Obr. 6 Pohฤพad na vybetรณnovanรฝ blok sekundรกrneho ostenia

Podrobne a prehฤพadne. Projekt a realizรกcia tunela ฤŒebraลฅ

Partneri sekcie:

Tunel ฤŒebraลฅ je sรบฤasลฅou trasy diaฤพnice D1 Hubovรก โ€“ Ivachnovรก. Tunel je navrhnutรฝ ako dvojrรบrovรฝ cestnรฝ tunel kategรณrie 2T-7.5/100 s trvale jednosmernou premรกvkou. Tunelovรฉ rรบry (ฤพavรก a pravรก) sรบ rozdelenรฉ na razenรฉ a hฤบbenรฉ รบseky.

Sรบฤasลฅ nรกvrhu tunela ฤŒebraลฅ tvorรญ 14 prieฤnych prepojenรญ (10 priechodnรฝch a 4 prejazdnรฉ), ktorรฉ slรบลพia ako chrรกnenรฉ รบnikovรฉ cesty, a 4 jednostrannรฉ nรบdzovรฉ zรกlivy. ฤŒlรกnok sa vo vลกeobecnosti zameriava na opis nรกvrhu spรดsobu razenia, vystrojenia vรฝrubu a sekundรกrneho ostenia tunelovรฝch rรบr.

Tunel ฤŒebraลฅ prechรกdza od novรฉho zรกpadnรฉho portรกlu popod juลพnรฉ svahy kรณty Radiฤinรก (1 172,2 m n. m.) a severnรฉ svahy vrchu ฤŒebraลฅ (1054,2 m n. m.), od vรฝchodnรฉho portรกlu vstupuje do รบdolia Likavky severne od obce Likavka. Poloha vรฝchodnรฉho portรกlu sa oproti pรดvodnej dokumentรกcii DSP nezmenila. Tunel ฤŒebraลฅ je projektovanรฝ pre diaฤพniฤnรบ dopravu a tvoria ho dve tunelovรฉ rรบry, ฤพavรก (severnรก) a pravรก (juลพnรก), ktorรฉ budรบ trvalo prevรกdzkovanรฉ jednosmerne.

Obe tunelovรฉ rรบry sรบ rozdelenรฉ na รบseky budovanรฉ razenรญm a hฤบbenรญm. Dฤบลพka razenej ฤasti v PTR je 3 634,38 m a v LTR 3 612,5 m. Hฤบbenรฉ รบseky sรบ budovanรฉ v otvorenej stavebnej jame na oboch portรกloch, ktorรฉ budรบ nรกsledne zasypanรฉ.

V oboch tunelovรฝch rรบrach razenej ฤasti tunela sรบ navrhnutรฉ 4 typy vรฝklenkov: ฤistiaci vรฝklenok rubovej drenรกลพe, zdruลพenรฝ vรฝklenok (SOS kabรญna + ลกachta ฤistenia drenรกลพe), zdruลพenรฝ vรฝklenok (hydrant poลพiarneho vodovodu + ลกachta ฤistenia drenรกลพe) a poลพiarne vรฝklenky (vรฝklenok pre hydrant, vรฝklenok vzduลกnรญka PV, vรฝklenok sekฤnรฉho uzรกveru PV a vรฝklenok redukฤnรฉho ventilu PV).

Sรบฤasลฅou kaลพdej tunelovej rรบry sรบ aj 4 jednostrannรฉ nรบdzovรฉ zรกlivy, ktorรฝch sรบฤasลฅou je SOS kabรญna. Chrรกnenรฉ รบnikovรฉ cesty tvorรญ 14 prieฤnych prepojenรญ (10 priechodnรฝch prieฤnych prepojenรญ a 4 prejazdnรฉ prieฤne prepojenia). Maximรกlne nadloลพie tunela je 340 m.

Obr. 1 Inลพinierskogeologickรฝ profil
Obr. 1 Inลพinierskogeologickรฝ profil | Zdroj: Archรญv autorov

Inลพinierskogeologickรฉ pomery

Z geologickรฉho hฤพadiska budujรบ รบzemie v ลกirลกom okolรญ trasy diaฤพnice horniny mezozoika, paleogรฉnu a kvartรฉru.

V รบseku Hubovรก โ€“ Hrboltovรก patria podloลพnรฉ horniny do mezozoickรฉho komplexu krรญลพลˆanskรฉho prรญkrovu jadrovรฉho pohoria Veฤพkรก Fatra, len ojedinele sa vyskytujรบ zvyลกky paleogรฉnnych hornรญn, resp. vo vyลกลกรญch partiรกch svahov vo vrcholovej ฤasti pohoria sรบ zachovanรฉ trosky hornรญn hronika.

