Razicí štít Ludmila při výstavbě kanalizačního sběrače H v pražských Běchovicích

Foto: HYDROTECHNIK PRAHA spol. s r.o.

Firma HYDROTECHNIK PRAHA spol. s r.o. počátkem letošního roku dokončila práce na stavbě „Kanalizační sběrač H – prodloužení do Běchovic – stoka H2, 2. část“. Při výstavbě kanalizace stoky H2 byla využita bezvýkopová technologie mikrotunelování. Přesně po deseti letech byl v Praze nasazen mikrotunelovací razicí štít od firmy Herrenknecht. Práce byly provedeny ve velmi složitém geologickém prostředí pod hladinou podzemní vody s extrémní rychlostí. Protlačení celkové délky 714 m kanalizace z železobetonového potrubí DN 800 se povedlo zrealizovat za 4,5 měsíce čistého času.

Realizace 1. části stoky H proběhla v roce 2016. Stavební firma POHL prováděla ražbu štoly v celkové délce 822 m, do které bylo následně uloženo sklolaminátové potrubí DN 800. Provizorní výztuž štoly byla tvořena ocelovými rámy K21 a pomocí příložných ocelových pažin Union ve stropě i v bocích. Toto technické řešení bylo původně navrženo i na části 2. etapy. Sběrač H2 byl projektován jako ražená část v délce 442 m a část v pažené rýze v délce 312 m. Od této varianty se následně ustoupilo, a to především z důvodu hloubky uložení potrubí v části pažené rýhy, které byly mezi 7 až 9 m, složité geologie tekutých písků a výskytu podzemní vody. Nová varianta protlačování ŽB potrubí DN 800 v celkové délce 714 m tedy spočívala v provedení 7 protlaků a 8 stavebních šachet z převrtávaných pilotových stěn. Světlý rozměr kruhové startovací šachty byl 5,77 m a cílové šachty 4,66 m. Maximální délka protlačovaného úseku mezi Š6 a Š7 byla 145 m. Celá stavba probíhala v ochranném pásmu zvláště chráněného území Počernického rybníka.

Mikrotunelování je plně mechanizovaná, kontinuálně řiditelná a dálkově ovládaná jednostupňová metoda protlačování podzemních vedení. Roury jsou protlačovány ze startovací šachty do šachty cílové. Před rourami je zatlačován plně mechanizovaný štít s vlastním drtícím a naváděcím systémem. Ve startovací šachtě je umístěn tlačný rám, opěrný blok, přední prostupové bloky, ocelová deska s gumovým těsněním, šachtové čerpadlo a rozvody tunelového vedení. Odtěžování je hydraulické, pomocí vrtné výplachové směsi tvořené vodou, bentonitem a případně polymery. Rubanina je dopravována v trubkách pro výplach pomocí čerpadel na separační jednotku. Tam je rubanina od výplachu oddělena na vibrujících sítech a pomocí cyklonů. V průběhu ražby je pomocí výplachu vytvářena tlaková rovnováha na čelbě a tím jsou eliminovány nežádoucí poklesy. Protlačované roury byly na této stavbě z železobetonu DN 800 s čedičovou výstelkou v plném profilu. Trouby musí splňovat podmínky na přenesení tlačných sil. Spoje těchto rour musí být dostatečně těsné a vytvářet vodonepropustný celek. Razicí štít je řiditelný jak směrově, tak výškově, a to pomocí tří hydraulických pístů umístěných zhruba v polovině štítu. Laser je osazen ve startovací šachtě a vysílá paprsek na terč, který je umístěný v zadní části razicího štítu. Tím má tak operátor aktuální informace o poloze a tendencích stroje a může včas provést korekci směru. Řezná hlava byla zvolena pro dané geologické podmínky jako kombinovaná, tedy včetně valivých disků o průměru 250 a 320 mm. Rychlost postupu byla na této stavbě až 20 metrů za den (24 hodinový nepřetržitý provoz).

Stavební práce začaly v květnu 2023 realizací pilotových stěn. Ihned poté následovalo hloubení a příprava stavebních šachet tak, aby po nastěhování mikrotunelovací techniky nevznikly žádné prostojové časy. Zhotovitel bezvýkopové technologie zahájil své práce v polovině září roku 2023. Ražba prvního protlaku, který byl se svojí délkou 27 m nejkratší, se však ukázala jako nejsložitější. V geologickém prostředí tekoucích písků s vysokou hladinou podzemní vody bylo velmi složité razicí štít o váze zhruba 9 tun uřídit. I přes vysunutí spodních řídicích pístů na maximální vysunutí 50 mm a maximální stažení horního pístu nám stroj nadále klesal. Rychlost protlačování v dané chvíli byla okolo 100 mm / min, separační jednotka byla na svém limitu a stále nebylo dosaženo optimálního kontaktu (přítlaku) řezné hlavy na čelbě. Po konzultaci s dodavatelem strojního zařízení jsme přistoupili k ražení bez odtěžování materiálu a materiál byl pouze „roztlačován“ do okolního prostředí. Uzávěry na čelbu byly otevírány pouze nahodile a po dosažení většího kontaktu se již operátorovi povedlo dostat stroj do požadovaného spádu. S ohledem na výskyt podzemní vody bylo nutné v cílové šachtě vytvořit přední blok jako ve startovací šachtě a osadit ho deskou s gumovým těsněním. Nejen z tohoto důvodu byl požadavek na přesnost extrémní, ale také proto, že se protlaky prováděly vždy z jedné startovací šachty v obou směrech, a proto i v cílových šachtách bylo nutné přesně navázat na předchozí, již zrealizovaný úsek. V průběhu stavby jsme také čelili výzvě počasí. Při ražbě proto práce probíhaly ve 24hodinovém provoze, a to i při teplotách -8 °C. Počátkem ledna byly práce pozastaveny zhruba na 2 týdny.

Teploty dosahovaly až k -15 °C a pro tuto technologii, kde je využívána voda pro dopravu rubaniny, je to pak velmi náročné. Přes všechny tyto nástrahy razicí štít Ludmila dokončil své práce 23. února 2024, kdy byl vyndán z téměř 20 m hluboké cílové šachty Š1.

Tuto stavbu lze hodnotit ve srovnání s předchozími stavbami v zásadě jako méně náročnou. Pro bezvýkopovou technologii mikrotunelování je více než zásadní kvalitní geologický průzkum a nepodcenit projektovou přípravu. Dále je důležité pracovat se zkušeným kvalifikovaným personálem a také mít oporu od dodavatele strojního zařízení. I zde jsme čelili novým problémům, a proto je pro nás každá stavba výzvou. Aktuálně má středisko protlačování za sebou další hotovou stavbu. Na Cholupickém sběrači A2 v Praze byly provedeny 2 protlaky DN 800 v pevných břidlicích R3 v celkové délce 154 m. Nyní se připravujeme na práce v Liberci na stavbě „Průmyslová zóna Sever“. Zde budou prováděny 4 protlaky DN 500 v celkové délce 294 m a na podzim budeme v Kolíně. Pro výstavbu kabelovodu bude prováděn protlak z ŽB trub DN 2500 (OD 3000) v délce 87 m. Na stavbách pořádáme pravidelné exkurze, takže budeme rádi za osobní setkání a další spolupráci. Zdař bůh!