Protlačení železobetonového tubusu na stavbě „Cyklistická stezka Litovel – Červenka – Uničov na k.ú. Červenka“

Dokončený zajišťovací deštník Dokončený zajišťovací deštník

Společnost OHL ŽS, a. s. se jako subdodavatel spolupodílela na výstavbě cyklostezky mezi Litovlí a Uničovem. Naše společnost realizovala část jednoznačně nejnáročnějšího objektu na celé stavbě, kdy bylo zapotřebí za plného provozu protlačit železobetonový tubus skrz zemní těleso železničního koridoru. Samotný podchod je situován pod tratí Česká Třebová – Přerov – Bohumín v km 64,985. Investorem stavby je obec Červenka, která zadala zpracování projektové dokumentace Ing. Pavlu Kláskovi z firmy Visso s. r. o.

OHL ŽS, a. s. realizovala část stavebního objektu SO 600 – Podjezd. Tento objekt byl rozdělen na několik dílčích technologických kroků. Sled jednotlivých operací byl následující:

  1. zaberanění larsenových stěn,
  2. realizace zajišťovacího deštníku z ocelových trub DN 219, včetně přípravy injektážních trubiček,
  3. injektáž pro stabilizaci nadloží,
  4. armování a betonáž technologické rampy,
  5. armování a betonáž samotného tubusu,
  6. aplikace hydroizolace metylmetakrylátu,
  7. protlačení železobetonového tubusu,
  8. betonáž vjezdových portálů.

Naše středisko bezvýkopových technologií zajišťovalo operace č. 2, 4 a 7.

POŽADAVKY SPRÁVY ŽELEZNIC (SŽ)

Na základě stavebního povolení a podmínek ve vyjádření správce trati bylo svoláno jednání na OŘ Olomouc, kde bylo dohodnuto, za jakých podmínek budeme moci stavební práce realizovat. Před zahájením prací na SO 600 – Podchod bylo na základě předchozího jednání provedeno 2× nulté zaměření kolejí. Zaměření bylo provedeno na vzdálenost 5 m na každou stranu od osy ražby. Jednotlivé body byly od sebe vzdáleny 1 m. Celkem tedy bylo sledováno 52 nivelačních bodů. Sledování kolejí bylo požadováno při třech operacích. Při zavrtávání ocelových chrániček DN 219 a injektáži byly koleje sledovány 1× denně a při protlačování samotného tubusu byly koleje měřeny 2× denně. Výsledky měření byly ihned na stavbě zpracovány a rozeslány na předem stanovené adresy. Veškeré geodetické práce (vytyčování, sledování) na koridoru zajišťovali naši kolegové pod vedením Ing. Huberta Bodejčka. Dalším požadavkem správce trati bylo zajištění pomalé jízdy na trati po dobu těchto prací. Jízda byla snížena na hodnotu 30 km/hod. A v neposlední řadě bylo ze strany správce vyžadováno trvalé sledování geometrického uspořádání koleje pomocí rozchodky.

REALIZACE ZAJIŠŤOVACÍHO DEŠTNÍKU

Po dokončení zajištění svahu larsenami a provedení kontrolního zaměření kolejí jsme začali provádět práce na zajišťovacím deštníku. Na realizaci samotného deštníku jsme nasadili vrtnou soupravu Grundodrill 25N. Tento deštník je tvořen soustavou jednadvaceti ocelových trub DN 219 × 10 mm (obr. 1). Jednotlivé trubky jsou od sebe osově vzdáleny 300 mm. Na každé ocelové trubce byly pro budoucí injektáž navařeny ocelové trubičky o průměru 17,2 × 2,3 mm. Na každou trubku bylo navařeno celkem 7 ks těchto trubiček. Nejdelší trubička měla délku 13,6 m a každá další byla o 1,7 m kratší. V prvním kroku jsme navrtali všechny vodorovné pilotní vrty (11 ks). Při jejich realizaci jsme u třech vrtů (č. 3, 6 a 9) narazily na překážky vždy ve staničení 9 m. Tyto překážky nám stěžovaly hladké dokončení vrtů. I ostatní vrty byly prováděny v geologicky velmi proměnlivém podloží. V trase jednoho vrtu se geologické složení změnilo i třikrát, kdy jsme vrt začínali v navážce, pak následovala škvára popř. popílky a uprostřed jsme vrtali skrz vrstvu jílovitých zemin až čistých jílů. Všechny práce na zajišťovacím deštníku trvaly 16 kalendářních dní.

