉHO SEGMENTOVÉHO OSTĚNÍ Michal Šejnoha, Jan Pruška /66 N ELINEÁRNÍ ANALÝZA NEVYZTUŽENÉHO BETONOVÉHO DEFINITIVNÍHO OSTĚNÍ Michal Sedláček, Radomír Pukl /72 E XPERIMENTÁLNÍ MĚŘENÍ DEFINITIVNÍCH TUNELOVÝCH OSTĚNÍ Pavel Šourek, Jan L. Vítek, Josef Aldorf, Lukáš Ďuriš /74 N AVRHOVÁNÍ S POUŽITÍM MODELŮ NÁHRADNÍ PŘÍHRADOVINY Jiří Šmejkal, Jaroslav Procházka /80 H ODNOCENÍ MOSTŮ Z HLEDISKA LCC Daniel Macek, Dana Měšťanová /86 S PEKTRUM F RITZ LEONHARDT (1909 1999) Karel Dahinter /89 G LOBÁLNÍ BANKA ROSTLINNÝCH SEMEN NA ŠPICBERKÁCH Jana Margoldová /94 A KTUALITY S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /96 F IREMNÍ PREZENTACE PERI /9 ITA/AITES /15 SATRA /25 Mott MacDonald /33 Fine /43 Betosan /57 Červenka Consulting /57 Ing. Software Dlubal /63 Atlas Copco /85 SMP CZ /93 VSL SYSTÉMY (CZ) /3. S T R. O B Á L K Y Liapor /4. S T R. O B Á L K Y Ročník: devátý Číslo: 5/2009 (vyšlo dne 13. 10. 2009) Vychází dvouměsíčně Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI Sdružení pro sanace betonových konstrukcí Vydavatelství řídí: Ing. Michal Števula, Ph.D. Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Produkce: Ing. Lucie Šimečková Redakční rada: Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Prof. Ing. Petr Hájek, CSc. (před seda), Prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopředseda), Ing. Jan Hrozek, Ing. Jan Hutečka, Ing. arch. Jitka Jadrníčková, Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný, Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan Kupeček, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. arch. Jiří Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA, Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér, Heřmanova 25, 170 00 Praha 7 Sazba: 3P, s. r. o., Radlická 50, 150 00 Praha 5 Tisk: Libertas, a. s. Drtinova 10, 150 00 Praha 5 Adresa vydavatelství a redakce: Beton TKS, s. r. o. Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 www.betontks.cz Redakce, objednávky předplatného a inzerce: tel.: 224 812 906, 604 237 681, 602 839 429 e-mail: redakce@betontks.cz predplatne@betontks.cz Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovné a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH 21 EUR (+ poštovné a balné 7,20 EUR), cena bez DPH, studentské 270,- Kč (včetně poštovného, bez DPH) Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1, čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. Foto na titulní straně: Výztuž definitivního ostění ražené části tunelu Blanka v Praze foto: Jakub Karlíček, Satra, spol s r. o. BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace. B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 1

Ú VODNÍK EDITORIAL V ÁŽENÍ ČTENÁŘI ČASOPISU BETON TKS, VÁŽENÍ PŘÁTELÉ! Beton jako stavební materiál, technologie betonu, pomocí které lze připravovat beton s různými vlastnostmi a specifickým způsobem jej aplikovat pro nejrůznější konstrukce, i sanace betonu to vše nachází uplatnění v podzemním stavitelství. A někdy je to uplatnění skutečně výjimečné až unikátní. Mám na mysli například aplikaci stříkaného betonu v mimořádných podmínkách nízkých teplot za velkých přítoků podzemní vody, se kterými jsme se např. potkali při ražbě tunelů na Islandu. Naopak v bázových alpských tunelech se stříkaný beton nanáší ve výrubu na skalní horniny, jejichž povrchová teplota přesahuje 40 C. Nebo skutečnost, že složení a vlastnosti čerstvého stříkaného betonu musí sice umožnit počáteční deformaci výrubu, ale posléze urychleně zabránit rozvolnění horninového masivu. Obdobně použití betonu v definitivních monolitických ostěních tunelů má svá specifika, z nich některá jsou v tomto čísle časopisu BETON TKS zmíněna. I použití samozhutnitelného betonu zde přichází v úvahu. Prefabrikovaný beton má také významné použití v podzemních stavbách. Aktuálnost montování tunelového ostění z betonových segmentů nyní roste s tím, jak se jak doufáme blíží zahájení stavby prodloužení trasy A pražského metra z Dejvic do Motola a později na letiště Ruzyně. Ražbu budou provádět zeminové štíty a segmenty, ze kterých se bude montovat tunelové ostění, musí odpovídat vysokým požadavkům z hlediska kvality betonu a rozměrových tolerancí. Traťové tunely metra zde budou mít moderní segmentové ostění v České republice dosud nepoužité. Pokud jde o podzemní stavitelství v České republice, lze konstatovat, že výše zmíněné nasazení moderních tunelovacích strojů na připravovaném prodloužení metra v Praze skutečně otevře jeho novou etapu. Po roce 1990 se postupně plně zvládl přechod na ražbu tunelů moderní sekvenční metodou, kterou v převážné míře byla Nová rakouská tunelovací metoda. S ní byly úspěšně vyraženy dopravní tunely v různých, mnohdy složitých geotechnických podmínkách. Za všechny můžeme jmenovat tunely na železničních koridorech, automobilové tunely Mrázovka v Praze a Klimkovice u Ostravy. V současné době se touto metodou razí tunelový komplex Blanka a Královopolské tunely v obtížné geologii brněnských jílů. V blízké budoucnosti by se však měl výrazně zvýšit podíl plně mechanizovaného způsobu ražení tunelů. Jak již bylo zmíněno, na pražském metru budou poprvé u nás nasazeny zeminové štíty (Earth Pressure Balance Shields). Tyto štíty s celoprofilovou razicí hlavou udržují stabilitu čela výrubu pomocí natlakované kaše z rozdrcené horniny. Ta je z uzavřené komory v čele štítu odtěžována šnekovým dopravníkem v množství, které musí odpovídat postupu štítu. Následovat by měla stavba dosud nejdelšího tunelu v České republice, kterým bude železniční tunel Praha Beroun. Pro ražbu se použije klasický razicí stroj určený do skalních hornin (TBM Tunnel Boring Machine). Uplatnění betonu v podzemních stavbách není jediný důvod, proč vítám, že číslo 5 časopisu BETON TKS je zaměřené na tunely a podzemní konstrukce. Obsah tohoto čísla totiž svědčí o dobrých kontaktech České betonářské společnosti s Českou tunelářskou asociací ITA-AITES i o spolupráci redakcí časopisu BETON TKS a časopisu Tunel, který vydává Česká tunelářská asociace. Z toho vyplývá i kolegiální odborná spolupráce betonářů s tuneláři a obráceně. V závěru bych rád pozval všechny čtenáře tohoto časopisu na již 11. mezinárodní konferenci Podzemní stavby Praha 2010, která se bude konat 14. až 16. června 2010 v kongresovém hotelu Clarion v Praze Vysočanech. Těší nás zájem zahraničních odborníků, z nichž někteří skutečně významní jsou členy vědecké rady a přednesou dvě Keynote Lectures a úvodní přednášky v sekcích. Termín pro zaslání příspěvků do sborníku je 15. leden 2010 a registrace účastníků bude zahájena v listopadu t. r. Součástí konference bude také odborná výstava, která je příležitostí pro prezentaci českých i zahraničních firem. Více informací lze najít na www.ita-aites.cz pod nabídkou Konference PS2010. Jsem opravdu velmi rád, že jsem mohl v úvodu čísla věnovaného tunelům a podzemním konstrukcím čtenáře časopisu BETON TKS pozdravit. VÁŽENÍ ČTENÁŘI, Ing. Ivan Hrdina předseda České tunelářské asociace ITA-AITES a výrobně-technický ředitel Metrostav, a. s. vzhledem k tomu, že se na školeních k normě ČSN EN 1992 Navrhování betonových konstrukcí vyskytla řada dotazů k této normě a se zavedením a používáním normy v příštím roce budou zřejmě vyvstávat ještě další, rozhodla se redakce věnovat se této problematice na stránkách časopisu v rubrice DOTAZY A REAKCE ČTENÁŘŮ. Vaše dotazy k ČSN EN 1992 Navrhování betonových konstrukcí můžete zasílat na e-mailovou adresu redakce redakce@betontks.cz nebo použít vstupu přes Diskuzní fórum na našich webových stránkách www.betontks.cz. Otázky otiskneme v uvedené rubrice spolu s odpovědí připravenou po konzultaci se zpracovateli normy, za TNK 36 Betonové konstrukce nám úzkou spolupráci