Najdlhลกรญ cestnรฝ dvojrรบrovรฝ tunel v Eurรณpe bude v Bulharsku
Bulharskom prechรกdza niekoฤพko koridorov transeurรณpskej cestnej siete. Jednรฝm z nich je koridor ฤ. IV, ktorรฝ v รบseku Sofia โ Kulata โ Thessaloniki zabezpeฤuje severojuลพnรฉ spojenie Bulharska aลพ po Egejskรฉ more. Koridor mรก v ฤasti Sofia โ Kulata nรกzov Diaฤพnica Struma podฤพa rieky, pozdฤบลพ ktorej diaฤพnica prechรกdza.
Diaฤพnica Struma je rozdelenรก na รบseky Lot 1 โ 4 (obr. 1). Kรฝm รบseky Lot 1, 2 a 4 sรบ v prevรกdzke, resp. vo vรฝstavbe, najnรกroฤnejลกรญ รบsek Lot 3 je eลกte len vo fรกze nรกvrhu. Vypรญsaniu sรบลฅaลพe na projekฤnรฉ prรกce tohto รบseku predchรกdzalo vypracovanie 11 analรฝz, ktorรฉ boli spracovanรฉ nezรกvislรฝmi organizรกciami. Analรฝzy sa tรฝkali predovลกetkรฝm vรฝberu koridoru, v ktorom mรก trasa viesลฅ, a poลพiadaviek na stavebnรฉ a technologickรฉ charakteristiky tunela danรฉ najmรค odporรบฤaniami PIARC. Vedenie trasy diaฤพnice je vรฝrazne limitovanรฉ obmedzeniami, ktorรฉ vyplรฝvajรบ z poลพiadaviek NATURA 2000. Zo zรกverov analรฝz vyplynuli poลพiadavky na samostatnรบ projektovรบ dokumentรกciu รบseku Lot 3, na ktorรบ bola vypรญsanรก sรบลฅaลพ v roku 2012. Objednรกvateฤพom projektovej dokumentรกcie je bulharskรก Nรกrodnรก agentรบra pre infraลกtruktรบrne projekty (NKSIP). Projekt je zahrnutรฝ do Operaฤnรฉho programu Doprava. Keฤลพe sa na vybratom variante trasy nachรกdzajรบ aj dva tunelovรฉ objekty โ tunel ลฝeleznica dlhรฝ pribliลพne 2,0 km a tunel Kresna dlhรฝ asi 15,5 km โ, prihlรกsili sa do sรบลฅaลพe aj slovenskรญ, resp. ฤeskรญ projektanti tunelov. Sรบลฅaลพ nakoniec vyhralo Zdruลพenie ViaPlan โ Amberg, tvorenรฉ spoloฤnosลฅami Amberg Engineering Slovakia, s. r. o., Amberg Engineering AG (ล vajฤiarsko) a vedenรฉ bulharskou spoloฤnosลฅou ViaPlan, s. r. o. Spoloฤnosลฅ Amberg Engineering Slovakia, s. r. o., v spoluprรกci s Amberg Engineering AG zastreลกuje projekt tunelov Kresna a ลฝeleznica. Zdruลพenie zaฤalo projekฤnรฉ prรกce 27. jรบla 2013. Ukonฤenie projekฤnรฝch prรกc na celom รบseku Lot 3 je naplรกnovanรฉ na december 2014. Realizรกcia stavebnรฝch prรกc sa predpokladรก v programovacom obdobรญ 2014 aลพ 2020.