TECHNOLOGICKÁ RAMPA

Ač to tak na první pohled nevypadá, jednalo se o práce, které měly největší dopad na finální dokončení celého podchodu. Technologická rampa měla na délku 22,55 m, šířku 4 m a tloušťku 0,4 m. Celá rampa byla vybetonována ve sklonu budoucí ražby, a to 1,4 % úpadně. Pro zvýšení aktivního odporu pro tlačnou soupravu byly pod technologickou rampou vyhloubeny a zabetonovány tři opěrné bloky do hloubky 2 m pod základovou spáru. Do technologické rampy byly osazeny a zabetonovány kapsy, které sloužily pro postupné osazování protláčecí soupravy (obr. 2). Práce začaly provedením výkopu až na pracovní spáru pro pokládku podkladního betonu. Ani tato část se neobešla bez drobných komplikací. V místě jednoho z opěrných bloků byla nalezena zasypaná skládka komunálního odpadu, která nesplňovala podmínky pro únosnost základové spáry. Proto bylo přistoupeno k sanaci tohoto místa. Nakonec po provedení statických zkoušek (v jednom místě nebyly naměřeny dokonce žádné hodnoty) muselo být přistoupeno k sanaci celé plochy pod technologickou rampou. Samotná betonáž již proběhla bez větších komplikací a takto připravenou rampu jsme předali objednateli. Technologickou rampu jsme realizovali ve spolupráci s kolegy z Olomouce pod vedením Martina Soukopa. Betonáž železobetonového tubusu zajišťoval náš objednatel.

RAŽBA ŽELEZOBETONOVÉHO TUBUSU

Tubus měl čtvercový průřez s vnějšími rozměry 3,1 × 3,1 m. Celková délka tubusu byla 17,7 m. Jedním z požadavků SŽ bylo, aby strop a obě stěny byly chráněny proti stékající vodě. Projekt proto počítal s tím, že bude na vnější stěny nanesena izolační vrstva z metylmetakrylátu. Takto připravený tubus nám objednatel předal k ražbě 7. 9. 2020 (obr. 3). Na toto datum byly připraveny všechny potřebné operace, od návozu technologie přes opětovné nulté měření kolejí, objednání pomalé jízdy až po vypálení prostupu do larsenové stěny. Ražbu celého podchodu jsme plánovali na 3,5 dne a na tento termín bylo vše naplánované (pronájem techniky, pomalé jízdy, geodeti atd.). Jelikož se jednalo o první realizaci podobného podchodu naší společností, a podle všeho i v celé republice, byl každý krok bedlivě sledován mnoha osobami, jak ze strany objednatele a SŽ, tak i laickou veřejností.

Hned na počátku akce jsme si potřebovali ověřit, jakou silou bude celý tubus uveden do pohybu. Velmi mile nás překvapilo, že na prvotní posunutí (bez zatlačeného předštítku) nám stačilo pouhých 55 tun, oproti předpokládaným 80 tunám. Do již otevřené čelby se tedy zakousl minibagr a začal postupně odkopávat zeminu, jejíž transport jsme původně chtěli realizovat pomocí sacího bagru. To se však po dvou metrech ražby ukázalo jako nemožné. V celé čelbě protlaku se začaly objevovat mokré a velmi plastické jíly (obr. 4), které nebylo možné touto technologií odsávat a docházelo k ucpávání sacího potrubí. Toto vygradovalo kolem pondělní půlnoci, kdy jsme museli přistoupit ke změně systému odtěžování zeminy z čelby protlaku. Na vyvážení zeminy byl nakonec použit smykový nakladač. Od té chvíle jsme již plynule pokračovali a přepočtená tlačná síla se pohybovala od 100 do 160 tun, a to v závislosti na tom, jak moc byl zatlačený předštítek do zeminy.

