MIKROTUNELOVÁNÍ JAKO BEZPEČNĚJŠÍ ALTERNATIVA POKLÁDKY KANALIZAČNÍHO POTRUBÍ PŘI PODCHÁZENÍ LABSKÉHO NÁHONU v rámci stavby Kanalizace Hradec Králové – ulice Za Škodovkou

Autor Ing. Michal Přenosil, HYDROTECHNIK PRAHA spol. s r.o.
Recenze Ing. Igor Fryč

Název stavby: Kanalizace Hradec Králové - ulice Za Škodovkou
Investor: VAK Hradec Králové a.s., Hradec Králové
Projektant: Vodohospodářsko-inženýrské služby, spol. s r.o., Hradec Králové
Generální zhotovitel: VAK STAVBY spol. s r.o., Hradec Králové

Základní informace o projektu

Předmětem stále probíhající stavby je rekonstrukce stávajícího kanalizačního řadu v ulici Za Škodovkou, v ulici Gogolova, vybudování nového podchodu kanalizace pod železniční vlečkou a Labským náhonem a dále pak rekonstrukce kanalizace v ulici Zahrádkářská včetně vybudování rozdělovacího objektu. Stavba navazuje na již dokončené zkapacitnění kanalizace v ulici Za Škodovkou (úsek od ul. Pražská po ul. Křížkovského). Celková délka řešeného úseku mezi šachtami Š1 až Š33 je 545 m a realizuje se v profilech potrubí DN 1000 a DN 1600.

Zakázka je rozdělena na dvě stavby:

1. Kanalizace Hradec Králové, ulice Za Škodovkou (ulice Křížkovského – RŠ1 ulice Zahrádkářská) s délkou úseku 452 m, sklolaminátové potrubí DN 1000 mm.
2. Kanalizace Hradec Králové, ulice Za Škodovkou (ulice Zahrádkářská) s délkou úseku 93 m, sklolaminátové potrubí DN 1600 mm.

Původní řešení úseku mezi šachtami Š31 až Š30

Podchod pod Labským náhonem a železniční vlečkou do areálu průmyslového podniku ZVU a.s. délky 26 m byl navržen jako protlak ocelové chráničky DN 1400 mm ze startovací jámy Š31 (rozměr 7,0x2,5 m) do cílové jámy (rozměr 2,5x2,5 m), (obr. 1). Následně se měla provést instalace sklolaminátového potrubí DN 1000 mm a vyplnění mezikruží cemento-popílkovou suspenzí. Vrchlík chráničky byl veden pouhých 1,1 m pod dnem náhonu a 2,7 m pod vlečkou. Sklon definitivního potrubí byl navržen 1,44 ‰. Pažení jam mělo být zvoleno podle zastižené geologie.

Pohled na vstupní blok s těsněním

Generálnímu zhotoviteli se dlouhou dobu nepodařilo najít podzhotovitele tohoto úseku. Většina oslovených viděla původní řešení, vzhledem k velmi nízkému podloží náhonu, možnému výskytu podzemní vody a velmi malému spádu jako příliš rizikové. S tím se dá pro uvažované technologie jako šnekové vrtání nebo ruční ražba jen souhlasit.

Jako jediné bezpečné řešení se tedy jevilo použití plně mechanizované dálkově řiditelné jednostupňové metody. Proto jsme po našem oslovení generálnímu zhotoviteli nabídli použití technologie mikrotunelování s hydraulickou dopravou rubaniny. Navržené řešení bylo vzhledem k časové náročnosti přípravných prací dražší než původně uvažované, nicméně generálnímu zhotoviteli se podařilo změnu u investora zdůvodnit a prosadit. Budoucí správce stoky zvolil jako alternativu materiál ŽB potrubí DN 1000 mm s vnějším průměrem 1280 mm a s čedičovou vystýlkou 360°.

Přípravné a předstihové práce, průběh výstavby

K provedení protlaku kanalizace byl použit razicí štít AVN800XC s rozšířením a další příslušenství od firmy Herrenknecht AG s vrtaným průměrem 1300 mm. Pro zamezení úniku vrtné bentonitové směsi je požadované krytí protlaku, resp. razícího stroje daného průměru minimálně 1,5násobek vrtaného průměru, tedy zhruba 2 m. Z toho důvodu muselo být v předstihu provedeno zatrubnění a přisypání Labského náhonu na požadovanou úroveň v šířce 3 m na každou stranu od osy protlaku. Jelikož se jedná o zdroj vody pro zahrádkáře, bylo možné opatření provést až po sezóně a provedení protlaku spadlo do nepopulární mrazivé zimy (obr. 2 a 3).

Pažení startovací jámy bylo zvoleno z beraněných štetovnic s jedním rozpěrným rámem. To bylo provedeno dalším podzhotovitelem. Osa protlaku musela být excentricky umístěna k pravé straně jámy v minimální požadované vzdálenosti 1,3 m od pažení. Navržený ideální tvar jámy 5,5x4,5 m nebylo skrz naražení na základ přilehlé lávky přes náhon možné dodržet. Bylo nutné odebrat dvě štětovnice a jáma měla nakonec tvar pravoúhlého lichoběžníku. Umístění technologie a pohyb v jámě byly z toho důvodu složitější (obr. 4 a 5).

Cílová jáma byla vzhledem k prostorovým možnostem zvolena nestandardně jako rýha pažená boxem s čelem paženým pažnicemi Union (obr. 6). Vytažení stroje bylo z toho důvodu složitější a vzhledem k jeho délce přes 3 m bylo nutné postupně přemisťovat rozpěry. Tento způsob cílové jámy jsme si vyzkoušeli pro tuto technologii vůbec poprvé. Hloubka obou jam byla 4 m.

Geologické prostředí bylo na tak krátkou vzdálenost poměrně pestré. Vyskytovaly se ulehlé štěrky, jíly, hlína písčitá a velmi jemný písek. Podzemní voda se překvapivě neobjevila.

Prostor pro zařízení staveniště byl menší než požadovaných 2 750 m a bylo opravdovým oříškem navrhnout rozmístění technologie na povrchu. Naštěstí bylo díky panelům možné využít i prostor nad zatrubněním náhonu (obr. 7 a 8).

Průměrné denní výkony se, i přes různorodost geologického prostředí a nepříznivé teploty, pohybovaly okolo slušných 12 m za den v jednosměnném provozu. Niveleta i směr se podařily udržet s přesností do 3 mm.

Celková doba výstavby i s přípravnými a dokončovacími pracemi byla 22 dní.