Obr. 1 Diaฤพnica Struma
Priebeh projekฤnรฝch prรกc
Bulharskรก republika nemรก s projektovanรญm tunelov dostatoฤnรฉ skรบsenosti a nemรก ani vyhovujรบce legislatรญvne dokumenty, ktorรฉ by zodpovedali eurรณpskym ลกtandardom a poลพiadavkรกm. Preto รบloha navrhnรบลฅ dva diaฤพniฤnรฉ tunely v sรบlade s platnรฝmi eurรณpskymi predpismi nie je jednoduchรก. Na projektanta tunelov sa kladรบ zvรฝลกenรฉ nรกroky pri poskytovanรญ konzultaฤnej ฤinnosti bulharskรฝm organizรกciรกm, ktorรฉ sรบ poverenรฉ tvorbou legislatรญvnych predpisov tรฝkajรบcich sa cestnรฝch tunelov. Projekฤnรฉ prรกce sรบ o to nรกroฤnejลกie, ลพe predpisy sa tvoria a odsรบhlasujรบ v obdobรญ projektovania tunelov, ฤo spรดsobuje zmeny v uลพ spracovanej dokumentรกcii.
Projekฤnรฉ prรกce sรบ v zmysle sรบลฅaลพnรฝch podkladov rozdelenรฉ do troch etรกp:
- konceptuรกlny projekt โ technickรก ลกtรบdia,
- ideovรฝ projekt โ DรR rozลกรญrenรก o statickรฉ vรฝpoฤty,
- referenฤnรฝ projekt โ tendrovรก dokumentรกcia, ktorรก bude slรบลพiลฅ na vypรญsanie sรบลฅaลพe na vรฝber zhotovovateฤพa v zmysle zmluvnรฝch podmienok ลพltej knihy FIDIC.
V sรบฤasnosti je ideovรฝ projekt v ลกtรกdiu odsรบhlasovania strategickรฝm poradcom a objednรกvateฤพom.
ล pecifikรกcia poลพiadaviek na inลพinierskogeologickรฝ prieskum
รlohou projektanta tunelov bolo hneฤ na zaฤiatku stanoviลฅ rozsah a spรดsob realizรกcie inลพinierskogeologickรฉho a hydrogeologickรฉho prieskumu. V รบvodnรฝch fรกzach projektu sa zvaลพovala moลพnosลฅ prieskumu prostrednรญctvom prieskumnej ลกtรดlne, ktorรก sa vzhฤพadom na dฤบลพku tunela Kresna, nedostupnosลฅ terรฉnu a situovanie trasy tunela v oblasti NATURA 2000 javila ako optimรกlna. Pre ฤasovรบ nรกroฤnosลฅ jej realizรกcie ju vลกak objednรกvateฤพ neodsรบhlasil. Inลพinierskogeologickรฝ prieskum pre tunel Kresna sa tak realizuje aลพ v tomto obdobรญ, a to prostrednรญctvom vrtnรฝch prรกc v kombinรกcii s geofyzikรกlnym prieskumom. Veฤพkou komplikรกciou je pre projektanta fakt, ลพe sรบhrnnรก geologickรก sprรกva pre oba tunely mรก byลฅ odovzdanรก aลพ v polovici decembra 2014.
Smerovรฉ a vรฝลกkovรฉ vedenie trasy
Celรก Diaฤพnica Struma vedie v smere sever โ juh v รบdolรญ rieky Struma. Zรกujmovรฝ รบsek Lot 3 sa nachรกdza medzi mestami Blagoevgrad a Sandanski. Jednou z prvรฝch รบloh projektanta bol nรกvrh smerovรฉho a vรฝลกkovรฉho vedenia trasy diaฤพnice v tuneloch, priฤom situovanie portรกlov bolo determinovanรฉ plochami, ktorรฉ boli vopred stanovenรฉ multikritรฉriovรฝm hodnotenรญm v procese EIA. Pri trasovanรญ celรฉho รบseku diaฤพnice sa okrem podmienok limitovanรฝch nรกvrhovou rรฝchlosลฅou aspoล sฤasti zohฤพadลovali aj geologickรฉ a environmentรกlne podmienky na trase.