Smerom od vรฝchodnรฉho portรกlu zhruba do polovice dฤบลพky tvorรญ masรญv mrรกznickรฉ sรบvrstvie s vรฝskytom slienitรฝch vรกpencov, slieลˆovcov, รญlovcov a pieskovcov. V tejto ฤasti sa oฤakรกvali veฤพmi priaznivรฉ podmienky na razenie. V zvyลกnej ฤasti tunela smerom k zรกpadnรฉmu portรกlu sa nachรกdza porubskรฉ sรบvrstvie tvorenรฉ prevaลพne รญlovcami, slienitรฝmi vรกpencami, pieskovcami a siltovcami. Stupeลˆ tektonickรฉho poruลกenia je v rozsahu bez poruลกenia aลพ po silno tektonicky poruลกenรฉ prostredie.

Obr. 2 Vzorovรฝ prieฤny rez โ€“ zรกkladovรฉ pรกsy
Obr. 2 Vzorovรฝ prieฤny rez โ€“ zรกkladovรฉ pรกsy | Zdroj: Archรญv autorov

Na rozhranรญ tรฝchto sรบvrstvรญ sa oฤakรกvajรบ nepriaznivรฉ podmienky na razenie. V oblasti zรกpadnรฉho portรกlu sa v nadloลพรญ nachรกdza kvartรฉrny pokryv tvorenรฝ deluviรกlno-proluviรกlnymi รญlovitokamenitรฝmi sutinami, hlinami, รญlom a sutinami, resp. zosuvnรฝm elรบviom.

V portรกlovom รบseku a v priฤพahlรฝch ฤastiach sa vyskytujรบ najลฅaลพลกie podmienky na razenie. Poฤas razenia sa vykonรกvajรบ aj prieskumnรฉ predvrty z ฤelby. Hydrogeologickรฉ pomery v trase tunela sรบ z hฤพadiska geologickej stavby len mierne komplikovanรฉ, uplatลˆuje sa jednoduchรฝ spรดsob obehu podzemnej vody.

Zrรกลพkovรฉ vody infiltrujรบ v priepustnom prostredรญ dolomitov a vรกpencov, ktorรฉ tvoria odkrytรบ vrcholovรบ ฤasลฅ รบzemia. Vzhฤพadom na fakt, ลพe tunel sa nebude fyzicky realizovaลฅ vo vรกpencovo-dolomitovom komplexe hornรญn hronika (choฤskรฉho prรญkrovu), a s prihliadnutรญm na pomerne mohutnรบ โ€žizolaฤnรบโ€œ vrstvu flyลกovรฉho komplexu hornรญn veporika (krรญลพลˆanskรฉho prรญkrovu) sa nepredpokladรก vรฝraznรฉ ovplyvnenie tohto รบtvaru podzemnรฝch vรดd.

V prostredรญ flyลกovรฝch a karbonatickรฝch sรบvrstvรญ veporika bude maลฅ realizรกcia tunela drenรกลพny รบฤinok, no vzhฤพadom na celkovรบ malรบ priepustnosลฅ hornรญn krรญลพลˆanskรฉho prรญkrovu bude maลฅ malรฝ dosah.

Obr. 3 Vystrojovacia trieda VT 4/2
Obr. 3 Vystrojovacia trieda VT 4/2 | Zdroj: Archรญv autorov

Technickรฉ rieลกenie razenรฉho tunela

Vลกeobecne

Vzhฤพadom na dฤบลพku tunela a podmienky horninovรฉho prostredia sa razenie vykonรกva cyklickรฝm spรดsobom s horizontรกlnym ฤlenenรญm vรฝrubu na kalotu, stupeลˆ a dno, resp. protiklenbu podฤพa zรกsad pozorovacej metรณdy s pouลพitรญm mechanickรฉho rozpojovania a rozpojovania trhacรญmi prรกcami. Razenie tunela je navrhovanรฉ z oboch portรกlov.

Konลกtrukciu razenรฝch ฤastรญ oboch tunelovรฝch rรบr tvorรญ dvojvrstvovรฉ ostenie (primรกrne a sekundรกrne) s medziฤพahlou drenรกลพnou a ochrannou vrstvou a ploลกnou hydroizolรกciou. Navrhnutรฉ sรบ dva typy vรฝrubu s normรกlnym profilom โ€“ na zรกkladovรฝch pรกsoch (obr. 2) a so spodnou klenbou.

Razenie a primรกrne ostenie

Pre razenie a primรกrne ostenie je v projekte navrhnutรฝch celkovo 13 vystrojovacรญch tried pre normรกlny profil, 6 vystrojovacรญch tried pre profil nรบdzovรฉho zรกlivu, resp. 5 vystrojovacรญch tried pre profil prieฤneho prepojenia.

