NÁVRH PŘÍČNÉHO ŘEZU TUNELU S OHLEDEM NA MOŽNÁ KOLIZNÍ MÍSTA S PRŮJEZDNÍM PRŮŘEZEM

Ing. Ladislav Pazdera

Při návrhu tvaru ostění tunelu se vychází z toho, že konstrukce ostění a všechna technologická zařízení osazená na jeho povrchu, nezasahují po skončení a ustálení deformací a k přihlédnutí k nepřesnostem, co průjezdního průřezu.
Dodržení této podmínky vyžaduje, aby při návrhu každého konkrétního tunelu, charakterizovaného kategorií tunelu, dopravním zatížením, délkou a spádem, byla vytypována a vyřešena všechna kolizní místa s průjezdním průřezem, která mohou nastat.
Obecně se v příčném řezu silničního tunelu vyskytují následující kolizní místa:

  1. mezi ostěním a skosenou částí průjezdního průřezu v horní části,
  2. na boku nad chodníkem, kde jsou umístěny dopravní značky,
  3. mezi tělesem osvětlení pod mezistropem,
  4. mezi značkami pod mezistropem,
  5. mezi ventilátorem podélného větrání pod mezistropem,
  6. mezi technologickým zařízením na boku,
  7. v kabelovém kanálu způsobené zmenšením šířky o mezní odchylku.

Obr. 1 Příčný řez silničním tunelem s vyznyčením možných kolizních míst průjezdním průřezem, ostěním a technoligickým zařízením