Nรกvrhovรก rรฝchlosลฅ
Na zรกklade intenzity dopravy v predmetnom รบseku Diaฤพnice Struma a poลพiadaviek NCSIP bol zvolenรฝ variant dvojrรบrovรฝch tunelov s jednosmernou premรกvkou v kaลพdej rรบre. Diaฤพnica Struma je projektovanรก na nรกvrhovรบ rรฝchlosลฅ 130 km/h. Ani v bulharskej norme na projektovanie tunelov a ani v sรบลฅaลพnรฝch podkladoch nebolo urฤenรฉ, na akรบ nรกvrhovรบ rรฝchlosลฅ sa mรก vyprojektovaลฅ trasa v tuneli. รlohou projektanta bolo vypracovaลฅ analรฝzu, ktorรก by odporuฤila nรกvrhovรบ rรฝchlosลฅ v tuneloch. Analรฝza odporรบฤanej nรกvrhovej rรฝchlosti bola zaloลพenรก na ลกtรบdiu odporรบฤanรญ PIARC, noriem eurรณpskych krajรญn, ktorรฉ sa povaลพujรบ za eurรณpske tunelรกrske veฤพmoci (ล vajฤiarsko, Rakรบsko), a vรฝsledkoch projektantom spracovanej rizikovej analรฝzy. Na zรกklade sumarizรกcie tรฝchto รบdajov projektant odporuฤil nรกvrhovรบ rรฝchlosลฅ 120 km/h.
Geologickรฉ podmienky
Horninovรฝ masรญv tunela ลฝeleznica tvoria predkambrickรฉ ruly, mramory a amfibolity. Trasa tunela Kresna bude prechรกdzaลฅ tรฝmito horninovรฝmi formรกciami: neogรฉnne dacity, trachydacity, andezity, trachyandezity, hornokriedovรฉ biotitickรฉ granity, granodiority a kvartsmontsonity, paleozoickรฉ porfyroidnรฉ biotiovรฉ granity, predkambrickรฉ biotitovรฉ ruly a amfibolity, granitizovanรฉ biotitickรฉ ruly a migmatity. Na juลพnom portรกli tunela Kresna sa nachรกdzajรบ neogรฉnne sedimenty โ piesoฤnatรฉ รญly, slabo spevnenรฉ zlepence a pieskovce. Z tektonickรฉho hฤพadiska sa v blรญzkosti trasy tunela nachรกdzajรบ zlomovรฉ ลกtruktรบry s mocnosลฅou od 50 do 100 m. Hlavnรฝ smer tรฝchto trhlรญn je severozรกpad โ juhovรฝchod (120ยฐ โ 140ยฐ). Oฤakรกvanรฉ vodnรฉ prรญtoky sรบ 25 โ 35 l/s. Priemernรก mocnosลฅ zรณny zvetrania na povrchu je 5 aลพ 7 m. V tejto oblasti sรบ horniny silne zvetranรฉ a popraskanรฉ. Oba tunely v celej svojej dฤบลพke prechรกdzajรบ seizmicky aktรญvnym prostredรญm 9ยฐ. Vzhฤพadom na nedostatoฤnรฉ informรกcie o รบzemรญ nemala jeho geologickรก stavba zรกsadnรฝ vplyv na vedenie trasy.
Environmentรกlne podmienky
Trasa celรฉho รบseku Lot 3 prechรกdza environmentรกlne citlivรฝm prostredรญm โ ide o chrรกnenรฉ รบzemia NATURA 2000. Predmetom ochrany je hmyz a 37 druhov chrรกnenรฝch vtรกkov. Na sedem z nich bude maลฅ vรฝstavba tunela priamy vplyv. Preto bolo dรดleลพitรฉ citlivo zvoliลฅ polohu portรกlov a predportรกlovรฉ plochy navrhnรบลฅ ohฤพaduplne k ลพivotnรฉmu prostrediu.
