Tunely Votický, Olbramovický, Zahradnický a Tomický I a II

Modernizace trati Votice–Benešov u Prahy
Tunely Votický, Olbramovický, Zahradnický a Tomický I a II

Investor
Správa železniční dopravní cesty s.o.

Dodavatelé:
Tunely Olbramovický, Zahradnický, Tomický I a II
Sdružení VoBen
EUROVIA CS, a. s. – vedoucí účastník sdružení
Subterra a. s. – tunely Olbramovický, Zahradnický, Tomický I a II
Viamont DSP, a. s.

Tunel Votický
Hochtief CZ a.s.

Projektant:
Generální projektant
SUDOP Praha a. s.
Projektanti RDS
IKP Consulting Engineers s.r.o. - tunely Votický, Olbramovický a Tomický I 
Metroprojekt Praha a.s. – tunel Zahradnický
Sudop Praha a.s. – tunel Tomický II

Dodavatel geotechnického monitoringu:
ARCADIS Geotechnika a.s.
Doba výstavby:
08/2009 – 12/2013

Technická data:

Ražené tunely
Tunel Olbramovický
Celková délka 480 m (ražená část dl. 360 m) s hloubenými příportálovými úseky (dl. 2 x 60 m). Výška nadloží tunelu činí od cca 6  do 20 m.
V průběhu ražby tohoto tunelu byly zastiženy horší inženýrskogeologické poměry, než bylo předpokládáno v průzkumu. Oproti predikovaným, relativně kvalitním granitoidním horninám, byly zastiženy poměrně intenzivně zvětralé a tektonicky postižené ruly s polohami aplitických žul a grafitických břidlic třídy R4–R5 (uprostřed masivu až třídy R3). Velká četnost diskontinuit způsobovala problémy se stabilitou nezajištěného výrubu, kdy docházelo k štěrkovitému rozpadu a vypadávání horniny z čelby a přístropí. Proto bylo nutno postupovat po relativně krátkých krocích dl. 1,0 až 1,5 m, jimž odpovídají masivně zajištěné technologické třídy IV, V a VI.
Primární ostění je ze stříkaného betonu, jehož výztuž tvoří ocelové příhradové rámy, výztužné sítě, lepené kotvy typu SN a hydraulicky upínané svorníky. Použití prvků zajištění výrubu je řízeno technologickou třídou výrubu NRTM. Třídy výrubu slouží jako základní definice prvků zajištění stability výrubu a v případě potřeby jsou dále upravovány na základě výsledků geotechnických měření prováděných během výstavby.
Sekundární (definitivní) ostění ražené části z monolitického železobetonu minimální tloušťky 350 mm trvale zajišťuje stabilitu tunelu po celou plánovanou dobu životnosti díla (100 let). Podle výsledků geotechnického monitoringu bylo rozhodnuto o rozsahu použití ostění z nevyztuženého betonu. Betonáž sekundárního ostění probíhala do bednícího vozu po betonážních blocích délky 12 m. Tloušťka ostění hloubené části tunelu ve vrcholu klenby je min. 600 mm a směrem k opěří se zvětšuje.
Požadovanou třídu vodotěsnosti „O“ dle TKP 20 zajišťuje v ražených úsecích tunelu mezilehlá hydroizolace z materiálu PVC tl. 2 mm se signální vrstvou, umístěná po obvodu horní klenby tunelu (deštníkový systém). Před porušením nerovnostmi primárního ostění je chráněna geotextilií. Voda je po izolaci svedena k patě klenby, kde je umístěna boční tunelová drenáž s plochým dnem. Hloubené úseky tunelu jsou provedeny z betonu odolného proti průsakům s těsněním pracovních spar mezi betonážními bloky pomocí profilovaných spárových PVC pásů. Podélný sklon (9-10,5 promile) umožňuje průběžné podélné odvodnění na bocích tunelu a voda je odváděna boční tunelovou drenáží k výjezdovému portálu tunelu. Systém odvodnění je navržen tak, že sklon tunelové drenáže je shodný se sklonem trati. V každém druhém záchranném výklenku (vzdálenost 48 m) je umístěna šachta na čištění boční tunelové drenáže. Případné průsaky dnem tunelu jsou odváděny střední drenáží do trativodu.