přislíbil Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. Věříme, že touto službou přispějeme k lepšímu porozumění novým návrhovým postupům odbornou veřejností. Neváhejte a pošlete nám svůj dotaz. V prosincovém čísle si už na něj můžete přečíst odpověď. redakce časopisu 2 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC P OSLEDNÍ DESETILETÍ VE VÝVOJI PODZEMNÍHO STAVITELSTVÍ V ČR DEVELOPMENT OF UNDERGROUND CONSTRUCTION INDUSTRY IN THE CZECH REPUBLIC DURING RECENT DECADES J IŘÍ BARTÁK V konvenční ražbě Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM) nahradila málo hospodárnou prstencovou (erektorovou) metodu a stala se výhradním a úspěšným postupem při výstavbě nových tunelů všech typů. Po roce 1990 bylo touto metodou realizováno patnáct velkých tunelů osm železničních a sedm dálničních a silničních. V těžkých geotechnických podmínkách se projevily i jisté limity její bezpečné aplikace. Slibně se rozvíjející plnoprofilová strojní ražba však v období velkého rozmachu NRTM v 90. letech minulého století ztratila u nás kontinuitu se světovým vývojem a prakticky z realizační sféry velkých tunelů zmizela. Připravované významné a rozsáhlé dopravní stavby metro a železniční tunely nepochybně povedou k oživení této technologie a k nasazení moderních plnoprofilových tunelovacích strojů. As far as conventional excavation is concerned, the New Austrian Tunnelling Method (NATM) has replaced the rather uneconomical Ring Method (using erectors), to become the sole and successful technique in constructing new tunnels of all types. After 1990, fifteen large tunnels have been completed using this method eight rail tunnels and seven motorway and road ones. Certain limits to the safe application of the method were encountered while working in difficult geotechnical conditions. On the other hand, the promisingly developing full-face mechanical excavation lost the continuity with the development in the world during the great NATM expansion period in the Czech Republic in the 1990s, virtually disappearing from the sphere of construction of large tunnels. The significant extensive transportrelated construction projects being planned metro and rail tunnels will undoubtedly lead to a revival of this technique and the application of modern full-face tunnelling machines. 1 svá mnohá zdokonalení (např. použití pilot-štoly různého umístění i tvaru, využití metro-plechů a Bernold-plechů, stříkaného betonu, dlouhých čelbových kotev, řízeného výlomu apod.), vysloužila přídomek pražská prstencová metoda. Poslední významnou stavbou, kde byly obě tyto technologie nasazeny, nebyla kupodivu žádná z částí pražského metra, ale Strahovský tunel (Metrostav a Vojenské stavby), který byl dokončen ve dvou troubách po dlouhých deseti letech výstavby až v prosinci roku 1997 (obr. 1). Po roce 1989 se však náhle naskytla možnost inspirovat se při V roce 20. výročí sametové revoluce není od věci si připomenout, jaký dopad měla tato podstatná politická a hospodářská změna do sféry podzemního stavitelství v České republice. Náhlé uvolnění, které se promítlo i do technického myšlení, umožnilo odpoutat se v této oblasti od již poněkud strnulých postupů souvisejících zejména s výstavbou metra a dohodou mezi vládami ČSSR a SSSR o spolupráci a technické pomoci při výstavbě podzemních tras MHD v Praze. Objektivně je však nutno konstatovat, že v 70. a 80. letech používané technologie ražby nemechanizované štítování a prsten cová (erektorová) metoda které nahradily klasické pilířo vé systémy s výdřevou, byly v našich podmínkách velmi vý kon né a vesměs úspěšně aplikované. Zejména prstencová metoda si pro Obr. 1 Strahovský tunel v Praze schema výstavby horní klenby pomocí erektoru Fig. 1 Strahov tunnel in Prague construction scheme of the vault with using erektor Obr. 2 Ražený přivaděč odpadních vod v Praze Troji Fig. 2 Waste water tunnel in Prague Troja 2 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 3

T ÉMA TOPIC výstavbě podzemních děl postupy, které v té době byly ve vyspělých tunelářských zemích již dokonale propracované a mnohokráte úspěšně vyzkoušené Novou rakouskou tunelovací metodou a ražbou pomocí plnoprofilových tunelovacích strojů. N OVÁ RAKOUSKÁ TUNELOVACÍ METODA Pro české tunelářství se stala symbolem dějinné změny Nová rakouská tunelovací metoda (dále jen NRTM). Od 90. let minulého století až do současnosti nastalo velké a takřka výhradní zaujetí touto metodou. Podstatný atribut metody observace chování a upravování původního návrhu konstrukce na základě analýzy vybraných monitorovaných veličin byl významně podpořen ustanoveními nových evropských technických norem. Norma ČSN EN 1997-1:2004 s názvem Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí část 1: Obecná pravidla totiž legalizuje jako jeden z možných přístupů navrhování geotechnických konstrukcí observační metodu. Tento postup, v ČR v 90. letech zdánlivě nový a progresivní, byl v podzemním stavitelství aplikován již od zveřejnění zásad NRTM v 50. a 60. letech dvacátého století. Princip NRTM přímo vyžaduje, aby se v průběhu ražeb prováděly korekce původního návrhu vystrojení tunelu na základě prováděných deformačních měření, tzv. konvergencí primárního ostění. Obrovské množství úspěšných aplikací v cizině, a po roce 1990 i u nás, potvrzuje správnost geomechanického pojetí této adaptabilní tunelovací metody. Není bez zajímavosti připomenout, že poprvé ve světě byla NRTM aplikována při výstavbě silničního tunelu Massenberg v rakouském Štýrsku (dokončen v roce v roce 1963) v masivu grafitických jílovitých břidlic dosáhly konvergence v kalotě hodnoty až 200 mm. V roce 1965 byl v Německu realizován stejným postupem železniční tunel Schwaikheim ve slínovcovém masivu dosáhly konvergence v kalotě k hodnotě 120 mm. Mimořádně náročná, ale současně poučná byla výstavba Tauernského a Katchberského tunelu na dálnici Salzburg Villach v letech 1969 až 1975, kde se tuneláři v silně tlačivém masivu fylitických břidlic úspěšně vypořádali pomocí speciálních deformačních elementů s konvergencemi 270 mm v prvém případě, resp. až 700 mm v případě druhém. Za první plnohodnotnou aplikaci NRTM v České republice lze pokládat výstavbu kanalizační stoky F a raženého přivaděče (obr. 2) do nové čistírny odpadních vod v pražské Troji v letech 1991 až 1994 (Vodní stavby). V masivu algonkických drobových břidlic měla maximální velikost konvergencí v kalotě hodnotu 22 mm. Z větších tunelů pak následovaly přibližně ve stejném 4 3 4 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC Obr. 3 Tunel Hřebeč svislé členění kaloty u v opukovém masivu Fig. 3 Tunnel Hřebeč vertical face sequencing in the aranaceous marlit Obr. 4 Královopolský tunel na VMO v Brně schema kompenzační injektáže Fig. 4 Královopolský tunnel on the Large city ring in Brno compensation grouting scheme Obr. 5 Kolektor Vodičkova v Praze odklonění poklesové zóny od zástavby pomocí clony z tryskové injektáže Fig. 5 Utility tunnel Vodičkova in Prague deflection of the tunnel deformation zone by jet-grouting screen Obr. 6 Tunel Prackovice přes 20 m vysoká jižní portálová stěna Fig. 6 Tunnel Prackovice the south portal wall over 20 m high 7 85 Tab. 1 Železniční tunely realizované v ČR pomocí NRTM po roce 1989 Tab. 1 Railway tunnel built by NATM in Czech Republic after 1989 Název tunelu Rok uvedení do provozu Počet kolejí Koridor Délka tunelu [m] Pořadí realizace Vepřek 2002 2 I, IV 390 1 (148) Tatenice 2004 2 II, III 143 2 (149) Krasíkovský 2004 2 II, III 1 101 3 (150) Malá Huba 2005 2 II, III 324 4 (152) Hněvkov I 2006 2 II, III 180 5 (153) Hněvkov II 2006 2 II, III 462 6 (154) Březno 2007 2 1 758 7 (155) Vítkovské tunely 2008 2 x 2 I, III, IV 1 365 + 1 316 8 (156) Celková délka 5 894 m Tab. 2 Silniční tunely realizované v ČR pomocí NRTM po roce 1989 Tab. 2 Road tunnel built by NATM in Czech Republic after 1989 Název tunelu Kraj Rok uvedení do provozu Počet tubusů Počet pruhů v tubusu Délka tunelu [m] Pořadí realizace Hřebeč Pardubický 1997 1 3 355 1 (9) Pisárecký Jihomoravský 1997 2 2 513/500 2 (10) Mrázovka Hl. m. Praha 2004 2 2 až 3 1 300 3 (15) Valík Plzeňský 2006 2 2 390/380 4 (16) Panenská Ústecký 2006 2 2 2 168/2 116 5 (17) Libouchec Ústecký 2006 2 2 520/504 6 (18) Klimkovice Severomoravský 2008 2 2 1 088/1 077 7 (20) Celková délka 6 334 m 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 5

