TECHNICKÉ ZAJÍMAVOSTI
ODVODNĚNÍ ROZLEHLÝCH PODZEMNÍCH PROSTOR S MALÝM SPÁDEM
POUŽITÍ VAKUOVÉHO ODVODNĚNÍ V SYSTÉMU KOLEKTORŮ V CENTRU PRAHY C1A A PŘÍKOPY
Ing. Štěpán Moučka
KO - KA s.r.o.
Při výstavbě kolektoru C1A a přípravě výstavby kolektoru Příkopy v Praze jsme byli jako projektanti postaveni před problém řešit odvodnění systému štol celkové délky 3500 m umístěných v husté zástavbě centra Prahy.
Výškové řešení tunelů bylo nutno přizpůsobit téměř rovinnému terénu a navíc respektovat stávající podzemní stavby z nichž nejvýznamnější je kanalizace. Stoky jsou v centru Prahy vejčité zděné ve spádu který místy nepřekračuje 0,2 %, a všechny byly vystavěny za c. k. Rakouska. Dalším omezujícím prvkem je poměrně vysoká hladina spodní vody. Kolektory jsou v této oblasti navrženy do prostoru pod stoky a pokud možno nad hladinu spodní vody s minimálním spádem 0,5 %. Tím na trase vzniká velké množství spádových lomů, další spádové lomy vznikly díky změnám nivelety při nutnosti reagovat na stávající podzemní překážky. Gravitační odvodnění systému kolektorů do jednoho místa je tedy vyloučeno. Díky těmto skutečnostem vzniklo v systému 12 míst, z nichž je nutno řešit odvedení vody. Jedná se o vody jak průsakové, které mohou do tunelu vniknout netěsností obezdívky, tak o vody z čištění tunelu během jeho provozu, případně o vody z netěsnosti vodovodního potrubí, které je v kolektoru umístěno s ostatními sítěmi.
Návrh vlastního odvodnění musel respektovat podmínky výstavby s tím, že z celého systému je nutno veškeré vody svézt do jednoho místa. Běžný způsob pomocí malých čerpacích stanic v trase je náročný na údržbu čerpadel (pro každou stanici 2 kusy). Celkem 24 čerpadel s odpovídajícími armaturami a dálkovým i místním ovládáním, navíc značný nárok na rozvod elektrické energie. Při posuzování tohoto, pro podzemní stavby běžného způsobu, jsme hledali provozně jednodušší řešení, které by vykonalo stejnou službu. Jako možné řešení jsme posuzovali systém podtlakové kanalizace, běžně používaný k odvedení splaškových vod v rovinném území.
Podtlakový systém se skládá z podtlakové stanice, podtlakového potrubí a ventilů. Podtlaková stanice vytváří vývěvami v síti podtlak. Na podtlakovém potrubí jsou v místech, kde se shromažďuje voda podtlakové ventily, které jsou klíčovým místem celého systému. Tyto ventily pracují na pístovém principu, při otevření pustí podtlak do sacího potrubí a odsají vodu z inkriminovaného místa. Protože pracují na pneumatickém principu, nepotřebují na své otevření přípojku elektrické energie. Impulsem pro jejich otevření je stoupající hladina vody, která prostřednictvím senzorové trubice a řídicí jednotky ventil otevře. Po odsátí vody je ještě přisáto určité množství vzduchu, který jde spolu s vodou do podtlakové stanice odkud je voda dále přečerpána.
Pro vlastní návrh vakuového odvodnění jsme se spojili s firmou Vakan, která je specializována na vakuové kanalizace. Již při návrhu a potom i při vlastní realizaci stavba vzbudila zaslouženou pozornost firmy AIRVAC (výrobce a dodavatel technologických součástí z USA), jejíž zařízení se ve světě pro účely vakuových kanalizací používá desítky let. S tímto využitím se dosud nikde neuvažovalo.
Přestože výpočty i projekty dokazovaly naprostou spolehlivost a teoretickou bezchybnost navrženého systému, teprve provozní zkoušky, které proběhly na části podtlakového odvodnění v rámci kolektoru CIA v červenci 98, přesvědčily bezezbytku i poslední pochybovače, že podtlakové odvodnění je stejně funkční jako přetlakové při menší složitosti, nižších provozních nákladech, a teprve čas dokáže i větší spolehlivost.
Tímto bych chtěl poděkovat jak investorovi odboru městského investora MhM Prahy zastoupeného Zavos s. r. o., tak budoucímu uživateli Kolektory Praha, že nám svěřil svou důvěru a dovolil realizovat tento systém odvodnění v podzemní stavbě ve světové premiéře.
TECHNICKÁ DATA
Kolektor C1A: 2,0 km - 5 míst k odvodnění Kolektor Příkopy: 1,5 km - 7 míst k
odvodnění Max. současný příkon vak. stanice: 9 kW 4 kW vývěva, 5 kW čerpadlo Pro
případ poruchy je 100% rezerva Při přítoku 3 l/s denní spotřeba el. en. 70 kWh