Obr. 3 Nรกvrh severnรฉho portรกlu tunela Kresna โ zรกrez s vรฝลกkou pribliลพne 80 m
Samotnรฝ nรกvrh smerovรฉho a vรฝลกkovรฉho vedenia
V prvom kroku bolo navrhnutรฉ smerovรฉ vedenie osi diaฤพnice v tunelovรฝch rรบrach. Smerovรฉ vedenie tunela Kresna bolo projektovanรฉ v zmysle bulharskej cestnej normy na nรกvrhovรบ rรฝchlosลฅ 120 km/h. Snahou projektanta tunelov bolo navrhnรบลฅ takรฉ polomery smerovรฝch oblรบkov, aby nedochรกdzalo k preklรกpaniu prieฤneho sklonu vozovky a aby prieฤny sklon vozovky neprekroฤil hodnotu 4 %. Takรฝmto rieลกenรญm sa zjednoduลกรญ odvodnenie vozovky, ako aj rieลกenie kรกblovodov pod chodnรญkmi. Smerovรฉ vedenie tunela Kresna tvorรญ pรคลฅ protismernรฝch oblรบkov s polomermi od 3โฏ000 m do 5โฏ000 m. Medzi jednotlivรฝmi smerovรฝmi oblรบkmi sรบ priame รบseky. Vzhฤพadom na polomery smerovรฝch oblรบkov netreba vozovku v tuneli preklรกpaลฅ. Severnรฝ portรกl tunela sa nachรกdza v blรญzkosti obce Krupnik, kde bude diaฤพnica prechรกdzaลฅ mostom ponad rieku Struma, ลพeleznicu a miestnu komunikรกciu priamo do tunelovรฉho objektu (obr. 2). Vzhฤพadom na to, ลพe trasu diaฤพnice nebolo moลพnรฉ smerovo viesลฅ kolmo na pohorie, ale sa zarezรกva do horninovรฉho prostreยญdia skoro pozdฤบลพne, zabezpeฤenie portรกlov si vyลพiada realizรกciu hlbokรฝch zรกrezov (obr. 3).Juลพnรฝ portรกl tunela Kresna je orientovanรฝ v smerovom oblรบku a je takisto v blรญzkosti miestnej komunikรกcie (obr. 4). Portรกl je otoฤenรฝ na juhovรฝchod, ฤo je vzhฤพadom na smerovรฉ vedenie diaฤพnice v predmetnej oblasti jedinรฉ moลพnรฉ rieลกenie. Diaฤพnica prechรกdza z portรกlu priamo na most. Druhรฝ krok predstavoval nรกvrh smerovรฉho vedenia jednotlivรฝch tunelovรฝch rรบr. Na to bolo treba poznaลฅ:
- ลกรญrku tunelovej rรบry, ktorรก mรก bezprostrednรฝ sรบvis so ลกรญrkou vozovky v tuneloch,
- vzdialenosลฅ definitรญvnych portรกlov v prieฤnom smere, ฤo sรบvisรญ s poลพiadavkami na predportรกlovรฉ plochy a s moลพnosลฅou smeroยญvรฉho vedenia celej trasy pred a za portรกlmi.
Nรกvrh ลกรญrky vozovky v tuneli bol predmetom samostatne spracovanej analรฝzy. Vรฝsledkom analรฝzy je ลกรญrka vozovky medzi obrubnรญkmi 8,5 m, ฤo sa premietlo do celkovej ลกรญrky tunela pribliลพne 12,20 m. Vzhฤพadom na geologickรฉ pomery na trase a nevyhnutnรฉ stavebnรฉ รบpravy v tuneli je navrhovanรก osovรก vzdialenosลฅ osรญ tunelovรฝch rรบr 32,0 m. V pรดvodnom nรกvrhu vรฝลกkovรฉho vedenia bol tunel Kresna rozdelenรฝ na dve ฤasti. Tunel Kresna 1 s dฤบลพkou 2,08 km a tunel Kresna 2 s dฤบลพkou 13,4 km. Tunely mali byลฅ rozdelenรฉ roklinou. Vzhฤพadom na zlรบ dostupnosลฅ รบzemia (รบzka roklina) a ochranu รบzemia sa projektant rozhodol situovaลฅ trasu tunela hlbลกie do masรญvu tak, aby bol navrhnutรฝ iba jeden tunel s celkovou dฤบลพkou 15,5 km. V sรบฤasnosti je tunel vรฝลกkovo vedenรฝ vo vypuklom oblรบku s pozdฤบลพnym sklonom +0,66 % a โ1,15 %. Tento sklon nadvรคzuje na รบdolnicovรฝ oblรบk, odkiaฤพ pokraฤuje sklonom โ0,60 %.