Primรกrne ostenie tvorรญ kombinรกcia tรฝchto vystrojovacรญch prvkov:

  • striekanรฝ betรณn
  • radiรกlne kotvy
  • oceฤพovรฝ priehradovรฝ nosnรญk
  • oceฤพovรก vรฝstuลพ (oceฤพovรฉ vรฝstuลพnรฉ siete)

Ako stabilizaฤnรฝ prvok bezprostredne za ฤelbou sรบ navrhnutรฉ oceฤพovรฉ zvรกranรฉ siete a oceฤพovรฉ priehradovรฉ nosnรญky, ktorรฉ slรบลพia zรกroveลˆ ako podpery pre predhรกลˆanรฉ paลพenie. Predhรกลˆanรฉ paลพenie je navrhnutรฉ formou maltovanรฝch, resp. samozรกvrtnรฝch ihiel. Osobitnรฉ opatrenie je navrhnutรฉ formou mikropilรณtovรฉho dรกลพdnika.

Dosiaฤพ najฤastejลกie nasadzovanรก vystrojovacia trieda pre razenie v normรกlnom profile je VT 4/2 (obr. 3). V tejto vystrojovacej triede je postup prรกc takรฝto:

  • nabรญjanie, odstrel, odvetranie
  • doฤistenie zรกberu
  • inลกtalรกcia oceฤพovรฝch sietรญ a priehradovรฉho nosnรญka
  • aplikรกcia prvej vrstvy striekanรฉho betรณnu
  • inลกtalรกcia radiรกlnych kotiev a aplikรกcia finรกlnej vrstvy striekanรฉho betรณnu maximรกlne dva zรกbery za ฤelbou

Prรญklad ฤelby a zaistenia vo vystrojovacej triede VT 4/2 je zobrazenรฝ na obr. 4. V ฤelbe sa nachรกdzajรบ slienitรฉ vรกpence s hrรบbkou vrstiev 5 aลพ 20 cm a s puklinami vyhojenรฝmi kalcitom. Razenie prebieha dosiaฤพ bez zรกvaลพnejลกรญch problรฉmov s deformรกciami podฤพa oฤakรกvania do 20 mm, lokรกlne do 40 mm pri zhorลกenรญ geologickรฝch podmienok.

Obr. 4 ฤŒelba vo vystrojovacej triede VT 4/2
Obr. 4 ฤŒelba vo vystrojovacej triede VT 4/2 | Zdroj: Archรญv autorov

Problematickรฉ รบseky sa objavili pribliลพne v TM 1850 aลพ TM 2200, resp. v TM 2750 aลพ TM 3250, kde dosiahli deformรกcie v meracรญch bodoch 2 a 3 priemerne 75 mm, s maximรกlnou hodnotou do 130 mm. Vzhฤพadom na pomerne veฤพkรฉ deformรกcie vznikali v tรฝchto รบsekoch na styku kaloty a stupลˆa rรดzne typy trhlรญn, prevaลพne horizontรกlne. Trhliny sa vyhodnocovali a nรกsledne sa prijรญmali potrebnรฉ opatrenia na ich sanรกciu (dodatoฤnรฉ prekotvenie, oceฤพovรฉ siete, striekanรฝ betรณn).

Sekundรกrne ostenie

V rรกmci sekundรกrneho ostenia sa rieลกi nosnรก konลกtrukcia a ploลกnรก hydroizolรกcia. Hydroizolรกcia odvรกdza vodu do postrannej drenรกลพe a tvorรญ ju:

  • ochrannรก a drenรกลพna vrstva (geotextรญlia)
  • hydroizolaฤnรก fรณlia. Spodnรก stavba nie je izolovanรก proti podzemnej vode

V tunelovรฝch rรบrach sรบ navrhnutรฉ tieto typy prieฤnych profilov:

  • normรกlny profil
  • normรกlny profil s vรฝklenkami, resp. zรกrodkom prieฤneho prepojenia
  • nรบdzovรฝ zรกliv

Navrhnutรก minimรกlna hrรบbka hornej klenby normรกlneho profilu je 300 mm, v nรบdzovom zรกlive 400 mm. V priaznivรฝch geologickรฝch podmienkach sa pouลพije profil na zรกkladovรฝch pรกsoch, v nepriaznivรฝch podmienkach so spodnou klenbou.

Predpokladรกme, ลพe pribliลพne 70 % dฤบลพky razenej ฤasti sa zrealizuje na zรกkladovรฝch pรกsoch. V rรกmci razenej ฤasti tunela sรบ LTR a PTR rozdelenรฉ na 291 ks blokov. ล tandardnรก dฤบลพka bloku je 12,5 m, v oboch tunelovรฝch rรบrach sa vลกak nachรกdzajรบ niektorรฉ bloky s atypickou dฤบลพkou.