Olbramovický tunel – první záběr kaloty od vjezdového portálu


Olbramovický tunel – nestabilita čelby

Tunel Zahradnický
Délka 1044 m (ražená část dl. 936 m) s hloubenými příportálovými úseky (jižní hloubená část dl. 48 m, severní hloubená část dl. 60 m). Výška nadloží tunelu činí od cca 4 do 25 m.
Ražbou byly zastiženy kvalitní  sedlčanského typu slabě navětralé s převažujícími pevnostmi R1–R2, což korespondovalo s výsledky inženýrskogeologického průzkumu. Relativně příznivá geologická stavba umožnila použití subtilně vystrojených technologických tříd III a II s délkou záběru 2,0 a 2,5 m. Příznivou geologii občas narušovaly tektonické poruchy, které se projevovaly výraznějším rozpukáním horninového masivu s limonitizovanými plochami nespojitosti a vyššími (místy soustředěnými) přítoky vody.
Primární ostění je ze stříkaného betonu, jehož výztuž tvoří ocelové příhradové rámy, výztužné sítě a hydraulicky upínané svorníky. Na  výjezdovém (vjezdovém) portálu tunelu je použit na zajištění kaloty tunelu mikropilotový deštník délky 12 (10) m. Použití prvků zajištění výrubu bylo řízeno technologickou třídou výrubu NRTM. Třídy výrubu sloužily jako základní definice prvků zajištění stability výrubu a v  případě potřeby byly dále upravovány na základě výsledků geotechnických měření prováděných během výstavby.
Sekundární (definitivní) ostění ražené části z monolitického železobetonu minimální tloušťky 350 mm trvale zajišťuje stabilitu tunelu po celou plánovanou dobu životnosti díla (100 let). Podle výsledků geotechnického monitoringu bylo rozhodnuto o rozsahu použití ostění z nevyztuženého betonu. Betonáž sekundárního ostění probíhala do bednícího vozu po betonážních blocích délky 12 m. Tloušťka ostění hloubené části tunelu ve vrcholu klenby je min. 600 mm a směrem k opěří se zvětšuje.
Požadovanou třídu vodotěsnosti „O“ dle TKP 20 zajišťuje v ražených úsecích tunelu mezilehlá hydroizolace z materiálu PVC tl. 2 mm se signální vrstvou, umístěná po obvodu horní klenby tunelu (deštníkový systém). Před porušením nerovnostmi primárního ostění je chráněna geotextilií. Voda je po izolaci svedena k patě klenby, kde je umístěna boční tunelová drenáž s plochým dnem. Hloubené úseky tunelu jsou provedeny z betonu odolného proti průsakům s těsněním pracovních spár mezi betonážními bloky pomocí profilovaných spárových PVC pásů. Podélný sklon (9-10,5 promile) umožňuje průběžné podélné odvodnění na bocích tunelu a voda je odváděna boční tunelovou drenáží k výjezdovému portálu tunelu. Systém odvodnění je navržen tak, že sklon tunelové drenáže je shodný se sklonem trati. V každém druhém záchranném výklenku (vzdálenost 48 m) je umístěna šachta na čištění boční tunelové drenáže. Případné průsaky dnem tunelu jsou odváděny střední drenáží do trativodu.


Zahradnický tunel – zahájení ražby kaloty


Zahradnický tunel – vrtací práce (Boomer E2C)

