Východní portál tunelu Čebrať s technologickou centrálou.
Ve čtvrtém kvartálu letošního roku připravují divize Silnice a divize Technologie společnosti OHLA ŽS, a.s., dokončení a předání tunelových objektů včetně kompletního technologického vybavení, které jsou součástí výstavby dálnice D1 Hubová–Ivachnová na Slovensku. Jedná se o dokončení významné a klíčové části stavby, jejíž realizace byla ovlivněna řadou změn vyplývajících z nepředvídatelných geologických podmínek a později i z nových legislativních a technologických požadavků.
Obecné informace
Silniční tunel Čebrať je součástí úseku dálnice D1 Hubová–Ivachnová, který tvoří obchvat města Ružomberok. Úsek dálnice na západní straně začíná mimoúrovňovou křižovatkou Hubová (v budoucnosti zde naváže připravovaný úsek D1 Turany–Hubová) a na východní straně navazuje na existující dálnici u obce Ivachnová. Celková délka úseku je 14,92 km, z toho tunel Čebrať, který je navržen jako dvourourový dálniční tunel kategorie 2T-7,5/100, tvoří 3,6 km a řadí se mezi nejdelší tunely na Slovensku.
Objednatelem a investorem je Národná diaľničná spoločnosť, a.s., výstavbu úseku provádí společnost OHLA ŽS, a.s., jako vedoucí člen sdružení spolu se společností VÁHOSTAV, a.s. Generálním projektantem zhotovitele je projektové sdružení pod vedením společnosti DOPRAVOPROJEKT, a.s., druhým členem je společnost GEOCONSULT, spol. s r.o.
Celý úsek dálnice D1 je trasován v geologicky velmi složitých podmínkách, které byly i důvodem nevyhnutelné úpravy trasování plánované dálnice v km 1–6 tak, aby bylo možné obejít aktivní sesuvy v území původní trasy dálnice. Navržená úprava měla za následek prodloužení tunelu Čebrať z 2,0 km na 3,6 km. Přímým důsledkem změny trasy a s ní spojených náročných legislativních procesů (nové výkupy pozemků, územní rozhodnutí a stavební povolení) bylo i významné prodloužení doby výstavby, v jejímž rámci došlo k řadě legislativních a technických novelizací s dopadem zejména na zabezpečení moderního technologického vybavení tunelu.
Stavební část tunelu a tunelových objektů
Tunel Čebrať je tvořen dvěma tunelovými rourami, které budou provozovány jednosměrně. Tunelové roury jsou po 250 metrech spojeny čtrnácti příčnými propojeními, z nichž čtyři jsou průjezdné (určené pro záchranné složky), zbylých deset je průchozích a fungují jako chráněné únikové cesty. Zároveň jsou zde vybudovány technologické prostory pro rozvaděče technologického vybavení a v případě dvou propojek i trafostanice. V každé rouře se v místě průjezdných příčných propojení nachází i nouzový záliv o délce 50 metrů. V obou tunelových rourách jsou dále vybudovány výklenky pro SOS kabiny, hydranty nebo čistění drenáže.
Ražená část tunelu je tvořena dvojvrstvovým ostěním, kde primární ostění je realizováno kombinací stříkaného betonu, výztužných KARI sítí a příhradových ocelových nosníků, které jsou kotveny do horninového prostředí. Vyztužení primárního ostění bylo voleno na základě zjištěných geologických podmínek. Sekundární ostění je realizováno po blocích délky 12,5 metru z monolitického železobetonu tloušťky 300 mm za pomoci pohyblivého klenbového bednění (tzv. betonářský vozík). Mezi primárním a sekundárním ostěním je instalována plošná fóliová hydroizolace jako ochrana proti podzemní vodě.
Po obou stranách každé tunelové roury jsou revizní chodníky šířky 1,0 metru, ve kterých jsou uloženy kabelové trasy pro technologické vybavení tunelu, dále je chodníkem trasován i požární vodovod a optické kabely informačního systému dálnice.