Rozhodující činitelé, které ovlivňují zásadně rozměry tunelu a polohu líce sekundárního ostění jsou následující: Průjezdní průřez tunelu je základním podkladem pro návrhu tunelu. Stanovuje se v závislosti na kategorii tunelu, návrhové kategorii, třídě, dopravnímu významu a směrovému oblouku komunikace. Novelizovaná ČSN 73 7507 celou řadu parametrů uvádí do relací, jaké jsou běžné v sousedních zemích. Základní výška h průjezdního průřezu se snižuje z 4,80 m na 4,50 m, vypouští se 10 cm zvýšení výšky kvůli opravám vozovky.
Systém větrání, odpovídající dopravnímu zatížení, délce, spádu a poloze portálu, výrazně ovlivňuje rozměry příčného řezu a to zejména při mezistropu. Systém větrání je nutno stanovit na základě podrobného výpočtu již u studie, upřesňovat je možno během dalších stupňů. Poloha značek a jejich velikost je nutno stanovit na základě rozpracování koncepce dopravního systému. Značky je možno umístit do prostoru na boku nad chodníkem a nebo nad jízdní pruhy. Při jejich rozmístění se přihlíží, aby jejich velikost a poloha nezpůsobily nepřiměřené zvýšení plochy tunelu. Nezanedbatelná je i možnost použít různě veliké značky - 50 cm, 70 cm, 90 cm. Při zmenšené značce je nutno dokladovat projednání a schválení minimálně s investorem.
Při umístění osvětlení a technologických zařízení pod mezistropem se vedle přípustných nepřesností vlastní konstrukce mezistropu, zohlední i průhyb od přetlaku v kanálu.
Vedení sítí v kanálu pod chodníky, na bocích nebo v kolektoru, je nutno stanovit na základě rozpracování technologie a koordinace vedení kabelů podle požadavků investora. Neprovedení tohoto řešení, spolu s možným zmenšením kanálu o mezní odchylky, může být zdrojem komplikací při zpracování prováděcí technologické dokumentace a vlastní realizace.
Směrová a výšková poloha bodů líce sekundárního ostění jsou parametry, které jsou v projektu určeny ke kontrole přesnosti. Proto tak, jako pro každou jinou konstrukci a zařízení, je nutno i pro sekundární ostění stanovit přípustné mezní odchylky. V hodnotě mezní odchylky je zohledněna skutečnost, že nejde jenom o realizaci vlastní konstrukce, ale že ostění tvoří liniovou stavbu s vazbou na projektovanou osu komunikace. Obecně je velikost mezních odchylek dána ČSN, ale s ohledem na specifičnost konstrukce ostění, doporučuje se stanovit tuto hodnotu společně s investorem. Obvyklá velikost těchto mezních odchylek se pohybuje od - 50 mm do - 100 mm. Dále doporučuji, aby jejich skutečnost byla pro lepší uvědomění a zviditelnění zakreslena do vzorových příčných řezů. S hodnotou R - m2 je nutno počítat při rozmístění technologického zařízení.
Inženýrskogeologické poměry a výška nadloží v konkrétním místě podélného profilu ovlivní přes deformaci horniny polohu primárního ostění a tím i nepřímo polohu rubu sekundárního ostění. Nevhodně stanovené převýšení výrubu při vlastní ražbě, kdy skutečná deformace horniny převyšuje zvolené převýšení a mezi odchylky, je nutno odstranit ihned nebo až při kontrole před pokládkou izolace. Nemělo by se to projevit na nepřípustném překročení mezní odchylky. Tento problém ale není problém projekce ale dodavatele.
Vliv směrového oblouku se projeví při poloměrech menších než 320 m rozšířením šířky vozovky mezi obrubníky, zvětšením příčného sklonu a rozšířením průjezdního průřezu v části AB. Je nutno posoudit polohu konkrétních zařízení vůči průjezdnímu průřezu nejenom pro přímou, ale pro levý a pravý oblouk.
Investor může, mimo standardní vybavení a rozmístění technologických zařízení a průjezdního průřezu podle ČSN 73 7507, vyžadovat některé další požadavky. Jde například o zajištění mimořádné výšky pro průjezd vysokého nákladu, umístění požárního vodovodu mimo prostor pod chodníkem, vybudování kolektoru pro vedení sítí pod vozovkou. Tyto požadavky se projeví v příčném řezu jiným uspořádáním technologického zařízení a nebo zvětšením rozměru tunelu.
Konečná povrchová úprava stěn v případě provedení keramického nebo jiného obkladu není zcela rozměrově zanedbatelná a měla by se v případě použití v návrhu zohlednit.
Revidovaná ČSN 737507 problematiku návrhu s ohledem na průjezdní průřez, technologická zařízení, přípustné mezní odchylky, řeší. Zavádí a definuje nové pojmy - světlý průřez tunelu, přípustnou mezní odchylku a tolerance. Světlý průřez tunelu je poloha líce konstrukce ostění stanovená s ohledem na přípustné mezní odchylky. Přípustná mezní odchylka je pak hodnota, o kterou je možno zvětšit nebo zmenšit geometrický rozměr, v našem případě poloha líce tunelu, aniž by došlo k nežádoucím změnám.
Tento příspěvek je pokusem o komplexní pohled při návrhu příčného řezu silničního tunelu. Optimální, bezkolizní návrh příčného řezu tunelu není jenom jednorázovou záležitostí a není vůbec záležitostí jenom tuneláře, ale je to činnost která zastřešuje práci celé řady technologických profesí. Vlastní světlý průřez tunelu se stanoví nebo opětovně posoudí po shromáždění všech nových nebo aktualizovaných podkladů jako obalová křivka průjezdního průřezu zvětšeného o technologická zařízení s minimální plochou výrubu a přijatelná pro tvar konstrukce pojízdného bednění sekundárního ostění. Projektovaný tvar líce ostění se postupně během podrobnějších stupňů projektů upřesňuje. Definitivní podobu by měl dostat v dokumentaci pro zadání stavby, kdy je podkladem pro vypracování nabídky dodavatele a podkladem pro prováděcí dokumentaci.

Obr. 2 Relace mezi převýšeným výrubem, přípustnými mezními odchylkami primárního a sekundárního ostění a podkladní vrstvou pod izolací.