Tunely Tomický I a II
Celková délka Tomického I tunelu činí 324 m (ražená část dl. 216 m) s hloubenými příportálovými úseky (dl. 60 m a 48m). Výška nadloží tunelu činí od cca 6 do 15 m. Délka Tomického II tunelu je 252 m (ražená část dl. 204 m) s hloubenými příportálovými úseky (dl. 2 x 24 m). Výška nadloží tunelu činí od cca 6 do 11 m
Geologická stavba tunelu Tomice I. byla zhoršená oproti předpokladu z inženýrsko-geologického průzkumu. Kvantitativní charakteristiky masivu zhruba odpovídaly, geomechanické vlastnosti hornin však byly zastiženy ve zhoršeném stavu. Kvalitativně horší metamorfity (migmatitizované až granitizované ruly s přechody do migmatitu) byly doprovázeny plutonickými usměrněnými granodiority až diority, intruzemi jemnozrnných aplitů a narůžovělých drobně- až střednězrnných žilných žul. Ačkoli pevnostní klasifikace plutonitů odpovídala pevnosti až R2 (ve více zvětralých partiích až R4-R5), kombinace s méně kvalitními rulami a vysokou četností diskontinuit způsobovala zhoršení stability výrubu. Vypadávání bloků horniny z nezajištěného výrubu, blokovitý rozpad horniny a rozevřené hladké diskontinuity vyplněné jílem či limonitem nedovolovaly postupovat v delších krocích (délky 1,0 – 2,0 m) – převaha technologických tříd IV. a V., lokálně ve výhodných podmínkách maximálně třídy III.
Primární ostění obou tunelů je ze stříkaného betonu, jehož výztuž tvoří ocelové příhradové rámy, výztužné sítě, lepené kotvy typu SN a hydraulicky upínané svorníky. Na obou stranách portálů Tomického II tunelu je použit na zajištění kaloty tunelu mikropilotový deštník délky 10 m. Použití prvků zajištění výrubu je řízeno technologickou třídou výrubu NRTM. Třídy výrubu slouží jako základní definice prvků zajištění stability výrubu a v případě potřeby jsou dále upravovány na základě výsledků geotechnických měření prováděných během výstavby.
Sekundární (definitivní) ostění ražené části z monolitického železobetonu minimální tloušťky 350 mm trvale zajišťuje stabilitu tunelu po celou plánovanou dobu životnosti díla (100 let). Podle výsledků geotechnického monitoringu bylo rozhodnuto o rozsahu použití ostění z nevyztuženého betonu. Betonáž sekundárního ostění probíhala do bednícího vozu po betonážních blocích délky 12 m. Tloušťka ostění hloubené části tunelu ve vrcholu klenby je min. 600 mm a směrem k opěří se zvětšuje.
Požadovanou třídu vodotěsnosti „O“ dle TKP 20  zajišťuje v ražených úsecích tunelu mezilehlá hydroizolace z materiálu PVC tl. 2 mm se signální vrstvou, umístěná po obvodu horní klenby tunelu (deštníkový systém). Před porušením nerovnostmi primárního ostění je chráněna geotextilií. Voda je po izolaci svedena k patě klenby, kde je umístěna boční tunelová drenáž s plochým dnem. Hloubené úseky tunelu jsou navrženy z betonu odolného proti průsakům s těsněním pracovních spár mezi betonážními bloky pomocí profilovaných spárových PVC pásů. Podélný sklon (10 promile) umožňuje průběžné podélné odvodnění na bocích tunelu a voda je odváděna boční tunelovou drenáží k portálu tunelu. Systém odvodnění je navržen tak, že sklon tunelové drenáže je shodný se sklonem trati. V každém druhém záchranném výklenku (vzdálenost 48 m) je umístěna šachta na čištění boční tunelové drenáže. Případné průsaky dnem tunelu jsou odváděny střední drenáží do trativodu.


Tunel Tomický I – strojní rozpojování prvního metru tunelu (Liebherr 944)


Tunel Tomický I – proražení kaloty tunelu (Liebherr 944)


Tunel Tomický II – zajištění čelby kaloty po 20m ražby

Hloubený tunel Votický
Tunel Votice délky 590 m je nejdelším hloubeným železničním tunelem v České republice. Práce postupovaly od výjezdového pražského portálu směrem k vjezdovému budějovickému portálu. Celkový objem zemních prací byl 150 000 m3 převážně granitických hornin různého stupně zvětrání. Svahovaná stavební jáma měla maximální hloubku 20 m.
Pro blok betonáže délky 10 m se vyztužování provádělo z prutové výztuže o celkové hmotnosti 18 t/blok. Smontovaná výztuž je samonosná. Tento způsob vyztužování známe spíše z ražených tunelů, ale v případě Votického tunelu jej bylo nutné nasadit z důvodu optimálního časového využití oboustranného pojízdného bednění. Při době montáže výztuže 3  dny/blok by při klasickém vyztužování na formě docházelo k zásadním časovým ztrátám. Vzhledem k betonáži v zimním období použil zhotovitel pro zmírnění teplotního šoku po odbednění klimatizační vůz.

Votický tunel – samonosná výztuž hloubeného tunelu

Tunely na trati Votice - Benešov byly předány  k předčasnému užívání ke 30.11. 2012.



Tunel Olbramovice - vjezdový portál


Tunel Tomice II - vjezdový portál


Tomice II - výjezd z tunelu


Pohled od tunelu Tomice na Tomice II


Výjezd z tunelu Tomice na Tomice I


Tunel Votice


Votice - výjezdový portál


Tunel Zahradnice


Tunel Zahradnice - vjezdový portál