REALIZACE ODVZDUŠŇOVACÍHO VRTU DO PROTIPOVODŇOVÉ ŠTOLY V ZÁTOPOVÉ OBLASTI ŠVÝCARSKÉHO LANGENTHALU |
ÚVOD |
Malebné území v okolí švýcarského Langenthalu, opakovaně a v nepravidelných časových intervalech, bylo postihováno ničivými záplavami způsobenými rozvodněním malé říčky Langete. O tom, co tato říčka dokáže pod přívaly větších dešťů nebo náhlého tání sněhu v okolních horách svědčí řada dokumentů a staveb. Také v historii města Langenthal je možno najít stopy o ztěžování života obyvatel povodněmi. Svědkem jsou povodňové kanály, táhnoucí se městem několika ulicemi, zaříznuté pod úroveň terénu (obr. 1).
Obr. 1 Povodňový kanál v Langenthalu
Z dlouhodobě sledovaného průtoku vody v množstvích cca 12 m3s-1
v těchto obdobích stoupal průtok až na extrémních 90 m3s-1
a způsoboval povodně se značnými materiálními škodami.
TECHNICKÉ ŘEŠENÍ PROTIPOVODŇOVÉ OCHRANY |
Ojedinělým projekčním řešením, které umožnila konfigurace terénu a návaznost
spádů vodních toků, se podařilo zmírnit svízele způsobované povodněmi.
OKD, DPB PASKOV, akciová společnost byla při realizaci tohoto unikátního projektu.
Územní situování protipovodňové odvodňovací štoly je znázorněno na obr. 2.
Obr. 2 Územní situování odvodňovací štoly
Propojením zátopové oblasti u městečka Madiswil, se vody z říčky Langete dostanou štolou vyraženou v hloubce cca 55 m po úrovní terénu do řeky Aáry, poblíž vodní elektrárny Bannwil. Odvodňovací štola o délce 7 531 m a světlém průměru 3,30 m, vyztužena betonovými panely byla vyražena tunelovacím strojem v období dvou let. Vtoková vpusť u Madiswilu je řešena svislou šachtou o průměru 5,50 m v horní části přecházející do trychtýřového tvaru o průměru až 20 m. Tato rozšířená vpusť je překryta betonovým poklopem umožňující vtok vody po obvodu trychtýře do šachty při zvýšené hladině vody. Překrytím límce poklopu pod hladinu vody je zabráněno vnikání plovoucích předmětů do vtokové vpusti, čímž je předcházeno možnému zanesení a ucpání šachty. Šachtou voda padá do takzvané "toskomory", na hloubkové úrovni odvodňovací štoly. Do této komory jsou rovněž situovány dva odvzdušňovací vrty. Výsek projektu vtokové vpustě s odvzdušňovacími vrty a toskomorou je znázorněn na obr. 3.
![]() |
Obr. 3 Schéma odvodňovací vpustě s odvzdušňovacími vrty |
Dále voda pokračuje odvodňovací štolou až do již zmiňované řeky Aáry. Kapacita
vyprojektovaného odvodňovacího systému je 58 m3s-1.
REALIZACE ODVZDUŠŇOVACÍHO VRTU |
délka vrtu: | 200 m, 240 m, 370 m, 420 m |
průměr vrtu: | 2,40 m, 2,04 m, 1,72 m, 1,40 m |
pohon: | el. hydraulický |
výkon el. motoru: | 160 kW |
napětí: | 500 V |
počet otáček: | 0 - 49 min -1 |
přítlak: | 1 900 kN |
max. krouticí moment: | 100,5 kNm |
vrtné trubky: | průměr 210 mm |
délka | 1,5 m |
hmotnost | 278 kg |
rozměry stroje: | délka: 5 495 mm šířka: 2 000 mm výška: 4 375 mm |
hmotnost stroje: | 18 000 kg |
Montáž soupravy na povrchovém staveništi poblíž vtokové vpustě byla provedena
během 3 dnů a tak mohlo proběhnout zaměření pilotního vrtu a jeho zavrtání pod
úklonem 300% směrem do podzemní štoly. V průběhu 9 směn byl pilotní vrt o průměru
250,8 mm a délce 50,88 m odvrtán. Zjištěná odchylka 12 cm představuje vynikající
přesnost, která přepočtena na celkovou délku činí 0,24 %. Pronik pilotního vrtu
do toskomory je zachycen na obr. 4.
![]() |
Obr. 4 Pronik pilotního vrtu |
Přesné odvrtání cílového vrtu se stalo předpokladem pro dokončení vrtu. Vlastnímu
připojení rozšiřovacího dláta (RD) o průměru 1 400 mm předcházelo rozšíření
úseku 8 m průměrem 450 mm z prostorových důvodu, kdy ukloněná osa vrtu neumožňovala
připojení RD 1400 mm. Rozšířením vznikl prostor pro vychýlení osy vrtných trubek
a tím i možnost průchodu RD 1 400 mm do vrchlíku vrtné komory. Rozšiřovací dláto
1 400 mm bylo osazeno osmi plnoplošně osazenými roubíkovými kotouči s předstupněm
o průměru 450 mm. S takto sestaveným vrtacím nástrojem bylo provedeno rozšíření
pilotního vrtu na konečný průměr v průběhu 10 směn. Bylo tak dosaženo průměrného
postupu rozšiřování 5,09 m/sm. Rozpojena hornina v množství cca 25 m3/sm byla
plynule odtěžována lžícovým nakládačem na housenicovém podvozku.
Odtěžování rubaniny byla věnována maximální pozornost při soustavném sledování
hladiny vody v říčce Langete z důvodu zamezení ohrožení pracovníků odtěžení
a splavení rubaniny do trasy odvodňovací štoly. Z těchto důvodů byl objednatelem
vybrán pro realizaci listopadový termín s dlouhodobě nízkými srážkami. Tento
předpoklad nebyl potvrzen a několikrát v průběhu vrtných prací byl havarijním
systémem znemožněn vstup do prostoru dolní komory v odvodňovací štole.
Poměrně monotónní geologický profil, bez tektoniky, tvořil téměř po celé délce
jemnozrný až střednězrný pískovec jehož pevnost nepřesáhla 90 MPa. Nezpevněné
horniny tvořící povrchovou vrstvu, byly do hloubky 5,70 m odstraněny a vzniklý
prostor vyplněn betonem.
Realizace vrtu je zdokumentována na fotografických snímcích (obr. 5,6,7,8).
Obr. 5 Vrtná souprava WIRTH HG 210
Obr. 6 Situování vrtu - Madiswil
Obr. 7 Dovrtávání RD 1400 mm
Obr. 8 Pohled na stavenitě
ZÁVĚR |