Obr. 5 Vรฝstuลพ hornej klenby
Obr. 5 Vรฝstuลพ hornej klenby | Zdroj: Archรญv autorov

Bloky nรบdzovรฉho zรกlivu majรบ dฤบลพku 12,5 m. Hornรก klenba je navrhnutรก z nevystuลพenรฉho aj z vystuลพenรฉho betรณnu. Bloky z nevystuลพenรฉho betรณnu sรบ pouลพitรฉ v priaznivรฝch geologickรฝch podmienkach a tvoria pribliลพne 42 % z dฤบลพky razenej ฤasti. Zvyลกnรบ ฤasลฅ (zhorลกenรฉ geologickรฉ podmienky, poลพiadavky TKP26) tvoria bloky z vystuลพenรฉho betรณnu, ktorรฉ sรบ rozdelenรฉ na ลกtyri typy.

Zรกkladnรฝ typ 1 je tvorenรฝ iba oceฤพovรฝmi sieลฅami, v ostatnรฝch sรบ doplnkovรฉ vรฝstuลพe tak, ako to vyplรฝva zo statickรฉho vรฝpoฤtu. Pre hornรบ klenbu je v sรบlade s TKP26 navrhnutรฝ vystuลพenรฝ betรณn C30/37 โ€“ XC3, XF4 (SK) do 600 m od portรกlu, resp. C25/30 โ€“ XC3, XF2 (SK) nad 600 m od portรกlu. Pre ostenie z nevystuลพenรฉho betรณnu je navrhnutรฝ betรณn C25/30 โ€“ XC3, XF2 (SK) s nรญzkym hydrataฤnรฝm teplom a s charakteristickou pevnosลฅou v tlaku po 56 dลˆoch.

Obr. 6 Pohฤพad na vybetรณnovanรฝ blok sekundรกrneho ostenia
Obr. 6 Pohฤพad na vybetรณnovanรฝ blok sekundรกrneho ostenia | Zdroj: Archรญv autorov

Prรบtovรก oceฤพovรก vรฝstuลพ a zvรกranรฉ siete sรบ navrhnutรฉ z ocele triedy B500B. Pre jednotlivรฉ typy blokov sekundรกrneho ostenia sรบ navrhnutรฉ priehradovรฉ oceฤพovรฉ nosnรญky, ktorรฉ zabezpeฤujรบ samonosnosลฅ a sprรกvnu polohu vรฝstuลพe v priereze.

Navrhnutรฉ nosnรญky sรบ ลกtvorprรบtovรฉ z ocele triedy B500B. Spoje priehradovรฝch nosnรญkov sรบ rieลกenรฉ skrutkovanรฝm spojom (L-profil) ocele triedy S355JR. Na obr. 5 je zobrazenรก vรฝstuลพ hornej klenby. Aktuรกlne je v pravej tunelovej rรบre vybetรณnovanรฝch 20 blokov hornej klenby. Pohฤพad na zrealizovanรฉ bloky sekundรกrneho ostenia je na obr. 6.

Zรกver

Prรกce na tuneli v pravej tunelovej rรบre realizuje firma OHL ลฝS, a. s., a v ฤพavej tunelovej rรบre firma Slovenskรฉ tunely, a. s. S razenรญm v tunelovรฝch rรบrach sa zaฤalo v roku 2014. Po zhruba trojroฤnom preruลกenรญ sa vรฝstavba opรคลฅ spustila v polovici roku 2017. V ฤase pรญsania ฤlรกnku je vyrazenรฝch pribliลพne 98 % dฤบลพky razenej ฤasti v oboch tunelovรฝch rรบrach.

Vzhฤพadom na priblรญลพenie sa k zรกpadnรฉmu portรกlu a neistotu hrรบbky skalnรฉho nadloลพia v pravej tunelovej rรบre sa v polovici februรกra preลกlo do vystrojovacej triedy VT 7MP. Sรบbeลพne prebiehajรบ aj prรกce na sekundรกrnom ostenรญ, t. j. realizujรบ sa zรกkladovรฉ pรกsy, drenรกลพny systรฉm a hornรก klenba.

Literatรบra:

1. IGHP ฤasลฅ B, Geologickรก รบloha โ€“ Technickรฉ rieลกenie prieskumnรฉho diela, Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., 2017.
2. Hubovรก โ€“ Ivachnovรก, tunel ฤŒebraลฅ. Razenรฝ tunel, projekt stupeลˆ DRS. Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., 2020

Alexandra Jackovรก โ€“ Peter Bรณna