Metro V.A – moderní stavba s využitím plnoprofilového zeminového štítu (2. část)

Stanice Motol a přilehlé traťové tunely
Hloubená stanice

• délka stanice:    217,0 m
• hloubka nástupiště:    5,6 m

Obratové koleje za stanicí

• délka:    406,0 m

Dvoukolejný tunel (mezi montážní šachtou pro TBM a stanicí Motol)

• délka:    735,0 m

realizace:    HOCHTIEF CZ, a. s.

Stanice Motol je mělká hloubená stanice s bočními nástupišti a vzdáleností os kolejí 4,5 m. Výstavba bude probíhat ve třech etapách:

• v první etapě se počítá s jámou a konstrukcí pro hloubený objekt vlastní stanice,
• ve druhé etapě se těží prostřední část jámy a staví návazná konstrukce, staveništní dopra­va je převedena již na hotovou část stanice,
• ve třetí etapě je těžena třetí část jámy (nejbližší k FN Motol).

Během ražby tunelu pro obratové koleje nastala změna koncepce výstavby oproti zadávací dokumentaci:

• původně celý tunel pro obratové koleje v délce 406 m byl navržen jako ražený,
• na základě nově zjištěných skutečností (nedostatečně soudržného nadloží) byl úsek rozdělen na raženou část v délce 217 m a hloubenou část v délce 189 m (obr. 11).

Obr. 11  Situace tunelu pro obratové koleje a přilehlých stavebních objektů
S ohledem na změnu geotechnických parametrů proběhla ražba v délce 149 m pod ochranou mikropilotových deštníků délky 12 m. Nyní se dokončuje zajišťování stavební jámy pro hloubenou část tunelu pro obratové koleje a ražba odvodňovací štoly. Dále se pokračuje v protiražbě dvoukolejného tunelu ze stanice Motol na Vypich. Z tohoto úseku bylo v době od srpna do prosince 2010 realizováno již 200 m dvojkolejného tunelu ze stavebního dvoru BRE1.

Traťové tunely TBM
Jednokolejné traťové tunely

• plocha výrubu: 29 m²
• délka: 2 × 4 050 m
• realizace: sdružení Metrostav, a. s., D8, D5

Pro ražby jsou použity dva identické zrcadlově otočené stroje s označením S-609 Tonda a S-610 Adéla, které pojmenovali dětští pacienti z onkologického oddělení fakultní nemocnice Motol. Přesný název použitého stroje je zeminový štít TBM – EPBS (Tunel Boring Machine – Earth Pressure Balance Shield).

Parametry stroje:

• délka stroje je 102 m, průměr řezné hlavy je 6,08 m,
• skládá se z řezné hlavy, motorové jednotky, ochranného štítu a sedmi vozíků se zařízením potřebným pro plynulý chod stroje,
• maximální síla, kterou můžou vyvodit hydraulické válce na stroji, je 39 926 kN (340 bar),
• maximální krouticí moment motoru na štítu je 4 400 kNm,
• maximální příkon jednoho štítu je 2,0 MW,
• maximální sklon ražeb štítu je 3,95 %, což je limitní hodnota pro provoz metra v Praze,
• celková váha stroje je 672 t bez provozních kapalin,
• řezná hlava, která rozpojuje horninu na čelbě, má 21 valivých disků a 64 řezných nožů,
• jeden pracovní krok štítu je 1,5 m, předpokládaný průměrný výkon je 12 m/den,
• osádku stroje tvoří 10 pracovníků ve čtyřech směnách s různými specializacemi.

Montáž každého štítu trvala dva měsíce. Pro manipulaci s jednotlivými částmi stroje, které měly v některých případech váhu přes 60 t, byl použit mobilní jeřáb s nominální nosností 750 t. Pro dopravu všech součástí obou štítů i s pomocnými technologiemi bylo zapotřebí přes 150 kamionů. K přemísťování horniny od štítu na povrch se používá pásový dopravník, který bude mít celkovou délku až 12 km.

Ostění jednokolejných tunelů je navrženo jako železobetonové prefabrikované. Je tvořeno prstenci, přičemž každý obsahuje 6 segmentů (tybinků) o celkové hmotnosti 16,16 t, které jsou tvarově rozdílné a označené jako dílce A1, A2, A3, B, C a K. Pro výrobu tybinků vzniklo sdružení Metro V.A segmenty TBM z firem Doprastav, a. s., a Metrostav, a. s. Rozhodnutí o spolupráci v skupině DDM Group padlo ve vedení začátkem roku 2010, přičemž nabídka Doprastavu byla vyhodnocena z více nabídek jako nejvýhodnější. Výroba prefabrikátů probíhá v závodě v Prefa Senec (obr. 12 a 13), který má za sebou více než 50letou zkušenost s výrobou prefabrikovaných výrobků pro inženýrské a pozemní stavitelství.