Kromě samotného tunelu a příčných propojení se do tzv. tunelových objektů řadí východní a západní portál společně s portálovými budovami, hloubená část tunelu včetně kabelových tras, drenážní odvodnění i odvodnění vozovky. Již v projekční fázi těchto objektů bylo nezbytné koordinovat projekční řešení stavební části s projekčním řešením technologického vybavení tunelu, a to zejména ve vztahu ke kabeláži technologického vybavení společně s nadefinovanou polohou technologických prvků (ventilátory, transformátory, značky, kamerový systém). Proto byl počet kabelových tras vybudovaných v chodnících koordinován s kabelovým plánem, stejně tak bylo navrženo více typů bloků sekundárního ostění se zabudovanými chráničkami pro přivedení silových nebo optických kabelů k vybavení kotvenému v ostění (kamery, ventilátory, hlásiče, snímače, značky a podobně).
Na obou portálech tunelu (východní a západní) jsou portálové budovy, tzv. technologické centrály, které slouží pro umístění technologického vybavení potřebného pro zásobování tunelu elektrickou energií včetně záložního systému a zabezpečení chodu slaboproudých zařízení. K oběma budovám je přivedena elektrická přípojka z linky nadzemního vedení 22 kV. Specifikem budovy na východním portálu je rozsáhlá nádrž na vodu o objemu 180 m3 nacházející se v suterénu společně s automatickou tlakovou stanicí, která slouží k zásobování požárního vodovodu tunelu. Objekt není určen k trvalému pobytu pracovníků provozu, zatímco budova na západním portálu je projektována jako operátorské středisko, ze kterého může být řízen provoz tunelu.
Technologická část tunelu
V návaznosti na projekční práce stavební části bylo zpracováváno i projekční řešení technologického vybavení. Toto řešení však muselo být mezi jednotlivými stupni projektové dokumentace vícekrát aktualizováno zejména kvůli požadované aplikaci nových technických podmínek nebo z důvodu legislativních změn ve vztahu ke kybernetickému zabezpečení.
Páteřním systémem zásobování technologického vybavení tunelu elektrickou energií je vysokonapěťová (VN) linka 22 kV, která propojuje technologické centrály na východním a západním portálu a mezilehlé trafostanice v propojkách č. 5 a 10 v tunelu, které jsou navrženy za účelem snížení ztrát napětí. Pro zajištění bezpečného provozu tunelu i v případě výpadku VN linek je naprojektován důmyslný záložní systém. Při plánované nebo neplánované ztrátě napětí na přípojce 22 kV, která bude právě zásobovat tunel, dojde k automatickému záskoku napájení tunelu na druhou přípojku 22 kV a současně budou nastartovány záložní zdroje elektrické energie (dieselagregáty), instalované v obou technologických centrálách. Při současném výpadku napětí na obou linkách 22 kV budou automaticky nastartovány záložní zdroje elektrické energie (dieselagregáty), které zajistí dostatečný časový prostor pro uzavření a vyklizení tunelových rour.
Dalšími významnými prvky technologického vybavení tunelu je systém větrání, osvětlení a kamerový dohled. V tunelu je navrženo podélné větrání pomocí proudových ventilátorů umístěných pod stropem. V levé tunelové rouře je umístěno jedenáct dvojic ventilátorů, v pravé tunelové rouře pak osm dvojic ventilátorů. Podélné větrání ve směru jízdy bude zajišťovat dodržení požadované koncentrace škodlivin (oxid uhelnatý a oxidy dusíku) a dodržení průhlednosti (tzv. opacity) v tunelu. Při normálním dopravním provozu se obě tunelové roury budou větrat zejména působením pístového efektu (vytláčení vzduchu) vlivem projíždějících vozidel. V případě nehody a požáru v jedné tunelové rouře bude automaticky spuštěno větrání ve směru jízdy, aby umožnilo cestujícím únik od nehody, čerstvý vzduch bude tedy vháněn proti směru úniku osob. V druhé rouře se přizpůsobí větrání tak, aby se vytvořil přetlak a zamezilo se nasátí dýmu ze zasažené roury v portálových částech. Účelem havarijního větrání je zajistit únik osob do nezasažené tunelové roury přes příčné propojení anebo k portálu. V době evakuace bude zajištěno pomalejší proudění vzduchu, aby nedošlo k narušení stratifikace zplodin. Pro zásah záchranných složek je intenzita proudění navýšena na kritickou rychlost 3,2 m/s. Pro kontrolu ovzduší v tunelu je nainstalována řada měřidel a snímačů pro monitoring CO, opacity, rychlosti a směru proudění vzduchu, dále pro monitoring teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu nebo detekci dýmu.
