Podrobne a prehฤพadne. Projekt a realizรกcia tunela ฤebraลฅ
Tunel ฤebraลฅ je sรบฤasลฅou 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.
Sรบฤasลฅ nรกvrhu tunela ฤebraลฅ tvorรญ 14 prieฤnych prepojenรญ (10 priechodnรฝch a 4 prejazdnรฉ), ktorรฉ slรบลพia ako chrรกnenรฉ รบnikovรฉ cesty, a 4 jednostrannรฉ nรบdzovรฉ zรกlivy. ฤlรกnok sa vo vลกeobecnosti zameriava na opis nรกvrhu spรดsobu razenia, vystrojenia vรฝrubu a sekundรกrneho ostenia tunelovรฝch rรบr.
Tunel ฤebraลฅ prechรกdza od novรฉho zรกpadnรฉho portรกlu popod juลพnรฉ svahy kรณty Radiฤinรก (1 172,2 m n. m.) a severnรฉ svahy vrchu ฤebraลฅ (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 ฤebraลฅ je projektovanรฝ pre diaฤพniฤnรบ 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 ฤasti 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 ฤasti tunela sรบ navrhnutรฉ 4 typy vรฝklenkov: ฤistiaci vรฝklenok rubovej drenรกลพe, zdruลพenรฝ vรฝklenok (SOS kabรญna + ลกachta ฤistenia drenรกลพe), zdruลพenรฝ vรฝklenok (hydrant poลพiarneho vodovodu + ลกachta ฤistenia drenรกลพe) a poลพiarne vรฝklenky (vรฝklenok pre hydrant, vรฝklenok vzduลกnรญka PV, vรฝklenok sekฤnรฉho uzรกveru PV a vรฝklenok redukฤnรฉho ventilu PV).
Sรบฤasลฅou kaลพdej tunelovej rรบry sรบ aj 4 jednostrannรฉ nรบdzovรฉ zรกlivy, ktorรฝch sรบฤasลฅou je SOS kabรญna. Chrรกnenรฉ รบnikovรฉ cesty tvorรญ 14 prieฤnych prepojenรญ (10 priechodnรฝch prieฤnych prepojenรญ a 4 prejazdnรฉ prieฤne prepojenia). Maximรกlne nadloลพie tunela je 340 m.
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 krรญลพลanskรฉho prรญkrovu jadrovรฉho pohoria Veฤพkรก Fatra, len ojedinele sa vyskytujรบ zvyลกky paleogรฉnnych hornรญn, resp. vo vyลกลกรญch partiรกch svahov vo vrcholovej ฤasti pohoria sรบ zachovanรฉ trosky hornรญn hronika.
Smerom od vรฝchodnรฉho portรกlu zhruba do polovice dฤบลพky tvorรญ masรญv mrรกznickรฉ sรบvrstvie s vรฝskytom slienitรฝch vรกpencov, slieลovcov, รญlovcov a pieskovcov. V tejto ฤasti sa oฤakรกvali veฤพmi priaznivรฉ podmienky na razenie. V zvyลกnej ฤasti tunela smerom k zรกpadnรฉmu portรกlu sa nachรกdza porubskรฉ sรบvrstvie tvorenรฉ prevaลพne รญlovcami, slienitรฝmi vรกpencami, pieskovcami a siltovcami. Stupeล tektonickรฉho poruลกenia je v rozsahu bez poruลกenia aลพ po silno tektonicky poruลกenรฉ prostredie.
Na rozhranรญ tรฝchto sรบvrstvรญ sa oฤakรกvajรบ 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 ฤastiach sa vyskytujรบ najลฅaลพลกie podmienky na razenie. Poฤas razenia sa vykonรกvajรบ aj prieskumnรฉ predvrty z ฤelby. Hydrogeologickรฉ pomery v trase tunela sรบ z hฤพadiska geologickej stavby len mierne komplikovanรฉ, uplatลuje sa jednoduchรฝ spรดsob obehu podzemnej vody.
Zrรกลพkovรฉ vody infiltrujรบ v priepustnom prostredรญ dolomitov a vรกpencov, ktorรฉ tvoria odkrytรบ vrcholovรบ ฤasลฅ รบzemia. Vzhฤพadom na fakt, ลพe tunel sa nebude fyzicky realizovaลฅ vo vรกpencovo-dolomitovom komplexe hornรญn hronika (choฤskรฉho prรญkrovu), a s prihliadnutรญm na pomerne mohutnรบ โizolaฤnรบโ vrstvu flyลกovรฉho komplexu hornรญn veporika (krรญลพลanskรฉho prรญkrovu) sa nepredpokladรก vรฝraznรฉ ovplyvnenie tohto รบtvaru podzemnรฝch vรดd.