T ÉMA TOPIC 7 8 Obr. 7 Tunel Blanka první propad nadloží v květnu 2008 Fig. 7 Tunnel Blanka first inbreak of the overburdeen in May 2008 Obr. 8 Přehrada Přísečnice u Chomutova prorážka Demagu 2,67 v r. 1974 Fig. 8 Dam Přísečnice near of town Chomutov break-through of the tunnel boring machine Demag in 1974 Obr. 9 Razicí stroj RS 24 27 Fig. 9 Tunnel boring machine RS 24 27 Obr. 10 Mechanizovaný štít Pristley 3,6 m Fig. 10 Full-face shield machine Priestley 3,6 m Obr. 11 Mechanizovaný štít TŠčB-3 5,8 m Fig. 11 Full-face shield machine TŠčB-3 5,8 m Obr. 12 Otevřený štít s výložníkovou frézou RŠF-1 Fig. 12 Part heading shield machine RŠF-1 with a road header období silniční tunely Hřebeč (Metrostav) a Pisárecký (Subterra), které byly uvedeny do provozu na konci roku 1997, a nejdelší mezistaniční úsek na trase IV.B pražského metra Hloubětín Rajská zahrada, uvedený do provozu v roce 1998 (Metrostav). Díky rozšíření NRTM došlo u nás k rozvoji řady postupů a technologií, souvisejících především s vyztužováním výrubu a stabilizací nadloží. Patří mezi ně zejména: výrazné zkvalitnění stříkaných betonů, zdokonalení typů svorníků a dlouhých předpínaných horninových kotev, zvládnutí ražby s různým členěním čelby; toto opatření je základní technologickou modifikací, která umožňuje ražbu velkých tunelových profilů v obtížných geologických podmínkách (obr. 3), účelné využívání doplňujících stabilizačních opatření před čelbou (jehlování, mikropiloty, subhorizontální trysková injektáž, vyztužování čelby), sanační injektáže z podzemí i z povrchu území, kompenzační injektáže (obr. 4). Kompenzační injektáž je mimořádně technicky náročné, velmi nákladné, ale současně jedinečné opatření, které umožňuje deformačně zvládnout ražbu pomocí NRTM při nízkém a málo kvalitním nadloží tunelu pod zástavbou. Kompenzační injektáž spočívá v řízené redukci deformací nadloží nad raženým tunelem. Předem připravená struktura nadloží (vytvoření zpevněné zóny v masivu nad horní klenbou ostění a pod základovou spárou povrchové zástavby) a předem vybudovaný systém šachet s vějíři horizontálních vrtů pro tlakovou injektáž umožňují průběžně vyrovnávat deformace nadloží v podélné i příčné poklesové zóně raženého díla. Výsledky průběžného přesného měření deformací povrchové zástavby jsou bedlivě vyhodnocovány a na jejich základě probíhá počítačově řízená tlaková injektáž nadloží, která včasnými reaktivními zdvihy kompenzuje nastartované deformace zástavby. Tímto postupem lze účinně omezit jak absolutní velikost deformací ve vznikající poklesové kotlině, tak sklony svahů poklesové kotliny. 9 6 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC Použití kompenzační injektáže je pro svou náročnost i ve světě málo četné, a je proto velmi dobrou vizitkou našeho tunelářství, že byla již dvakrát úspěšně použita. V menším rozsahu při podchodu zástavby v ulici Ostrovského při ražbě tunelu Mrázovka v Praze, v podstatně větším rozsahu při právě probíhající ražbě Královopolského tunelu v Brně. Teoreticko-statické zvládnutí NRTM bylo umožněno mimořádně rychlým vývojem numerického matematického modelování a dostupností potřebného kvalitního softwaru. Většinou používaná metoda konečných prvků umožňuje i v 2D verzi simulaci prostorové napjatosti v oblasti čelby tunelu, velmi kvalitní a názorné je stanovení vlivu deformací na povrchovou zástavbu (obr. 5). Vysoké úrovně bylo dosaženo v provádění a organizaci geotechnického monitoringu. V současnosti je u velkých staveb již pravidlem dostupnost údajů pro vybrané účastníky výstavby v online režimu, což umožňuje pro zainteresované osoby a orgány nejoperativnější využití monitorovaných veličin pro vyhodnocení a eventuální úpravy postupu tunelování. Pomocí NRTM byla do současné doby v ČR úspěšně dokončena celá řada významných staveb osm železničních tunelů (tab. 1) v celkové délce 5 894 m (včetně 613 m dlouhé části jinak nejdelšího železničního tunelu Březno 1 657 m) a sedm silničních tunelů (tab. 2) v celkové délce 6 334 m (včetně nejdelšího silničního tunelu v ČR Panenská 2 168 m). Ve stadiu výstavby pomocí NRTM je v současnosti železniční tunel Jablunkovský na III. koridoru a tři tunely silniční tunel Prackovice na dálnici D8 v Českém Středohoří dlouhý 270 m (obr. 6), Královopolský tunel na Velkém městském okruhu v Brně dlouhý 1 240/1 260 m a rozsáhlý tunelový komplex Blanka na Městském okruhu v Praze dlouhý 5 502/5 489 m. V blízké budoucnosti bude zahájena ražba tunelu Radejčín délky 620 m, který je posledním budovaným tunelem na dálnici D8. Propojením úseku Lovosice Řehlovice přes chráněnou krajinnou oblast České Středohoří dojde k velmi potřebnému zprovoznění celé dálnice D8 mezi Prahou a hranicemi s Německem ve směru na Drážďany. Přes nesporné úspěchy při mnohočetném nasazení NRTM se ve velmi těžkých geologických podmínkách a nízkém nadloží ukázaly i jisté limity její použitelnosti, při snaze o současné zachování přiměřené hospodárnosti. Velmi přesvědčivým dokladem tohoto tvrzení je dvojnásobný propad nízkého a zvodnělého nadloží v pražské Stromovce při ražbě tunelu Blanka na městském okruhu (obr. 7). Bezpečné dokončení prací v podzemí si vyžádalo u obou tunelových trub rozsáhlé sanace nadloží mikropilotami a několika typy injektáže (trysková, tlaková cementová a tlaková chemická), včetně průkazného ověření jejich kvality. Vlastní ražba byla prováděna ve zvláštní třídě, v níž byla použita většina známých doplňujících stabilizačních opatření, např. velmi krátké záběry, svisle členěná kalota, vícenásobné mikropilotové deštníky nad výruby a ochrana čeleb stříkaným betonem. V současné době se ražba nejobtížnějšího úseku dostala do závěrečné fáze pod bývalou Šlechtovou restaurací. 10 11 12 P LNOPROFILOVÉ TUNELOVACÍ STROJE Pro pokračování velmi dobré úrovně našeho podzemního stavitelství je proto bezpodmínečně nutné doplnit cyklickou ražbu NRTM moderní technologií kontinuální ražby pomocí plnoprofilových tunelovacích strojů, které se mohou uplatnit ve formě štítů s tlakovou kontrolou v čelbě především v mnohostranně B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 7