Osvětlení tunelu včetně portálových úseků je funkčně rozděleno do několika základních celků. Adaptační osvětlení zajišťuje bezpečný přechod mezi intenzitou osvětlení vně a uvnitř tunelu, průjezdné osvětlení slouží k průběžnému osvětlení vnitřní části tunelu. Pro lepší orientaci je instalováno vodicí osvětlení komunikace zvýrazňující okraje vozovky. Dalšími celky jsou nouzové požární osvětlení sloužící pro únik osob, osvětlení vstupů do propojek, zálivů, chodeb a rozvoden.
Kamerový dohled zajišťuje vizuální monitoring provozu v tunelu, přičemž vzdálenost jednotlivých kamer je navržena tak, aby se rozhled kamer částečně překrýval za účelem spolehlivé detekce případných rizikových stavů (pohybující se osoba, odstavené vozidlo, předmět na vozovce). Na vjezdu a výjezdu v tunelu jsou instalovány speciální kamery pro čtení ADR tabulek označujících vozidla s nebezpečným nákladem. Přenos dat bude realizován po optických kabelech do operátorské místnosti v technologické centrále na západním portálu, kde bude pracoviště s velkoplošným zobrazením. Systém detekce alarmových stavů bude částečně automatizován, tedy bude přepínat detekovanou nestandardní situaci na alarmový monitor, zároveň umožní operátorům (dispečerům) plnohodnotné manuální ovládání a parametrizaci systému až na úroveň jednotlivých kamer.
Klíčovým prvkem technologického vybavení tunelu je řídicí systém, který zabezpečuje celkovou koordinaci a chování jednotlivých technologických celků. Integruje dva základní systémy řízení, z nichž první je řídicí systém dopravy (ŘSD), který řídí a koordinuje stav proměnných dopravních značek včetně propojení značek na přilehlém úseku dálnice. Druhým systémem je řídicí systém technologie (ŘST), který umožňuje řízení a koordinaci jednotlivých objektů technologického vybavení (zařízení VN a NN, napájení, větrání a osvětlení tunelu, požární dveře, požární hlásiče, měřiče škodlivin, kamerový dohled, spojové zařízení a zařízení SOS).
Vzájemná koordinace stavebních a technologických prací
V rámci realizace sekundárního ostění a vozovky tunelu jsme se soustředili zejména na přípravu stavebních prvků, jakou jsou kabelové trasy, chodníky a technologické centrály, které by umožnily souběžnou realizaci stavební a technologické části tunelu. Jednalo se o velmi náročnou koordinaci výstavby jednotlivých objektů zejména s ohledem na omezený přístup k pracovištím přes prostorově limitované portálové oblasti. Docházelo ke kolizím při budování podzemních sítí (odvodnění, kabelovody, požární vodovod), jejichž realizace kompletně zamezila přístupu do jedné nebo druhé tunelové roury. Zároveň prašné (realizace konstrukčních vrstev vozovky) nebo naopak „mokré“ betonářské práce a nátěry znemožňovaly plnohodnotné rozvinutí prací na instalaci technologického vybavení. Přestože souběh stavebních a technologických prací neměl z hlediska zkrácení doby výstavby takový efekt, jak jsme původně zamýšleli, podařilo se nám vzájemnou spoluprací docílit alespoň částečné časové úspory. V současné době již dokončujeme poslední technologické objekty, souběžně prověřujeme vazby jednotlivých objektů do řídicího systému a připravujeme se na funkční a následně komplexní zkoušky technologických souborů. Velkou událostí bude taktické cvičení záchranných složek simulující zásah při nehodě v tunelu, které je plánováno v druhé polovině listopadu letošního roku.
Závěr
Realizace takto technicky i koordinačně náročné části stavby si vyžádala nejen velké pracovní nasazení, ale také prověřila a rozvinula schopnost vzájemné spolupráce a porozumění, schopnost dělat kompromisy a často i improvizovat. Zejména díky sdílenému odhodlání dílo dokončit jsme na úrovni obou divizí naší společnosti našli společnou cestu a práce finalizujeme. Naší spolupráce si velmi vážím a jsem přesvědčen, že bude klíčová pro úspěšnou realizaci dalších podobných projektů v budoucnosti.
Autor: Ing. Ondřej Tomek,
vedoucí projektu
divize Silnice
OHLA ŽS, a.s.
