17.7.2009 | Ing. Ota Jandejsek, Ing. Václav Veselý, Ing. Jiří Mára
Tunel Jablunkov - zhodnocení geotechnických rizik přestavby železničního tunelu, část II.
| obr. 4
| |
Tunel Od zahájení ražby kaloty tunelu (04/08) byla velikost deformací primárního ostění jiná, než jaká byla původní očekávání. Samotná mechanika přetváření byla shodná, tedy zatláčení levé paty kaloty do horninového masivu, oproti minimální deformaci pravé části, kde dochází k napojení nově budovaného ostění na původní kamennou vyzdívku. Konvergenční profily osazené na prvních cca 30 m ražby vykazovaly křivky sedání s velmi strmou trajektorií, kdy k uklidňování začalo docházet i po více jak týdnu, tedy po vzdálení čelby od profilu o 15 - 20 m. U těchto měřících profilů byla několikanásobně překročena projektem daná limitní hodnota sedání 50 mm. Na tyto hodnoty získané pravidelným měřením bylo vždy operativně reagováno přijetím celé řady opatření (spojovací roznášecí práh, rozšíření patky kaloty tzv. „sloní noha“, mikropiloty (6 - 9 m) v patě kaloty, rastr IBO kotev do boku kaloty, úprava geometrie protiklenby dna kaloty), která měla za úkol jediné, zamezit extrémnímu sedání levé paty kaloty. V neděli 4. 5. 2008 ve večerních hodinách, při odtěžování kaloty tunelu v 54,5 TM, došlo ke zhavarování primárního ostění v dálce cca 8 m. Rychlost vývoje viditelných deformací byla značná a i přes snahu pracovní osádky zabránit dalším deformacím podepřením daného místa, došlo k závalu tunelu a vytvoření kráteru na povrchu o Ø > 10 m. Mimořádná událost si naštěstí nevyžádala žádná zranění ani významné hmotné škody na stavebním vybavení. Nadloží v místě havárie dosahovalo ~ 10 m. Vznik mimořádné události byl definován jako kombinace několika negativních faktorů. Zejména to byl charakter zeminového prostředí, nerovnoměrné poklesy primárního ostění a historický zával či velký nadvýlom vzniklý ražbou původního tunelu. Tyto faktory zřejmě vyvolaly vznik lokálního nerovnoměrného zatížení primárního ostění. Ze statického hlediska působí primární ostění jako klenbová konstrukce, tj. konstrukce zatížená normálovými silami, u které by nemělo docházet k zatížení ohybovými momenty. Toto platí právě jen při působení rovnoměrného zatížení horninovým masivem na konstrukci. Ražba tunelu závalem proběhla pod ochranou mikropilotového deštníku a pomocí horizontálně dělené čelby kaloty na levou a pravou dílčí část. Po vyzmáhání 10 m závalu však ražba dělenou kalotou pokračovala až do staničení 90 TM. Výsledkem celé řada jednání, vyvolané mimořádnou událostí, které se účastnily všechny zainteresované strany projektu, bylo přeprojektování třídy NRTM 5, resp. její rozdělení na podtřídy 5a, 5b, 5c. Třída 5a představuje ražbu kaloty v plném profilu s okamžitým uzavíráním protiklenby, tedy vytváření uzavřeného prstence v co nejkratším časovém horizontu. Třída 5b představuje horizontálně dělenou čelbu kaloty na levou a pravou dílčí část s postupným uzavřením protiklenby. Třída 5c vychází z 5b, když je doplněna o ochranný mikropilotový deštník. Tato třída je projektována pro ražbu tunelu v nejobtížnějším geologickém prostředí, které by mohlo nastat, kdyby již tak silně degradované horninové prostředí bylo dále postiženo přítoky podzemní vody. Od TM 90 do dnešních dnů (konec roku 2008), tj. do staničení 340 TM, byla ražba kaloty tunelu realizována pouze v třídě NRTM 5a. Je naprosto zřejmé, že právě tento typ ražby je schopen eliminovat negativní deformační chování primárního ostění nově budovaného tunelu. Deformace, sledované na konvergenčních profilech osazenýchv úseky ražby realizované třídou NRTM 5a, se podařilo výrazně eliminovat. Sedání i příčné posuny se pohybují výhradně v oblasti „ přípustných změn“.Doprovodným aspektem, který umocňuje již tak obtížné geotechnické prostředí stavby (tektonicky postižené a rozložené jílovce charakteru zemin), je fakt, že okolní masiv přestrojovaného tubusu je poznamenán zejména původní historickou ražbou. Při inženýrsko-geologických dokumentacích čeleb jsou nezřídka zaznamenány historické nadvýlomy rozličných objemů. Avšak i samotná historie tunelu Jablunkov nebyla ke stavbě vždy vlídná. Roku 1939 byl tunel sabotován polskou armádou, když ustupovala nacistům. Jedním z takto zničených míst tunelu stavba nedávno prošla. Destrukce byla dokumentována ve st. 278 - 330 TM. Perličkou stavby je zajisté také v oblasti portálu P1 objevený vlakový nárazník, který s největší pravděpodobností patřil jednomu z vozů, které byly za II. světové války v tunelu odpáleny.
Obr. 4 Ražba kaloty závalem horizontálně dělenou čelbou pod ochranou mikropilotového deštníku
|