T ÉMA TOPIC Obr. 13 Pražské metro prodloužení linky A Fig. 13 Prague Metro extension of the line A Obr. 14 Ejpovický železniční tunel schematický podélný řez Fig. 14 Railway Ejpovice tunnel schematic longitudinal section Obr. 15 Železniční tunel Praha Beroun Fig. 15 Railway tunnel Prague Beroun 13a 13b 14 15a 15b obtížných podmínkách (mělké tunely, tlačivé zeminy, podzemní voda, povrchová zástavba), v nichž použití NRTM představuje často velmi obtížný souboj s přírodou. Nicméně použití určitých typů těchto strojů je možné i v pevných skalních horninách (Tunnel Boring Machines TBM), včetně skalních hornin s poruchovými pásmy (TBM se štítem). Historické nasazení v ČR Ve světě nejrozšířenější metoda výstavby tunelů pomocí plnoprofilových tunelovacích strojů v pevných skalních horninách ani v tlačivých, případně zvodněných zeminách, nenašla zatím v současnosti v České republice uplatnění. Při tom se i u nás v 60. až 90. letech minulého století tato moderní technologie slibně rozvíjela. Připomeňme nejdůležitější počiny v této oblasti plnoprofilového tunelování v letech 1970 až 1993: Protagonisté: Výstavba dolů uranového průmyslu (v současnosti Subterra, a. s.) - razicí stroje Demag 2,67 m (obr. 8) - razicí stroje vlastní konstrukce RS 24 27 a RS 37 40 2,7 až 3,8 m (obr. 9) Inženýrské a průmyslové stavby (v současnosti Skanska, a. s.) - mechanizované plnoprofilové štíty Pristley 2,4 a 3,6 m (obr. 10) - mechanizovaný plnoprofilový štít Westfalia Lünen 1,6 m Metrostav (v současnosti Metrostav, a. s.) - mechanizovaný plnoprofilový štít TŠčB-3 5,8 s ostěním z pressbetonu (obr. 11) - otevřený štít s výložníkovou frézou RŠF-1 5,8 m (obr. 12) Přehled nasazení použitých tunelovacích strojů: Razicí stroje: - DEMAG 2,67 m: VD Přísečnice v roce 1974 1. nasazení tunelovacího stroje v ČR, VD Dřínov, VD Josefův důl, VD Slezská harta, kabelové tunely Praha celkem 23 041 m - VZUP RS 2,6 až 3,8 m: kabelové tunely a stoky v Praze, VD Josefův Důl, VD Slezská Harta, Brněnský oblastní vodovod (úseky Běleč I a II, Svařec, Bystrc Bosonohy), důlní otvírka Figaredo (Španělsko) celkem 43 644 m Mechanizované štíty plnoprofilové (menší): - PRISTLEY 2,4 a 3,6 m: kabelový tunel Žižkov, kolektor Žižkov, tepelný napáječ Malešice - Westfalia Lünen 1,6 m: kanalizace Chodov, Kyje, Prosek Mechanizované štíty plnoprofilové (větší): - TŠčB-3 5,8 m s ostěním z pressbetonu: trasa A pražského metra oba traťové tunely pod Vltavou Klárov Staroměstská v roce 1973 1. nasazení plnoprofilového mechanizovaného štítu v ČR, pravý tunel trasy A v úseku Staroměstská Můstek, trasa B levý traťový tunel v úseku Můstek B Florenc B, celkem cca 3 500 m Štít s výložníkovou frézou RŠF-1: - trasa B traťový tunel v úseku Florenc B Invalidovna, celkem cca 2 000 m. 8 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

Z uvedeného výčtu je patrné, že světový mainstream plnoprofilového tunelování zdaleka nezůstal v předrevoluční ČR bez povšimnutí a zdálo by se naprosto logické, že v nových podmínkách bude tento trend úspěšně pokračovat, opak však byl pravdou. I když možnost nasazení moderních tunelovacích strojů při výstavbě dlouhých tunelů byla i u nás zvažována (např. u tunelového komplexu Blanka na Městském okruhu v Praze), k žádné realizaci v porevolučních dvaceti letech nedošlo. Důvody jsou zřejmě z podstatné části ekonomické povahy velká počáteční investice na pořízení tunelovacího stroje je možná poněkud demotivující, takže NRTM byla v našich poměrech, charakterizovaných relativně krátkými tunely, zřejmě oprávněně preferována. Jistou roli může hrát i dlouhodobá ztráta kontaktu s touto technologií; zkušenosti se ztratily s odchodem jejich nositelů z oboru. Výhledy v nasazení v ČR Poněkud asymetrický stav v našem podzemním stavitelství, spočívající ve zcela výhradním zaujetí Novou rakouskou tunelovací metodou, se v nejbližších letech nepochybně změní a k nasazení plnoprofilových tunelovacích strojů dojde. Vážnými adepty na jejich první nasazení jsou, díky svým délkám, traťové tunely na prodloužení linky A pražského metra, železniční Ejpovický tunel a podzemní stavba světových parametrů železniční tunel mezi Prahou a Berounem: Prodloužení linky A pražského metra v úseku Dejvice Motol Z celého 12,7 km dlouhého prodloužení Dejvice letiště Ruzyně se jedná o úsek V. A1 Dejvice Petřiny, tvořený dvěma jednokolejnými tunely délky 4,54 km (obr. 13). Odtěžování rubaniny i doprava železobetonových tubingů do podzemí se předpokládá z obslužné šachty na Petřinách. Železniční Ejpovický tunel na III. tranzitním koridoru ČD Z celkové délky Ejpovického tunelu 4 170 m se předpokládá nasazení tunelovacího stroje na úsek pod kopcem Homolka, tvořený dvěma jednokolejnými tunely délky 2 800 m. Navazujícími úseky jsou hloubená jáma (délky 150 m) a klasicky ražený tunel pod kopcem Chlum délky 1 220 m (obr. 14). Železniční tunel Praha Beroun na III. tranzitním koridoru ČD Tunel délky 24,7 km bude v celé délce realizován pomocí plnoprofilových tunelovacích strojů, pouze rozpletové úseky na pražské straně budou raženy pomocí NRTM. Vybraná severní trasa tunelu (obr. 15) se v maximální možné míře vyhýbá pro tunelování nevhodné oblasti Barrandienu, v níž je velmi pravděpodobný výskyt nebezpečných krasových jevů (závrty a kaverny). Uvedené stavby, jejichž zahájení lze očekávat v dohledném časovém horizontu jednoho až pěti let, představují velkou výzvu pro renomované tunelářské firmy naše i zahraniční. Vytváření pracovních týmu v našich velkých stavebních společnostech, které se věnují přípravě nasazení plnoprofilových tunelovacích strojů v rámci zmíněných i dalších zakázek, je důležitým krokem v zajištění naší schopnosti i v této oblasti konkurovat zkušeným zahraničním firmám. Ražený tunel, Mosty u Jablunkova FIRESTA-Fišer, rekonstrukce, stavby a.s., Brno Přednosti: hydraulické ovládání formy včetně pojezdů ocelová forma pro velké zatížení a velké počty nasazení samonosná konstrukce bednicího pláště formy trojrozměrná konstrukce k přenosu horizontálních sil stavěcí ocelové čelní bednění variabilní k tvaru klenby bezpečnost v každém ohledu Tunelové ocelové bednění PERI s hydraulickým ovládáním bednění lešení služby www.peri.cz Prof. Ing. Jiří Barták, DrSc. Stavební fakulta ČVUT v Praze Katedra geotechniky Thákurova 6, 166 29 Praha 6 e-mail: bartakj@fsv.cvut.cz CZ PERI/9.141 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 9

T ÉMA TOPIC S OUČASNÝ STAV NEJDELŠÍCH SVĚTOVÝCH ŽELEZNIČNÍCH TUNELŮ ACTUAL STATUS OF THE WORLD S LONGEST RAILWAY TUNNELS M ATOUŠ HILAR Následující článek popisuje současné nejdelší železniční tunely. Jsou popsány tunely v provozu, tunely ve výstavbě, ale i tunely, které jsou zatím pouze ve fázi návrhu. Dané téma je v ČR vzhledem k přípravě tunelu Praha Beroun velmi aktuální. The following paper is focused on actual status of the world s longest railway tunnels. The paper describes tunnels in operation, tunnels under construction and tunnels in the design stage. The topic is very actual in the Czech Republic due to the Prague Beroun tunnel preparation. Tab. 1 Nejdelší železniční tunely, které jsou v provozu Tab. 1 The longest railway tunnels in operation Pořadí Název Umístění Délka [km] Otevření 1. Seikan Japonsko 54 1988 2. Eurotunel Velká Británie Francie 50 1994 3. Lötschberg (bázový) Švýcarsko 34,6 2007 4. Guadarrama Španělsko 28,4 2007 5. Iwate Ichinohe Japonsko 25,8 2002 6. Daishimizu Japonsko 22,2 1982 7. Wushaoling Čína 22 2006 8. Simplon II Švýcarsko 19,8 1922 9. Simplon I Švýcarsko 19,7 1906 Vereina Švýcarsko 19 1999 10. Channel Tunel Rail Link část pod Londýnem Velká Británie 19 2007 Tab. 2 Tab. 2 Nejdelší železniční tunely, které jsou ve výstavbě The longest railway tunnels under construction Pořadí Název Umístění Délka [km] Otevření 1. Gotthard (bázový) Švýcarsko 57,1 2015 2. Hakkoda Japonsko 26,5 2010 3. Pajares Španělsko 24,7 2010 4. Iyama Japonsko 22,2 2013 5. Vaglia Itálie 18,7 2010 6. Firenzuola Itálie 15,2 2010 7. Wienerwald Rakousko 13,4 2012 8. Lainzer Rakousko 10,6 2012 9. Katzenberg Německo 9,4 2012 10. Perthus Španělsko 8,3 2012 Tab. 3 Nejdelší železniční tunely, které jsou v přípravě Tab. 3 The longest railway tunnels in the design stage Pořadí Název Umístění Délka [km] 1. Brenner (bázový) Rakousko Itálie 56 2. Lyon Turín (bázový) Francie Itálie 53,1 3. Gibraltar Španělsko Maroko 37,7 4. Koralm Rakousko 32,8 5. Praha Beroun Česká republika 24,7 6. Semmering (bázový) Rakousko 22,1 7. Zimmerberg (bázový) Švýcarsko 20 8. Ceneri (bázový) Švýcarsko 15,4 Díky probíhající přípravě výstavby tunelu Praha Beroun o délce 24,7 km je problematika dlouhých železničních tunelů v současné době v ČR velmi aktuální. Obdobně je tomu i v