Obr. 4 Miesto juลพnรฉho portรกlu tunela Kresna
Analรฝza ลกรญrkovรฉho usporiadania vozovky v tuneli
Pri nรกvrhu ลกรญrkovรฉho usporiadania vozovky v tuneli bolo nutnรฉ vychรกdzaลฅ z platnรฝch noriem a legislatรญvnych predpisov. V bulharskej norme platรญ pre diaฤพniฤnรฝ tunel trieda tunela AM1 so ลกรญrkou vozovky 11,0 m. Sรบฤasลฅou ลกรญrkovรฉho usporiadania je odstavnรฝ pruh so ลกรญrkou 2,5 m. Takรฉto usporiadanie je podobnรฉ ako ลกรญrkovรฉ usporiadanie trasy mimo tunela. Z ekonomickรฝch dรดvodov je predovลกetkรฝm pri dlhรฝch tuneloch (od 3 000 m) vhodnรฉ neuvaลพovaลฅ o odstavnรฝch pruhoch. Pretoลพe navrhovanรฉ tunely sรบ sรบฤasลฅou transeurรณpskej cestnej siete, bolo nutnรฉ dodrลพaลฅ aj poลพiadavky smernice Eurรณpskeho parlamentu a Rady 2004/54/ES. V predmetnej analรฝze sa posudzovala najmรค ลกรญrka jazdnรฉho pruhu a nutnosลฅ realizรกcie odstavnรฉho pruhu. Sรบฤasnรฉ znenie predpisov a prax v okolitรฝch eurรณpskych krajinรกch sa priklรกลajรบ k ลกรญrke vozovky 7,5 m, ฤo predstavuje ลกรญrku jazdnรฉho pruhu 3,5 m. Zo zรกverov viacerรฝch svetovรฝch ลกtรบdiรญ je zรกroveล zrejmรฉ, ลพe negatรญvny vplyv ลกรญrky jazdnรฉho pruhu na bezpeฤnosลฅ moลพno doloลพiลฅ pri ลกรญrkach 3,0 m a menลกรญch. Zo spracovanej analรฝzy ฤalej vyplรฝva, ลพe ลกรญrka jazdnรฉho pruhu, ak nie je menลกia ako 3,0 m, nemรก bezprostrednรฝ sรบvis so zloลพenรญm dopravnรฉho prรบdu. Na zรกklade odbornรฝch skรบsenosti bola vzhฤพadom na vysokรฝ podiel nรกkladnรฝch รกut odporuฤenรก ลกรญrka jazdnรฉho pruhu 3,75 m. Prejazdnรฝ gabarit v tuneli Kresna je navrhnutรฝ na kategรณriu tunela AM1 v zmysle bulharskej normy a s vylรบฤenรญm pruhu pre pomalรฉ vozidlรก so ลกรญrkou 2,5 m. ล รญrkovรฉ usporiadanie vozovky v tuneli Kresna je takรฉto:
- dva jazdnรฉ pruhy: 2 ร 3,75 m,
- vodiace prรบลพky: 2 ร 0,50 m,
- celkovรก ลกรญrka vozovky: 8,5 m.
Zรกkladnรก vรฝลกka gabaritu je 4,8 m (obr. 5). Prejazd vozidiel prepravujรบcich nebezpeฤnรฉ veci cez tunel Kresna je zakรกzanรฝ.