Za první den byly vyraženy necelé 3 m. Druhý den práce na ranní směně probíhaly plynule, tlačné síly se nijak nezvyšovaly. Komplikace nastaly až na noční směně. Ve staničení 10 m (tubus včetně předštítku) došlo v 22 hod. k náhlému zvednutí tlaků a zastavení dalšího postupu. Po odtěžení zeminy z čelby a jejího vyčištění bylo zjištěno, že před předštítkem se nacházejí tři vrty ze záporového pažení, ve kterých byly zabetonovány profily HEB 200 (obr. 5).

Po ověření jejich poloh se vysvětlilo, co nám komplikovalo práce při realizaci zajišťovacího deštníku. Každopádně jsme stáli před otázkou, jak pokračovat dál. Jestli zajistit čelbu proti případnému komínování a čekat na další pokyny objednatele, nebo zda překážku co nejrychleji překonat a pokračovat dál. Po telefonické konzultaci se SŽ bylo nakonec rozhodnuto, že tyto překážky musíme odstranit. Obnažení a vyzmáhání těchto profilů nám zabralo 4 hodiny. I tak noční směna končila ve staničení 10 m.

Středeční ranní směna pokračovala v zaběhnutém rytmu a noční směně předávala ražbu ve staničení 14 m (obr. 6). V tuto dobu se již přepočtená tlačná síla pohybovala na hodnotách kolem 426 tun. Každopádně vše směřovalo k tomu, že ražba bude dokončena mezi půlnocí a druhou hodinou ranní. Nakonec nám trochu pomohla i geologie, kdy na posledních 2 metrech jílové vrstvy ustoupily a začaly se objevovat štěrky se škvárou. V tuto chvíli jsme dosáhli nejvyšší přepočtené síly při zatláčení, a to 486 tun. Těchto hodnot bylo dosaženo bez použití kluzné injektáže. I tak jsme se pohybovali blízko plánovaných hodnot, kdy projektant předpokládal maximální sílu 460 tun. A pak přišel okamžik, na který jsme se připravovali několik měsíců. Ve čtvrtek 10. září v čase 00:02 jsme vytlačili předštítek ze země a konečně si mohli oddechnout. Čtvrteční ranní směna kompletně vyklidila staveniště, které jsme v 15:00 předali objednateli k dalším dokončovacím pracím. Celá realizace včetně vyklizení staveniště tak skončila podle plánu po 3,5 dnech.

VÝSLEDNÉ MĚŘENÍ

Po protlačení tubusu do finální pozice bylo provedeno zaměření geodety. Výsledky jsou pro nás velmi uspokojivé. Směrově jsme tubus zatlačili s odchylkou 2 cm na celé délce 18 m. Výškově jsme se od plánované nivelety odchýlili 2,5 cm (obr. 7).

Vzhledem k tomu, že se jednalo o první projekt tohoto druhu, který jsme realizovali, považovali jsme jej za zkušební a mnoho věcí jsme se na něm naučili. Jelikož protláčecí soupravu KS‑1 máme dimenzovanou až na sílu 800 tun, jsme přesvědčeni, že se získanými zkušenostmi jsme schopni v budoucnu realizovat i podstatně delší podchody v náročnějších geologických podmínkách. Konečný výsledek prací lze přičíst až téměř dokonalé spolupráci všech zúčastněných. Podílel se na ní investor, který se nebál jít do inovativního technického řešení, objednatel firma PORR, a. s., projektant, SŽ a v neposlední řadě tým našeho střediska z Divize R – Dopravní stavby, který stavební práce realizoval.

Ing. Michal Sodomka
výrobní manažer
Divize R – Dopravní stavby
OHL ŽS, a. s.

× Full - selfpromo