Obr. 12  Výroba tybinků	Obr. 13  Skladování tybinků ve výrobně PREFA Senec

V závodě je devět stacionárních ocelových forem pro výrobu tybinků, jejichž dodavatelem je společnost Herrenknecht Formwork Technology GmbH. S výrobou se začalo 5. 10. 2010 a denní produkce je 54 tybinků. Celkový počet 5 500 prstenců, což je 33 000 segmentů (tybinků), představuje 35 530 m³ vodostavebního betonu typu C 50/60 a 3 500 t ocelové výztuže B500B. V jednotlivých segmentech bude zabudováno 1 237 500 distančních tělísek, 154 000 spojovacích přípravků, 22 000 vodicích tyčí a 10 725 m2 sololitových destiček. Jednotlivé segmenty se po obvodě opatřují speciálním profilovým gumovým těsněním v celkové délce 297,2 km.

Železobetonové ostění do tunelu Metro V.A se vyznačuje neobvyklou štíhlostí konstrukce (tloušťky 25 cm). Při výrobě je třeba dodržovat velmi přísné maximální výrobní odchylky segmentů: ±0,5 mm v šířce, ±2,0 mm v tloušťce a ±0,6 mm v délce po oblouku. S touto úlohou, stejně jako s kvalitou betonové směsi se pracovníci Doprastavu museli vyrovnat v mimořádně krátkém čase, aby mohla být výroba zahájena koncem roku 2010.

K 5. 9. 2011 bylo vyrobeno 13 333 kusů, což bylo důvodem pro malou oslavu ve skupině DDM Group. Do září 2011 bylo na stavbu dopraveno 4 000 tybinků. Mimo toto množství probíhá výroba nevystrojených tybinků A1 a A2 v množství 420 kusů, které budou sloužit pro průjezd TBM stanicemi.

Kromě náročnosti samotné výroby prefabrikovaných tybinků je rozhodujícím ukazovatelem pro plynulý chod dvou razicích souprav TBM i dostatečná zásoba tybinků. V areále Prefa Senec bude potřebné z uvedených důvodů ke konci roku 2011 zabezpečit skladovaní pro 10 000 tybinků (obr. 13). Na stavbě se tybinky skladují na meziskládce BRE2, nacházející se u tramvajové smyčky v ulici Na Vypichu, z níž jsou dováženy do montážní šachty na stavebním dvoře BRE1. Pro dopravu segmentů ke štítu se používá kolové vozidlo MSV (Multi-Service Vehicle, tj. víceúčelové vozidlo s těmito parametry: rychlost 16 km/h, nosnost 18 t a stoupání 15 %).

Pro zaplnění prostoru mezi výrubem a vnější plochou ostění se používá dvousložková injektážní směs. Zahájení ražby štítu č. 609 Tondy z montážní šachty proběhlo dne 12. 4. 2011 a TBM č. 610 Adély dne 14. 7. 2011. V současné době po vyražení úseku dlouhého 486 m čekají oba štíty ve stanici Petřiny na jejich protažení a pokračování v ražbě úseku Petřiny–Veleslavín v délce 1 060 m.

Geotechnický monitoring
Geotechnický monitoring představuje průběžné kontrolní měření deformací tunelů, povrchu terénu, inženýrských sítí a nadzemních stavebních objektů během výstavby a sledování vlivů ražeb a ostatních stavebních prací na životní prostředí (míra hluku, otřesů nebo změny kvality a množství podzemní vody ve studních a pramenech v oblasti Prahy 5 a 6 ovlivněné výstavbou). Podle výsledků geotechnického monitoringu se průběžně upravuje postup výstavby tak, aby její dopady na povrch terénu a nadzemní zástavbu byly co nejmenší. Monitoring vykonávají nezávislé odborné společnosti a bezprostředně řídí kancelář monitoringu.

Vzhledem k minimálnímu geologickému průzkumu, který byl podkladem dokumentace pro výběr zhotovitele (DVZ), musel zhotovitel stavby provést inženýrskogeologický doprůzkum v celé trase, který má v mnoha případech z důvodů horších geologických parametrů zásadní dopady na realizační projekt.

Pro dohlížení na provádění a vyhodnocování výsledků geotechnického monitoringu a na další postup prací byla ustanovena Rada monitoringu (RAMO). Jde o poradní orgán jmenovaný investorem a obstaravatelem, který je tvořen odborníky z řad zástupců od investora, zhotovitele stavby, projektanta, dodavatele geotechnického monitoringu a renomovanými specialisty z řad naší akademické obce.

Závěr
Realizace stavby Metro V.A probíhá v souladu s harmonogramem, který je aktualizován vzhledem k přijatým opatřením vycházejícím ze změn geologického doprůzkumu. Stavbu realizuje řada týmů ze strany zhotovitele stavby a jeho subdodavatelů v harmonické spolupráci. Za zmínku stojí příkladná spolupráce ve skupině DDM Group mezi firmou Metrostav, a. s., a Doprastav, a. s., který dodává segmenty ostění TBM ze závodu Prefa Senec.

TEXT: Ing. Jiří Junek, CSc., Ing. Marián Ďurčo
FOTO: Metrostav

Jiří Junek je hlavní stavbyvedoucí ve společnosti Metrostav, a. s., divize 8.

Marián Ďurčo je ředitel Závodu PREFA ve společnosti Doprastav, a. s.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.