Obnova retenční nádrže Jordán

Název stavby
Obnova retenční nádrže Jordán 1. etapa spodní výpust

Investor
Město Tábor

Dodavatel
Sdružení Daich, spol. s r.o. & Metrostav a.s. D6 & Zvonovec, a.s.

Projektant
RDS spodní výpust Ko-ka s.r.o.

Dodavatel geotechnického monitoringu
Vodní díla – TBD, a.s. & ARCADIS Geotechnika, a.s.

Doba výstavby
02/2012 - 07/2014

Technický popis

Účel stavby
Údolní nádrž Jordán je první nádrží ve střední Evropě, která byla vybudována k zásobování města vodou. Vznik historické nádrže Jordán na Tismenickém potoce je v historických pramenech uváděn v roce 1492. Nádrž má sypanou hráz výšky téměř 20 metrů s velmi strmým sklonem vzdušného líce. Těleso hráze je již dlouhou dobu významnou, velmi frekventovanou a obtížně nahraditelnou dopravní tepnou, spojující dvě části města Tábor. Jordán se využíval pro chov ryb. Výlovy Jordánu byly nejčastější příležitostí pro otevření spodní výpusti sloužící k vypuštění nádrže. V roce 1830 bylo využito výpustní zařízení při výlovu naposledy. Po tomto datu již nádrž nebyla vypuštěna a výpustná dřevěná potrubí se zřejmě postupně zanášela a devastovala. Poloha těchto potrubí není známa a jejich obnova není reálná. Zřízení nové spodní výpusti tělesem hráze při stavu nevypuštěné nádrže by bylo velmi riskantní, hlavně pro celkovou stabilitu a těsnost hráze. Znamená to, že nádrž je v současné době nevypustitelná. V srpnu 2002 bylo město Tábor postiženo povodněmi a bylo zařazeno mezi strukturálně postižené regiony. To byl také jeden z důvodů, proč město Tábor v roce 2004 zahájilo práce na přípravě projektu stavby Obnova retenční nádrže Jordán - 1. etapa - spodní výpust, která je důležitým provozním prvkem vodního díla, tak i prvkem pro zajištění jeho bezpečnosti, zejména při povodních, krizových a mimořádných situacích a 2. etapy obnovy retenční nádrže s cílem odbahnění Jordánu, snížení trofické zátěže, zvýšení kvality vody a zvětšení retenčního prostoru. Účelem stavby jako celku je zřízení spodní výpusti nádrže Jordán v Táboře. Její výstavba znamená provedení hloubených a ražených stavebních děl, které ve svém výsledku převedou vody z nádrže do údolí Tismenického potoka. Toto převedení zajistí stavebně následující stavební objekty (SO):
SO 01 - tlaková přívodní štola s vtokovým objektem,
SO 02 - objekt uzávěru,
SO 03 - beztlaková odpadní štola s portálem,
SO 04 - otevřené koryto v nádrži.
Spodní výpust je řešena liniovou, převážně podzemní stavbou, která umožňuje vypouštění nádrže z jejího nejhlubšího místa obchvatem za pravobřežním zavázáním hráze s konečným vyústěním vpravo od vodopádu bezpečnostního přelivu do koryta Tismenického potoka. Realizace spodních výpusti tak byla nezbytně koordinována s činnostmi pro odčerpávání vody z nádrže.

Umístění stavby
Portál beztlakové odpadní štoly je situován ve skalním masivu zavázání hráze ve dně Tismenického potoka vpravo od bezpečnostního přelivu nádrže Jordán a štola je napojena portálem na stávající koryto. Beztlaková štola má délku 148,77 m a končí v SO 02 Objektu uzávěru (hloubenou šachtou z povrchu z návodní strany nádrže). Na objekt uzávěrů navazuje ražená tlaková štola SO 01 s délkou 26,6 m ukončená hloubenou částí délky 14 m a vtokovým objektem. Vzhledem k hloubce vedení díla nebyly žádné inženýrské sítě přímo dotčeny. Trasu štoly kříží všechny obvyklé sítě v uličním profilu - vodovody, kanalizace, plynovod a sdělovací kabely. Všechny tyto sítě jsou minimálně 15 m nad klenbou tunelu, vlivem prací prováděných hornickým způsobem nebyly poškozeny. S ražbou beztlakové štoly probíhalo hloubení objektů uzávěrů a z nich ražená a hloubená část tlakové štoly a vtokového objektu. Byla provedena definitivní obezdívka beztlakové štoly, na kterou navazuje definitivní obezdívka objektů uzávěrů a tlakové štoly vtokového objektu

Geologické poměry
Geologická skladba je velmi rozmanitá – pod cca 3-4 m navážek a hlín se nachází skalní masiv, v němž dochází k četnému střídání geologických vrstev i jejich mechanických vlastnosti. Při ražbě byly zastiženy syenity, diority, pararuly a žuly. Ražby zastihly několik tektonických zón a vysokou až extremně vysokou hustotu diskontinuit se změnou mechanických vlastnosti na jejich kontaktu. Plochy diskontinuit byly pokryty limonitem, chlorotickými tmavě zelenými povlaky, povlaky oxidů Fe a žilného křemene. Horniny dle průzkumu vykazuji limonitické povlaky na puklinách. Výplně poruch tvořily hydrotermálně degradované horniny, žilný křemen, podrcená hornina písčitého charakteru s rozbřídavými jíly. Horniny dosahovaly tříd R2 - R3, v poruchách až R4.