zahraničí. Současná společnost žádá rychlejší dopravní spojení, což v případě železnic znamená potřebu výstavby dlouhých železničních tunelů pod horskými masivy, mořskými průlivy či zástavbou městských aglomerací. V posledních letech probíhá především v Evropě a Asii výstavba a příprava nebývalého množství velmi dlouhých železničních tunelů. V Evropě je tato situace především ovlivněna vznikem Evropské unie, která má zájem na integraci jednotlivých členských států a vynakládá na modernizaci dopravní infrastruktury značné finanční prostředky. Dalším významným faktorem ovlivňujícím rozhodnutí o realizaci těchto náročných projektů je vývoj technologií, které již v současné době umožňují realizaci tunelů s velmi vysokým nadložím (často vyšším než 1 km) v opravdu složitých geologických podmínkách (tlačivé horniny, tektonicky porušené zóny, krasové oblasti, vysoký hydrostatický tlak atd.). V následujícím článku jsou uvedeny aktuální informace o nejdelších světových železničních tunelech. S OUČASNÉ NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY Přehledy nejdelších železničních tunelů jsou uvedeny v tab.1, 2 a 3. Uvedené tabulky je třeba brát s jistou rezervou. U tunelů ve výstavbě pravděpodobně byly některé tunely opominuty; lze předpokládat, že především v Asii mohou být v současné době realizovány tunely s délkou přes 10 km, které nejsou uvedeny v dostupné odborné literatuře. U připravovaných tunelů je celkem pochopitelné, že soupis nemůže být kompletní. Řada tunelů je spíše ve fázi nápadů či idejí, v tabulce jsou uvedeny pouze tunely v pokročilejším stadiu přípravy. Z uvedených tabulek je však dostatečně patrné, že připravovaný tunel Praha Beroun bude patřit mezi nejdelší světové železniční tunely. T UNELY V PROVOZU Tunel Seikan (54 km) V roce 1954 potopil tajfun v Cugarském průlivu pět trajektů, při události zahynulo 1 430 lidí. Proto bylo rozhodnuto o propojení japonských ostrovů Honšú a Hokkaidó pomocí dvoukolejného tunelu. Přípravné práce na tunelu začaly v roce 1964. Realizace 54 km dlouhého tunelu (nejdelší dokončený železniční tunel) začala v roce 1971. Tunel leží 84 m pod mořským dnem Cugarského průlivu. Vzhledem k velmi proměnlivým a těžko předvídatelným geologickým podmínkám na dně průlivu nebylo možné použít plnoprofilových tunelovacích strojů (TBM = Tunnel Boring Machine), a tunel musel být ražen konvenčně. Tunel byl ražen ve třech fázích. Nejprve byla vyražena průzkumná štola, následně paralelní obslužný tunel a vlastní tunel pro železniční dopravu byl vyražen až po dokončení obou paralelních tunelů (obr. 1). V tunelu jsou dvě nouzové stanice. Obslužný tunel je s hlavním tunelem propojen pomocí propojek a šachet, vzdálenost únikových východů je 600 až 1 000 m. Během realizace došlo ke čtyřem záplavám. Vzhledem k problémům během výstavby byl tunel uveden do provozu až v roce 1988. 10 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC Eurotunel (50 km) Ražba tunelu pod kanálem La Manche začala v roce 1987. První propojení anglické a francouzské strany (obslužný tunel) bylo dokončeno v roce 1990. Tunel uvedený do provozu v květnu 1994 byl stavěn, financován a původně i provozován soukromým subjektem. V roce 2006 akciová společnost Eurotunnel (investor a provozovatel tunelu) zbankrotovala. Z celkové délky tunelu je 38 km pod mořem (minimum je 45 m pod mořským dnem). Návrhová rychlost tunelu je 160 km/h. Eurotunel se skládá ze dvou jednokolejných tunelů o průměru 7,6 m, mezi kterými je veden tunel obslužný o průměru 4,8 m (obr. 2). Servisní tunel je propojen s oběma hlavními tunely propojkami po 375 m, hlavní tunely jsou po každých 250 m propojeny otvory pro snížení tlakové vzduchové vlny. V tunelu jsou dvě komory křížení, které rozdělují tunel na tři přibližně stejně dlouhé celky. Pro odvedení vody z tunelu slouží pět čerpacích stanic, dvě na pevnině (na obou březích) a tři pod mořem. Trasa tunelu vede především vrstvou křídy (měkký a nepropustný materiál). K ražbě bylo použito celkem jedenáct TBM (šest na anglické a pět na francouzské straně). Ostění je tvořeno železobetonovými segmenty kromě oblastí s problematickou geologií a propojek, kde bylo použito ostění litinové. Obě komory křížení pod mořem byly realizovány pomocí NRTM s nevyztuženým definitivním ostěním. Lötschbergský bázový tunel (34,6 km) Vysokorychlostní železniční tunel pod Alpami je součástí projektu AlpTransit. Příprava projektu začala v roce 1988. Před vlastní ražbou byla v letech 1994 až 1996 zbudována průzkumná štola o délce 9,4 km a průměru 5 m. Realizace tunelu byla odsouhlasena v roce 1998, ražby byly dokončeny v dubnu 2005. Tunel byl uveden do provozu v polovině roku 2007. Dva jednokolejné tunely mají vnitřní profil 8,3 m, jejich vzdálenost je 40 m a propojky jsou situovány po 333 m. Délka tunelu je 34,6 km, ale celková délka všech ražeb je 91,8 km. V úseku Mitholz Frutigen má tunel pouze jednu jednokolejnou troubu, průzkumná štola vyražená paralelně s tunelem slouží v této části jako obslužný tunel (obr. 3). Tunel má dvě multifunkční (nouzové a obslužné) stanice (Ferden a Mitholz). Maximální výška nadloží dosahuje 1 500 m. Geologie trasy se skládá v severním úseku z pískovců, mramorů, břidlic a vápenců. V této sekci se vyskytovaly termální prameny s vysokým obsahem síranů. V jižním úseku se vyskytují granity a ruly. Počátečních přibližně 10 km tunelu (asi 20 % objemu) bylo raženo z jihu pomocí dvou horninových TBM firmy Herrenknecht o průměru 9,43 m. Zbytek tunelu (asi 80 %) byl ražen konvenčně pomocí trhacích prací. Tunel Guadarrama (28,4 km) Tunel na vysokorychlostní železnici mezi městy Madrid a Segovia ve Španělsku má délku 28,4 km a maximální výšku nadloží 1 200 m. Tunel byl ražen převážně v tvrdých horninách (ruly a žuly), nicméně prochází i sedimentárními horninami a tektonickými poruchami. Ražba začala v roce 2002. Pro ražbu byly použity čtyři dvouplášťové horninové TBM o průměru 9,5 m. Dvouplášťová TBM umožňovala jak souběžnou ražbu a osazování ostění, což vedlo k urychlení realizace, tak i vrtný průzkum a injektáž prostoru před čelbou. Tunel byl uveden do provozu v prosinci 2007. Segmentové ostění tunelu má tloušťku 320 mm, délka jednoho prstence je 1,6 m. Návrhová rychlost tunelu je 350 km/h. Tune- 1 2 1 4 LEGENDA / LEGEND 1. Jižní portál / South portal 2. Východní tunel / Eastern tunnel 3. Přístupový tunel Mitholz / Mitholz access tunnel 4. Stanice Ferden / Ferden station 5. Západní tunel / Western tunnel 6. Stanice Mitholz / Mitholz station 7. Severní portál Frutigen / Frutigen North portal 2 5 Obr. 1 Příčný řez tunelem Seikan, 1 hlavní tunel, 2 obslužný tunel, 3 průzkumná štola, 4 propojka (www.pref.aomori.lg.jp) Fig. 1 The Seikan tunnel cross-section, 1 main tunnel, 2 service tunnel, 3 pilot adit, 4 cross-passage Obr. 2 Vizualizace Eurotunelu (www.engineering.com) Fig. 2 The Eurotunnel visualisation Obr. 3 Vizualizace bázového tunelu Lotschberg (www.alptransit.ch) Fig. 3 The Lotschberg base tunnel visualisation 3 3 6 7 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 11