Obr. 5 Vzorovรฝ prieฤny rez tunelom Kresna
Vรฝber technolรณgie razenia tunelov
V podkladoch na spracovanie projektovej dokumentรกcie objednรกvateฤพ nedefinoval, akou technolรณgiou sa mรก tunel Kresna raziลฅ. Urฤenie optimรกlnej technolรณgie razenia bolo opรคtovne รบlohou projektanta. Vzhฤพadom na spรดsob realizรกcie inลพinierskogeologickรฉho prieskumu prostrednรญctvom vrtov odporuฤil projektant razenie tunela pomocou vrtno-trhacรญch prรกc. Razenie tunela Kresna cyklickรฝm spรดsobom (tzv. NRTM) umoลพลuje flexibilnรฉ รบpravy spรดsobu razenia i zaistenia vรฝrubu a bezproblรฉmovรบ realizรกciu sanaฤnรฝch opatrenรญ. Tรกto metรณda je vรฝhodnejลกia z hฤพadiska rizรญk vstupu do horninovรฉho prostredia, pretoลพe pomocou nej moลพno ฤพahลกie zvlรกdnuลฅ nepredvรญdanรฉ zmeny geologickรฝch podmienok, ktorรฉ nezachytรญ predbeลพnรฝ inลพinierskogeologickรฝ prieskum. Vzhฤพadom na to, ลพe vรฝstavba tunela je naplรกnovanรก pribliลพne na sedem rokov, navrhol projektant tri prรญstupovรฉ ลกtรดlne pribliลพne v tretinรกch tunela. Dฤบลพka prรญstupovรฝch ลกtรดlnรญ je asi 250 m. ล tรดlลa situovanรก pribliลพne v polovici tunela bude v ฤase prevรกdzky slรบลพiลฅ na jeho odvetrรกvanie.
Zรกver
Vรฝstavba tunela Kresna bude mimoriadnou stavebnou udalosลฅou celoeurรณpskeho vรฝznamu. Je to danรฉ nielen mimoriadnou dฤบลพkou tunela, ale aj tรฝm, ลพe tunel sa bude raziลฅ v chrรกnenej oblasti NATURA 2000. To kladie mimoriadne vysokรฉ nรกroky (okrem inรฉho) aj na systรฉm vetrania, keฤลพe cieฤพom je zaลฅaลพiลฅ ลพivotnรฉ prostredie ฤo najmenej, a to pri budovanรญ vรฝduลกnรฝch objektov aj pri stavebnej ฤinnosti poฤas budovania tunela a priฤพahlej diaฤพnice. Budรบci zรกujemcovia o vรฝstavbu budรบ postavenรญ pred neฤพahkรบ รบlohu. Tunel Kresna, ale aj tunel ลฝeleznica sa budรบ realizovaลฅ podฤพa zmluvnรฝch podmienok ลพltej knihy FIDIC. To znamenรก, ลพe budรบci zhotovovateฤพ si bude musieลฅ v rekordne krรกtkom ฤase sรกm vypracovaลฅ projektovรบ dokumentรกciu tunela a nรกsledne ho zrealizovaลฅ do konca zaฤรญnajรบceho sa programovacieho obdobia.
Spoloฤnosลฅ Amberg Engineering Slovakia, s. r. o., ฤakuje Bulharskej agentรบre pre infraลกtruktรบrne projekty (National Company Strategic Infraยญstructure Projects) NCSIP za lรกskavรฉ dovolenie publikovaลฅ predbeลพnรฉ informรกcie o navrhovanom รบseku Diaฤพnice Struma Lot 3 a o prรญprave navrhovanรฝch tunelov ลฝeleznica a Kresna.
TEXT: Ing. Martin Bakoลก, PhD., Ing. Iveta ล naukovรก, PhD.
FOTO A OBRรZKY: Amberg Engineering Slovakia, s. r. o.
Martin Bakoลก a Iveta ล naukovรก pรดsobia v spoloฤnosti Amberg Engineering Slovakia, s. r. o.
ฤlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Inลพinierske Stavby/Inลพenรฝrskรฉ stavby