Hydrogeologické poměry
Přítoky na puklinách kolísaly od úkapu až po lokální přítoky 2 l/s. Silnější přítoky byly zaznamenány při realizaci objektů uzávěru a tlakové štoly, kdy s přiblížením ke dnu nádrže přítoky dosahovaly hodnoty až 120 l/s a z průzkumných vrtů do předpolí tlakové štoly nárazově až 300 l/s po ustálení 90 l/s.

Technologické třídy beztlakové štoly
Jak ražba beztlakové tak tlakové štoly byla rozdělena do 3 technologických tříd NRTM (TT) v závislosti na zastižených geologických podmínkách a výsledcích GTM. Zajištění výrubu se měnilo od zajištění kari sítí se stříkaným betonem C20/25 o tl. 100mm, přes vyztužení BTX až k TH výztuži. Součástí primární výstroje bylo také použití samozávrtných jehel do klenby a radiálních kotev. Délka záběru byla proměnlivá od 0,7 m do 2,0 m. Výztuž objektu uzávěrů byla tvořena rámy I240, kari sítí a SB o tl.150 mm a lokálně svorníky.

Volba technologie provádění a realizace primárního ostění beztlakové štoly
Pro těžbu čelby byl nasazen přehazovací nakladač NL 12 na podvozku 600 mm s odtěžením do důlních vozů 0,63 m³. Od portálu byly položeny koleje s jednou výhybnou po trase ražby a výhybnou na portále. Plné vozy z koleje na portále byly přetěžovány pomocí AD 20T do přistavených kontejnerů na nábřežní zdi. Odvrty pro trhací práci byly prováděny ručně s kladivy VK-22 a pneumatických podpěr VP800. Profilace byla dle potřeby prováděna přistřílkou a s ohledem na tvrdost horniny jen výjimečně sbíjecími kladivy. Pro aplikaci SB na ZS byla na portále instalována sila na prefabrikovanou suchou směs MAXIT, stříkací stroj AL-252, kompresor Atmos 1000 SE a zřízen rozvod ocelovým potrubím Dn65 na čelbu. Větrání bylo pomocí sacího lutnového tahu z kovových spiro luten a ventilátoru APXE400. Ražba byla vedena dovrchně, důlní vody byly vedeny gravitačně štěrkovým ložem kolejiště do jímek ve štole a potrubím do odkalovací jímky na portále a dále do Tismenického potoka. Trhací práce byly prováděny neelektrickým odpalem za použití trhaviny Eurodyn 2000 a neelektrické rozbušky exel LP. Dle zastižené geologie bylo vrtáno pro záběr na 1 bm v průměru 40 vrtů a ládováno cca 16 kg střeliva. Provádění trhacích prací bylo časově omezeno na dobu mezi 7 – 22 hod. V noční směně probíhalo prodlužování rozvodů médií, kolejí, větrání, stříkané betony a odvrtání čelby. Práce byly zahájeny z upraveného dna Tismenického potoka vytvořením štítku chránicího pracoviště proti vypouštěné vodě z bezpečnostního přelivu nádrže a betonového předštítku vlastní štoly pro ochranu před pádem horniny z obnaženého skalního svahu nad portálem. Předštítek na portále umožnil před trhací prací instalaci ochranného povalu zhotoveného z ocelového dílu pažicího boxu chráněného rozřezanými pneumatikami, který ochránil okolí portálu před rozletem rubaniny po trhací práci. Ochranný poval byl používán až do staničení 35 m, kdy se čelba dostala za oblouk. Práce byly několikrát přerušeny z důvodu intenzivního vypouštění vody z nádrže bezpečnostním přelivem po silnějších srážkách z důvodu zatopení kolejiště před portálem.
Šachta byla hloubena ze zářezu břehu nádrže za použití trhacích prací, hornina na čelbě byla nakládaná do důlních vozů bagrem a těžena na povrch jeřábem RDK 300. Ostatní technologie byla totožná s ražbou štol.
Při ražbě tlakové štoly byly předvrty zastižené značné přítoky vody, a proto bylo přistoupeno k sanačním injektážím do předpolí.
Definitivní ostění štol bylo tvořeno vodostavebním betonem C 30/37 bez izolace s ochranou pracovních spar těsnícím plechem s krystalizací, dilatační spáry byly s PVC pásem. Beton byl vyztužen prutovou ocelí a kari sítěmi.
Tloušťka betonu byla 300 mm. Betonáž probíhala ve dvou etapách a to betonáž dna s náběhy boků do ocelové formy a v druhé etapě betonáže klenby také do ocelové formy. Hotové ostění bylo injektováno do vrchlíku a opatřeno finálním krystalizačním nátěrem.

Geotechnický monitoring
V rámci GMT byly sledovány stabilita na návodní a vzdušné straně hráze VD Jordán, relativní konvergence ostění štoly na tříbodových měřících profilech, geodetické měření poklesů povrchu terénu, monitoring nadzemní zástavby ohrožené ražbou a geologický sled čelby. Naměřené hodnoty deformací v rámci monitoringu se pohybovaly v mezích předpokládaných RDS a nedošlo k ohrožení povrchových objektů.

Postup výstavby:
02/2012 – 05/2012 primární ostění beztlakové štoly SO 03
03/2012 – 07/2012 primární ostění objektu uzávěrů SO 02
08/2012 – 10/2012 primární ostění tlakové štoly SO 01
06/2012 – 09/2012 sekundární ostění beztlakové štoly SO 03
12/2012 – 02/2013 sekundární ostění tlakové štoly SO 01
Sekundární ostění objektu uzávěrů není součásti dodávky Metrostav a.s. D1.

Beztlaková štola s nakladačem NL12