T ÉMA TOPIC lové propojky jsou po 250 m, vnitřní průměr tunelu je 8,5 m. Přibližně v polovině délky tunelu je umístěna centrální nouzová stanice. Jedná se o 500 m dlouhý úsek se středním nouzovým tunelem mezi oběma hlavními tunely s propojkami po 50 m. Tunel Iwate-Ichinohe (26 km) Vysokorychlostní železniční tunel slouží pro vlaky Shinkansen mezi japonskými městy Tokio a Aomori. Celková délka tunelu je 25,8 km, návrhová rychlost tunelu je 260 km/h. Tunel je dvoukolejný a při uvedení do provozu v roce 2002 se jednalo o nejdelší železniční tunel na pevnině. Světlá výška tunelu je 7,7 m, světlá šířka je 9,5 m a klenba tunelu má vnitřní poloměr 4,75 m. Horninový masiv, ve kterém byl tunel ražen, je tvořen granodiority, vulkanickými tufy, jílovci a slepenci. Tektonicky rozrušené vulkanické tufy byly náchylné k bobtnání. Maximální nadloží tunelu je 250 m (obr. 4). Ražba byla realizována pomocí NRTM. Během ražby byl tunel rozdělen na sedm nezávislých částí, kromě portálů probíhaly ražby z pěti štol nebo šachet. T UNELY VE VÝSTAVBĚ Gotthardský bázový tunel (57 km) Vysokorychlostní železniční tunel Gotthard pod Alpami je součástí projektu AlpTransit a po dokončení bude nejdelším železničním tunelem na světě. Realizace přístupových štol začala v roce 1996 a tunel by měl být otevřen v roce 2015. Dva jednokolejné tunely spojují propojky po 325 m. V tunelu jsou přibližně ve třetinách délky tunelu dvě multifunkční stanice, které slouží pro přejezd vlaků z jedné trouby do druhé, pro případné zastavení vlaků a nouzový únik osob. Stanice Sedrun je spojena s povrchem 800 m hlubokou šachtou a stanice Faido je spojená s povrchem přístupovým tunelem. Návrhová rychlost tunelu je 250 km/h pro osobní dopravu a 160 km/h pro nákladní dopravu. Maximální nadloží tunelu je 2 300 m. Většina trasy tunelu prochází vyvřelými a metamorfovanými horninami, které však jsou v některých místech porušené tektonickými zlomy. Výstavba tunelu byla rozdělena na pět sekcí. Většina tunelu je ražena pomocí horninových TBM s profily od 8,8 do 9,4 m. Pomocí NRTM jsou raženy přístupové tunely, multifunkční stanice, propojky a část hlavních tunelů v oblasti Sedrun, kde je velmi komplikovaná geologie. Na většině tunelu je použito dvouplášťové ostění vzhledem k požadavku investora na nepropustnost ostění. Primární ostění je ze stříkaného betonu (i za TBM), vnitřní ostění z monolitického betonu zpravidla není vyztuženo. V některých místech byla naměřena výška vodního sloupce až 415 m, nicméně díky drénování nemusel být hydrostatický tlak do výpočtů zaveden. Pouze některé části ventilačních a obslužných tunelů jsou navrženy jako jednoplášťové. 4 5 6 Portál Bodio Bodio portal Šachta Sedrun Sedrun shaft Šachta I Shaft I Multifunkční stanice Sedrun Sedrun multifunction station Šachta II Shaft II Multifunkční stanice Faido Faido multifunction station Nouzová stanice Emergency stop station Nouzová stanice Emergency stop station Přístupový tunel Faido Faido access tunnel Portál Erstfeld Erstfeld portal Přístupový tunel Amstegl Amsteg access tunnel DETAIL NOUZOVÉ STANICE EMERGENCY STOP STATION DETAIL 12 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC Tunel Hakkoda (26,5 km) Tunel délky 26,5 km se nachází na vysokorychlostní trati pro vlaky Shinkansen mezi městy Shichinohe a Aomori v Japonsku. Jedná se o jeden dvoukolejný tunel šířky 9,5 m o ploše výrubu 70 m 2. Návrhová rychlost tunelu bude 260 km/h. Ražba tunelu začala v roce 1998, uvedení do provozu se předpokládá v roce 2010. Většina tunelu byla ražena v metamorfovaných horninách, maximální nadloží tunelu dosahuje 540 m. Tunel byl ražený konvenčně pomocí NRTM a ražby byly rozděleny na šest částí. Většina tunelu byla ražena z přístupových štol. Tunel Pajares (24,7 km) Tunel Pajares se nachází na vysokorychlostní železniční trati spojující Madrid a Costa Verde na úseku León-Gijón. Nadloží tunelu přesahuje 1 000 m. Tunel má dva jednokolejné tunely spojené propojkami. Vnitřní profil kruhového tunelu je 8,5 m. Výstavba tunelu byla rozdělena na čtyři části. Část sekcí 1, 2 a 4 je ražena pomocí TBM (obr. 6) a zbytek by měl být ražen konvenčně. Konvenční ražby začaly v roce 2004, ražby pomocí tří TBM byly zahájeny v roce 2005 a uvedení do provozu je plánováno na rok 2010. P ŘIPRAVOVANÉ TUNELY Brennerský bázový tunel (56 km) Tunel pod Alpami mezi Rakouskem a Itálií délky 56 km bude postaven na vysokorychlostním železničním spojení Mni chov Verona. Délka v současné době ražené průzkumné štoly je 54 km (24,5 km na rakouském území a 29,2 km na italském území). Maximální nadloží tunelu bude 1 670 m. Příprava projektu začala předběžnou studií v roce 1986. Rozhodnutí ministrů dopravy Německa, Rakouska a Itálie o jeho realizaci bylo učiněno v roce 1994 a bylo podpořeno Evropskou unií. V roce 1999 byla ustanoveno seskupení, které má přípravu projektu na starosti. Ražba průzkumné štoly začala v roce 2006. Tunel se bude skládat ze dvou jednokolejných tunelů o vnitřním průměru 8 m, jejich vzdálenost bude 40 až 70 m. Obslužný tunel (původně průzkumná štola) je situován mezi traťovými tunely přibližně 10 m pod jejich úrovní. Hlavní tunely budou spojeny propojkami po 333 m (obr. 7). V tunelu budou tři multifunkční stanice vzdálené max 20 km, které budou přístupovými tunely propojeny s povrchem. Stanice budou sloužit pro zastavení vlaku, únik cestujících z tunelu v případě mimořádných událostí a pro údržbu tunelu. Podél multifunkčních stanic budou vybudovány únikové štoly spojené propojkami s traťovými tunely. Stanice také umožní přejezd vlaků z jednoho tunelu do druhého. Obr. 4 Podélný geologický řez tunelu Iwate-Ichinohe Fig. 4 The Iwate-Ichinohe tunnel longitudinal geological section Obr. 5 Vizualizace Gotthardského bázového tunelu (www.alptransit.ch) Fig. 5 The Gotthard base tunnel visualisation Obr. 6 TBM firmy Robbins před ražbou sekce 4 tunelu Pajares Fig. 6 TBM manufactured by Robbins prior excavation of the Pajares tunnel lot 4 Obr. 7 Vizualizace bázového tunelu Brenner (pohled z jihu) (www.bbt-se.com) Fig. 7 The Brenner base tunnel visualization (South view) Obr. 8 Podélný geologický řez tunelů na trati Lyon Turín (www.ltf-sas.com) Fig. 8 Longitudinal geological section of tunnels on the Lyon Torino railway link 8 SEVERNÍ PORTÁL INNSBRUCK INNSBRUCK NORTH PORTAL Přístupový tunel Access tunnel 7 Přístupový tunel Access tunnel Stanice Innsbruck Insbruck station Přístupový tunel Access tunnel Stanice Steinach Steinach station Stanice Wiesen Wiesen station JIŽNÍ PORTÁL FORTEZZA FORTEZZA SOUTH PORTAL B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 13

T ÉMA TOPIC 9 10 Bázový tunel na trati Lyon Turín (53 km) 53 km dlouhý bázový železniční tunel bude postaven na železniční trati Lyon Turín spojující severní Itálii s údolím řeky Rhone ve Francii. Dva jednokolejné tunely budou spojeny propojkami po 400 m a v tunelu budou čtyři nouzové stanice. Maximální nadloží tunelu je 2 200 m. Horninový masiv je tvořen vyvřelinami na východě a sedimentárními horninami na západě (obr. 8). Ražby bázového tunelu budou realizovány z portálů a ze tří mezilehlých míst, které všechny leží na francouzském území. O metodě ražby bude rozhodnuto až na základě podrobnějších geologických informací. Pro nejdelší sekci mezi stanicí Modane a portálem Census o délce 24 km se předpokládá nasazení čtyř TBM (po dvou strojích z každé strany). Ražba tří přístupových tunelů z Francie, které jsou zároveň využity jako průzkumné štoly, již byla zahájena. Tunel pod Gibraltarem (37,7 km) Průliv Gibraltar mezi Evropou (Španělsko) a Afrikou (Maroko) je široký 14 km. Vzhledem k velkému provozu trajektů a časté nepřízni počasí je v dané oblasti značné nebezpečí srážky plavidel. Možnost realizace tunelu je zkoumána již asi osmdesát let. Hlavním problémem projektu byla přílišná hloubka průlivu v nejužším místě, a proto musela být trasa tunelu posunuta směrem k Atlantiku, kde je vzdálenost břehů 28 km. Tunel bude dlouhý 37,7 km, v nejhlubším místě je nadloží tunelu 100 m pod dnem moře a hloubka moře je 300 m. Tunel bude složen ze dvou jednokolejných tunelů a jednoho obslužného tunelu uprostřed. Nejprve bude vzhledem k menšímu profilu vyražen obslužný tunel. Následně bude provedena výstavba prvního traťového tunelu. Realizace druhého traťového tunelu bude následovat až několik desetiletí po prvním tunelu v závislosti na nárůstu dopravy. Tunel Koralm (32,8 km) Koralmská dráha je dvoukolejná elektrifikovaná železniční novostavba délky okolo 130 km s návrhovou rychlostí 200 km/h. Nejdůležitější částí nové tratě je 32,8 km dlouhý tunel Koralm. Maximální nadloží tunelu je okolo 1 250 m. První průjezd tunelem je předpokládán v roce 2016 a uvedení do provozu celé tratě je plánováno na rok 2018. O systému tunelu bylo rozhodnuto na základě multikriteriálního hodnocení z hlediska stavebního a provozního a výsledkem byl výběr varianty dvou jednokolejných tunelů (obr. 9). Předmětem dalšího zkoumání bylo stanovení vzdálenosti tunelových propojek, potřeba kolejového propojení obou tunelů a nouzové zastávky a požadavky na větrání. Propojky byly nakonec navrženy po 500 m. Nouzová zastávka bude zhruba uprostřed tunelu. Všechna kolejová propojení se odehrávají před nebo za tunelem, přímo v tunelu není žádné propojení nebo křížení jednotlivých kolejí. V současné době probíhají průzkumné práce. Práce zahrnují výstavbu průzkumných štol Štýrsko Leibenfeld délky 2,5 km, přístup ke štole je pomocí šachty, a Korutany délky 8 km se vstupem pomocí 120 m hluboké šachty. Profil štol je stejný jako kalota budoucího tunelu. Celková délka průzkumných děl je 11 km. Plánovaný tunel prochází na západní straně Koralpského masívu terciérními usazeninami Laventálské pánve. Následuje strmý přechod mezi Laventálskou pánví a Koraplským masívem ovlivněný poruchovou zónou. V komplexu krystalinika je zastoupena zejména pararula. Jednotlivé metody ražby tunelu a délky jejich použití byly určeny na základě geotechnických podmínek. Pomocí TBM bude raženo 45 km, zbývajících 21 km bude raženo NRTM. Tunel Praha-Beroun (24,7 km) Zpracovaná přípravná dokumentace uvažuje realizaci dvou jednokolejných tunelů s kruhovým profilem o vnitřním průměru 8,3 m. Protisměrné tunely budou spojeny propojkami s rozestupy 400 m. Tunely budou obsahovat dva rozplety v oblasti Prahy (odbočka na Krč) a dva rozplety v oblasti Berouna (pro možnost realizace odbočení v budoucnu). Odbočení jsou řešena Obr. 9 Vizualizace tunelu Koralm (www.oebb.at) Fig. 9 The Koralm tunnel visualisation Obr. 10 Trasa tunelu Praha Beroun Fig. 10 The Prague Beroun tunnel situation 14 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

T ÉMA TOPIC Literatura: [1] Amberg F.: Rail rules for the Swiss. Tunnels and Tunnelling, December 2000 [2] Darcy D., Gmür W.: A Swiss tunnelling experience. Tunnels and Tunnelling May 2004 [3] Harer G.: Koralm tunnel closer to tender, Tunnel & Tunnelling International, May 2003 [4] Klepsatel F., Kusý P., Mařík L.: Výstavba tunelů ve skalních horninách. Bratislava 2003 [5] Krása D., Růžička J., Hasík O.: Prague Beroun, New Railway Connection, Proc. of the World Tunnel Congress in Prague 2007. pp. 307-308 [6] Morocutti G., Schennach G.: Brenner Base Tunnel Project Rails for Europe. FIG XXII International Congress, Washington D.C., USA, 2002 [7] Neerhout J.: The Making of the Channel Tunnel, Lecture Olpin Union Building at the University of Utah, October 5 th, 1995 [8] Nieuwenhuis J. E., Ambrunaz F. Q., Verbesselt E., Boisguerin E., Piepers P., van der Giessen A.: Safety requirements of the 53 kilometer railway tunnel through the Alps between Italy and France, Proc. of the 33 rd World Tunnelling Congress in Prague, 2007 [9] Nirasawa N.: The Soundness of the Longest Tunnel in the World. Maintenance in the Seikan Undersea Tunnel. Hokkaido University Proc., 1997 [10] Rehbock-Sander M., Gerdes, A.: Gotthard Base Tunnel: Work progress at the Five Construction Sections, Proc. of the 33 rd World Tunnelling Congress in Prague, 2007 [11] Triclot J., Rettighieri M., Barla G.: Large deformations in squeezing ground in the Saint-Martin La Porte gallery along the Lyon-Turin Base Tunnel, Proc. of the 33 rd World Tunnelling Congress in Prague, 2007 [12] Yamaji H.: The World s Longest Terrestrial Railway Tunnel Iwate-Ichinohe Tunnel on the Tohoku New Trunk Line, 2002 [13] Hilar M., Srb M.: Tunel Praha-Beroun a základní parametry obdobných projektů. Tunel 2/2008 [14] Hilar M.: Příprava a výstavba dlouhých železničních tunelů, Habilitační práce, FSv ČVUT v Praze, 2008 mimoúrovňově, protisměrná jízda vlaků v jednom tunelu je vyloučena. Ražba tunelů bude probíhat pomocí několika TBM, část tunelů bude ražena pomocí NRTM (tunely v oblasti pražských portálů, propojky, rozplety, šachty atd.). Obousměrné ražby pomocí TBM jsou předpokládány ze staveniště u obce Tachlovice přibližně uprostřed tunelu (obr. 10), kde bude zřízen přístupový tunel, šachta a montážní komory pro TBM. Projekt bude umožňovat i ražbu směrem od Berouna. Vzhledem k nedostatku prostoru v oblasti pražských portálů je realizace NRTM ražeb mezi rozplety a pražskými portály předpokládána z přístupového tunelu. Z ÁVĚR Z příkladů tunelů uvedených v tomto článku je patrná rozmanitost řešení nejdelších světových železničních tunelů. Prakticky každý z uvedených tunelů je jedinečný, každý tunel představuje individuální řešení dle rozdílných podmínek staveb (např. geologické a hydrogeologické poměry či mocnost nadloží) a odlišných požadavků na jejich provoz (např. návrhová rychlost či druh dopravy) a požadavků na bezpečnost (např. způsob řešení mimořádných událostí či požadovaná úroveň bezpečnosti). Připravovaný tunel Praha Beroun svými parametry, tj. způsobem a dobou výstavby, délkou a cenou, přesahuje všechny zatím realizovné dopravní stavby v ČR. Svou jedinečností znamená velkou výzvu pro české tunelářské stavitelství a zároveň také příležitost posunout v následujícím desetiletí tento obor v ČR na úroveň umožňující podílet se na obdobných budoucích stavbách v Evropě i ve světě. Maximální pozornost a úsilí věnované přípravě projektu je podmínkou předpokládaného urychleného zahájení výstavby. Průběh vlastní výstavby bude odpovídat rozsahu a kvalitě přípravy a kontroly provádění. Zkušenosti z obdobných evropských projektů nám přitom mohou být velmi cenným podkladem. Autor děkuje za podporu výzkumných grantů GACR 205/08/0732 a VZ 03 CEZ MSM 6840770003. Doc. Ing. Matouš Hilar, Ph.D. D2 Consult Prague, s. r. o. tel.: 241 443 411, 604 862 686 e-mail: hilar@d2-consult.cz, www.d2-consult.cz Stavební fakulta ČVUT v Praze, Katedra geotechniky Česká tunelářská asociace ITA-AITES pořádá 11. mezinárodní konferenci PODZEMNÍ STAVBY PRAHA 2010 Termín: 14. až 16. 6. 2010 Místo: Clarion Congress, Hotel Prague Hlavní téma konference: DOPRAVNÍ A MĚSTSKÉ TUNELY Registrace účastníků přes www.ita-aites.cz od 1. 11. 2009 Termín pro zaslání zpracovaných příspěvků: do 15. ledna 2010 Více na: www.ita-aites.cz B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 15