V prostredรญ flyลกovรฝch a karbonatickรฝch sรบvrstvรญ veporika bude maลฅ realizรกcia tunela drenรกลพny รบฤinok, no vzhฤพadom na celkovรบ malรบ priepustnosลฅ hornรญn krรญลพลanskรฉho prรญkrovu bude maลฅ malรฝ dosah.
Technickรฉ rieลกenie razenรฉho tunela
Vลกeobecne
Vzhฤพadom na dฤบลพku tunela a podmienky horninovรฉho prostredia sa razenie vykonรกva cyklickรฝm spรดsobom s horizontรกlnym ฤlenenรญm vรฝrubu na kalotu, stupeล 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 ฤastรญ 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 prieฤneho prepojenia.
Primรกrne ostenie tvorรญ kombinรกcia tรฝchto vystrojovacรญch prvkov:
- striekanรฝ betรณn
- radiรกlne kotvy
- oceฤพovรฝ priehradovรฝ nosnรญk
- oceฤพovรก vรฝstuลพ (oceฤพovรฉ vรฝstuลพnรฉ siete)
Ako stabilizaฤnรฝ prvok bezprostredne za ฤelbou sรบ navrhnutรฉ oceฤพovรฉ zvรกranรฉ siete a oceฤพovรฉ priehradovรฉ nosnรญky, ktorรฉ slรบลพia zรกroveล ako podpery pre predhรกลanรฉ paลพenie. Predhรกลanรฉ paลพenie je navrhnutรฉ formou maltovanรฝch, resp. samozรกvrtnรฝch ihiel. Osobitnรฉ opatrenie je navrhnutรฉ formou mikropilรณtovรฉho dรกลพdnika.
Dosiaฤพ najฤastejลกie 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
- doฤistenie 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 ฤelbou
Prรญklad ฤelby a zaistenia vo vystrojovacej triede VT 4/2 je zobrazenรฝ na obr. 4. V ฤelbe 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 oฤakรกvania do 20 mm, lokรกlne do 40 mm pri zhorลกenรญ geologickรฝch podmienok.
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 stupลa rรดzne typy trhlรญn, prevaลพne horizontรกlne. Trhliny sa vyhodnocovali a nรกsledne sa prijรญmali potrebnรฉ opatrenia na ich sanรกciu (dodatoฤnรฉ 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)
- hydroizolaฤnรก fรณlia. Spodnรก stavba nie je izolovanรก proti podzemnej vode
V tunelovรฝch rรบrach sรบ navrhnutรฉ tieto typy prieฤnych profilov:
- normรกlny profil
- normรกlny profil s vรฝklenkami, resp. zรกrodkom prieฤneho 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 ฤasti sa zrealizuje na zรกkladovรฝch pรกsoch. V rรกmci razenej ฤasti 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.
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 ฤasti. Zvyลกnรบ ฤasลฅ (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 vรฝpoฤtu. 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 hydrataฤnรฝm teplom a s charakteristickou pevnosลฅou v tlaku po 56 dลoch.
Prรบtovรก oceฤพovรก vรฝstuลพ a zvรกranรฉ siete sรบ navrhnutรฉ z ocele triedy B500B. Pre jednotlivรฉ typy blokov sekundรกrneho ostenia sรบ navrhnutรฉ priehradovรฉ oceฤพovรฉ nosnรญky, ktorรฉ zabezpeฤujรบ 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 zaฤalo v roku 2014. Po zhruba trojroฤnom preruลกenรญ sa vรฝstavba opรคลฅ spustila v polovici roku 2017. V ฤase pรญsania ฤlรกnku je vyrazenรฝch pribliลพne 98 % dฤบลพky razenej ฤasti 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 ฤasลฅ B, Geologickรก รบloha โ Technickรฉ rieลกenie prieskumnรฉho diela, Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., 2017.
2. Hubovรก โ Ivachnovรก, tunel ฤebraลฅ. Razenรฝ tunel, projekt stupeล DRS. Basler & Hofmann Slovakia, s. r. o., 2020