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES T UNELOVÝ KOMPLEX B LANKA NA M ĚSTSKÉM OKRUHU V P RAZE BLANKA TUNNEL COMPLEX AT THE CITY CIRCLE ROAD IN PRAGUE L UDVÍK ŠAJTAR, PAVEL ŠOUREK, J AN L. VÍTEK Největší podzemní stavbou budovanou v současné době v České republice je tunelový komplex Blanka v Praze. Tato rozsáhlá stavba realizovaná v rámci výstavby severozápadní části Městského okruhu má celkovou délku 6,382 km a délka samotné tunelové části dosahuje 5,5 km. Po svém zprovoznění doplní již provozovanou jihozápadní část okruhu délky cca 17 km s tunely Zlíchovským, Mrázovkou a Strahovským. The Blanka tunnel complex, currently under construction, belongs to the largest undergound structures in the Czech Republic. This extensive set of structures represents a northwestern part of the City Circle Road 6,382 km long. After opening, it will sustantially increase the length of already completed, 17 km long part of the City Circle, including the Zlichov, Mrazovka and Strahov tunnels. Budovaný úsek Městského okruhu (MO) hlavního města Prahy prochází urbanizovaným prostředím střední části města na hranici historického jádra a rovněž prostorem chráněné přírodní památky Královská obora. Již počátkem 90. let minulého století, kdy probíhaly studijní práce na trasování a následně výběr varianty vedení této části okruhu, bylo jasné, že převážnou část stavby bude třeba vést v tunelech, budovaných jednak z povrchu, ale z velké části i ražených, aby vliv výstavby a především pak provozu na vzniklé kapacitní komunikaci způsobil minimální zásah do svého okolí. Tak vznikl souvislý tunelový komplex Blanka zahrnující mezi křižovatkou Malovanka u severního portálu Strahovského tunelu a křižovatkou Troja u nového trojského mostu přes Vltavu tři na sebe plynule navazující tunelové úseky. V pořadí od již provozované západní časti MO jsou to (obr. 2): Tunelový úsek Brusnice vede od severního portálu Strahovského tunelu ve stopě ulice Patočkovy nejdříve hloubenými tunely. Za křižovatkou s ulicí Myslbekova vstupuje trasa do raženého úseku, který končí před křižovatkou Prašný most, kde již pokračují opět tunely hloubené. Celková délka úseku je 1,4 km, z toho je 550 m ražených. Tunelový úsek Dejvice začíná v mimoúrovňové křižovatce Prašný most a pokračuje v celé délce hloubenými tunely ve stopě třídy Milady Horákové až do místa budoucí mimoúrovňové křižovatky U Vorlíků. Celková délka úseku je 1 km. 1 Obr. 1 Situace variant severozápadní části Městského okruhu Fig. 1 Plan of the alternatives of the Northwestern part of the City Circle Road Obr. 2 Situace tunelového komplexu Blanka Fig. 2 Plan of the Tunnel Complex Blanka Obr. 3 Podélný řez úsekem Královská obora Fig. 3 Longitudinal section part King s Deer park Tunelový úsek Královská obora pokračuje od křižovatky U Vorlíků nejdříve krátkým hloubeným úsekem na Letné, na který navazuje ražený úsek vedoucí směrem pod zástavbu, Stromovku (Královská obora), plavební kanál, Císařský ostrov, Vltavu a končí dalším hloubeným úsekem až k trojskému portálu. Celková délka úseku je 3,07 km, z toho je 2 231 m ražených. Délka celého tunelového komplexu je 5 483 m v severní tunelové troubě a 5 471 m v troubě jižní. Celková délka všech ražených tunelových trub dosahuje 5,54 km, celková délka všech hloubených tunelových trub je 6,56 km. Po zprovoznění tak vznikne nejdelší tunel v České republice, který překoná délku všech stávajících více než dvakrát. Pro obecnější přehled stojí za zmínku drobné vysvětlení, jak tato významná stavba přišla k názvu Blanka. V průběhu studijních prací a jejich vyhodnocování byla navržena řada variant označených velmi neadresnou kombinací písmen a číslic. Po snížení počtu posuzovaných variant na tři bylo pro snazší identifikaci přistoupeno k jejich pojmenování dívčími jmény s počátečním písmenem shodným s počátečním písmenem pražské čtvrti, kterou byla trasa varianty vedena. Vznikly tak varianty Hana Holešovice, Dana Dejvice a Blanka Bubeneč. S MĚROVÉ A SKLONOVÉ VEDENÍ Trasa komunikace je v celé délce vedena jako striktně směrově rozdělená se samostatným dvou až tří pruhovým tubusem v každém směru. Výškově trasa tunelů klesá v celé délce od křižovatky Malovanka až pod Vltavu, odkud stoupá k troj- 16 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES skému portálu. Maximální podélný sklon dosahuje 5 %, na rampě až 8 %. Rozdíl nivelet mezi nejvyšším a nejnižším místem tunelu je 113,5 m. Nejmenší hodnota poloměru směrového oblouku hlavní trasy činí 330 m. Šířka jízdních pruhů v celém úseku je 3,5 m, výška průjezdného profilu 4,8 m. Návrhová rychlost je stanovena na 70 km/h. 2 G EOLOGICKÉ POMĚRY Geologické podmínky celé stavby jsou poměrně složité a dosti proměnlivé. Trasa tunelů leží v tzv. pražské pánvi, dílčím sedimentačním prostoru rozsáhlého barrandienského synklinoria, v němž je skalní podloží tvořeno zvrásněným komplexem aleuropelitických břidlic, drob, pískovců a křemenců ordovického stáří. Hlavní zastoupení mají vrstvy letenských břidlic monotónního i flyšového vývoje. V případě monotónního vývoje se jedná o písčité a prachovité břidlice jemně až hrubě slídnaté a tlustě deskovitě vrstevnaté s malou odolností proti zvětrávání. V případě flyšového vývoje se jedná o písčité a drobové břidlice s vložkami křemenců. Břidlice jsou hrubě slídnaté a tlustě deskovitě vrstevnaté. Křemence a pískovce tvoří cca 30 až 50 %. Flyšový vývoj letenského souvrství je proti zvětrání odolný a mocnost zvětrání dosahuje většinou menších hodnot okolo 3 m. Úsek v údolní nivě řeky Vltavy prochází nekvalitními jílovitoprachovitými břidlicemi a silně rozpukanými křemenci libeňského souvrství a písčitoprachovitými břidlicemi souvrství dobrotivského. Mladší geologické útvary jsou zastoupeny kvartérními pokryvy. Nejrozšířenější jsou eolické sedimenty, překryté antropogenními sedimenty jako důsledek historické stavební činnosti. Zastoupeny jsou i sedimenty fluviální a místy i deluviální. Co do složení převládá písčitá hlína se štěrkem, tj. kameny a valouny různé velikosti a stavební suť. Mocnost kvartérních sedimentů dosahuje až 38 m, zpravidla však do 15 m. Podzemní voda sleduje převážně povrch skalního podloží a její hladina se pohybuje v rozmezí 8 až 20 m pod terénem. V prostoru podchodu Vltavy a přilehlých říčních teras jsou vrstvy pokryvů nasyceny v závislosti na výšce hladiny v řece. 3 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009 17

S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES 5 4 Maximální nadloží ražených tunelů je 44 m, minimální 8 m. Nejmenší nadloží pode dnem Vltavy činí 14,5 m. V obtížném úseku ražených tunelů pod zvodnělou říční terasou Vltavy byla v rámci podrobného geotechnického průzkumu vyražena průzkumná štola. Celková délka štoly dosáhla 2 150 m, v převážné délce je štola vedena v profilu budoucí jižní tunelové trouby. Pod Vltavou a v závěrečném úseku na úpatí svahu Letné, kde jsou zastiženy velmi komplikované geotechnické podmínky, byla průzkumná štola vyražena i v profilu budoucí severní tunelové trouby (obr. 9). Jedním z největších problémů při ražbě tunelů je zvodnělost horninového prostředí. Konečný přítok do celé průzkumné štoly se pohyboval okolo 65 l/s. Byla zaznamenána závislost mezi protékajícím množstvím vody ve Vltavě a přítokem podzemní vody do průzkumné štoly. 6 T ECHNICKÉ A KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Celý tunelový komplex Blanka se skládá z několika na sebe těsně navazujících tunelových úseků ražených i hloubených. S ohledem na požadavek sjednocení celé koncepce návrhu jsou veškeré tunely zatříděny do tří základních typů technického řešení jednoho systému tunelů ražených a dvou systémů tunelů hloubených. Při návrhu technického řešení tunelů a zejména technologie ražeb se vycházelo ze zkušeností získaných při výstavbě tunelu Mrázovka, který byl budován v obdobných podmínkách s obdobnými technickými prostředky a mechanizmy. Veškeré ražené tunely jsou navrženy jako dvouplášťové, realizované pomocí technologie NRTM (Nová rakouská tunelovací metoda). Ostění, případně i mezilehlá izolace jsou uzavřené. Primární ostění je ze stříkaného betonu C20/25, vyztužené příhradovými rámy z betonářské výztuže, dále svařovanými ocelovými sítěmi a svorníky. Ražba probíhá s horizontálním členěním na kalotu, opěří a spodní klenbu ve dvoupruhových tunelech a s vertikálním členěním čelby u části tunelů třípruhových. Jako doplňující opatření jsou v kritických úsecích prováděny sanační injektáže, mikropilotové deštníky, úprava členění pobírání, případně kombinace uvedených úprav. Tloušťka primárního ostění se podle technologických tříd NRTM a velikosti výrubního profilu pohybuje od 200 do 350 mm. Výrubní profil dvoupruhového tunelu je 123,5 m 2 a třípruhového 173,5 m 2. 18 B ETON TECHNOLOGIE KONSTRUKCE SANACE 5/2009