Dále
popsané stavební práce předcházely i následovaly uložení tubusu metra.
Zhruba se dají rozdělit do následujících etap:
• zhotovení železobetonových kotvených podzemních stěn pro vytvoření suchých
doků a jímek na obou březích Vltavy,
• těžba rýhy v řece,
• stabilizace tubusu osazeného do trasy podbetonováním a instalací ocelových
kotevních trnů o průměru 130 mm.
Kotvené podzemní
stěny
Na obou březích
Vltavy byly stavební jámy zajištěny podzemními stěnami kotvenými v několika
úrovních – ty ústí do břehových jímek provedených taktéž technologií
podzemních stěn, které jsou nadstaveny nad úrovní dna Vltavy štětovnicemi.
Stabilitu stěn jímek zajišťuje rozpěrná ocelová konstrukce.
Při výstavbě byly použity klasické technologie, často však v podmínkách,
které nejsou zcela běžné. Pro provádění podzemních stěn byly použity
hydraulické drapáky SOILMEC osazené na nosičích Liebherr a Unex. Požadavek
projektanta zahloubit patu podzemní stěny do nepropustné vrstvy skalního
podloží a současně dosáhnout hloubky potřebné pro provedení jednotlivých
tubusů byl hlavně v části stavební jámy v Tróji naplňován s velkými
obtížemi. Břidlice vyskytující se v této části stavby byly zastiženy
výše než předpokládal projekt a jejich pevnost místy přesahovala 35
MPa. To bylo příčinou enormního opotřebení těžních zařízení. Kromě celkem
obvyklého lámání zubů drapáku docházelo však zde i k vylamování celých
čelistí. Udržení plynulosti stavby si vyžádalo velké úsilí pracovníků
stavby i servisního střediska dílen.
Kotvení podzemních
stěn se provádělo pod hladinou podzemní vody, která koresponduje s hladinou
Vltavy. Nejnižší úrovně kotev se nacházely v hloubce až 10 m pod hladinou
podzemní vody. Kotvení bylo prováděno vrtnou soupravou Klemm KR 806
D osazenou vrtným systémem Duplex, který hloubí vrt tyčovou i pažnicovou
kolonou najednou. V začátcích nebyl výkon provádění kotvení pod vodou
nijak uspokojivý, což bylo způsobeno jednak technickými závadami vrtné
soupravy, jednak nezkušeností posádky s vrtáním v prostředí s tak silnou
tlakovou vodou vynášející materiál zpoza rubu podzemní stěny. Obě tyto
příčiny nízkého výkonu se postupně odstranily a časový skluz byl vyrovnán.
Kromě souprav pro
provádění podzemních stěn a kotvení byla na této stavbě v menším rozsahu
nasazena beranidla pro zhotovení štětových oken v podzemních stěnách,
pilotážní souprava Delmag provádějící čerpací studny a vrtná souprava
Hütte v kombinaci s vysokotlakým čerpadlem Technivell, které byly použity
pro dotěsnění některých částí stavební jámy metodou tryskové injektáže.
Těžba rýhy v
řece
Výkop rýhy ve dně
Vltavy pro zatažení prvního tubusu představuje rýhu dlouhou 168 m, ve
dně se šířkou 12 m a sklonem svahů 1:2 až 1:2,5. Hloubka rýhy byla proměnlivá
od 10 m do 12,30 m od hladiny. Celková kubatura vytěženého materiálu
byla u štěrkopísků 25 200 m3 a u břidlic 12 300 m3. Mocnost štěrkopísků
v profilu podchodu byla cca 5 až 7,5 m3, mocnost břidlic 2 až 4 m. Práce
spojené s výkopem probíhaly od května do října 2001 a s výjimkou posledních
tří týdnů byly prováděny za plného plavebního provozu, z čehož vyplývala
nutnost etapizace jednotlivých úseků.
Těžba
se zahájila z lodi Hanka bagrem UB a lanovým drapákem „greif“, který
těžil nesoudržné štěrky a písky dna Vltavy. Nasazen byl také polypový
drapák, který se však v ulehlých štěrkopíscích neosvědčil. Dalším těžebním
mechanizmem byl pronajatý bagr Komatsu PC 250 s ramenem délky 17 m,
umístěný na tlačném člunu JTČ 1000. Na tomto člunu byl současně i jeřáb
RDK 300 včetně vibroberanidla FK 40, které zajišťovalo beranění kotevních
prvků (roury, larseny) do dna Vltavy. Vzhledem k tomu, že při objemu
lžíce bagru Komatsu 0,44 m3 byly výkony této sestavy neuspokojivé a
navíc se vyskytovala i častá poruchovost pístnice u lžíce, bylo po třech
týdnech těžby rozhodnuto o stažení tohoto stroje a jeho nahrazení bagrem
Liebherr s lanovým drapákem Stein pro těžbu podložních břidlic a lanovým
drapákem „greif“, které se střídaly dle potřeby.
S použitím drapáků
„greif“ probíhala těžba bez větších problémů. Vytěžený materiál se nakládal
do tlačných van BPP 400 a BPP 300, které byly poté odtaženy člunem „Močál“
k již dříve připravenému přístavišti, kde se materiál vyložil z lodí
bagrem do aut a dále byl transportován na skládku.
Souběžně s drapákem Stein na nosiči Liebherr byl nasazen drapák Komárno
na nosiči UB z lodi Hanka. Zde se projevily problémy s hmotností drapáku
Komárno – při jeho intenzivním nasazení došlo k potrhání paluby (bylo
ji nutno zesílit) a také k poškození šasi vlastního bagru. Drapák již
proto nebyl na této lodi v následujících etapách použit.
Velký důraz bylo
nutno klást na správnou funkci a údržbu drapáků – např. při nesprávně
zvolených zubech na drapáku Stein docházelo ke krátkodobým snížením
výkonů těžby.
Největším problémem se však ukázal být nedostatečný systém navádění
těžby a hlavně monitoring těžby, vyplývající jednak z určitého podcenění
stavbou, jednak ze složitých podmínek na volné vodě za větru a vlnobití
(podrobněji viz článek Řízená těžba štěrkopísků a břidlic pod hladinou
Vltavy na str. 25).
Pro dodržení termínu těžebních prací bylo v závěrečné fázi nutno přistoupit
k nasazení dalších mechanizmů, a to bagru UB s drapákem Komárno na další
lodi JTČ 1000.
V rámci těžby rýhy
ve dně Vltavy probíhaly další navazující práce, a sice betonáž patek
u Holešovické jímky v hloubce 11 m, vyřezání okna v larsenové stěně
Holešovické jímky, odříznutí a vytažení larsen v Trojské jímce a jejich
zpětné osazení po zatažení tubusu.
Práce spojené s výkopem rýhy pro tubus metra odehrávaly v hloubce až
12 m pod hladinou řeky a bylo tedy nutno použít ne zcela standardní
postupy a technologie. To s sebou samozřejmě neslo nutnost řešit mnoho
problémů, které se však
dařilo postupně odstraňovat a zadané dílo zvýšeným úsilím s úspěchem
dokončit.
Stabilizace tubusu
V současné době
probíhá stabilizace pravého tubusu metra, zataženého ve výkopu pod úrovní
dna Vltavy. Stabilizace v tomto případě znamená podbetonování tubusu
a jeho přikotvení ocelovými trny o průměru 130 mm do dna řeky. Komplikovanost
těchto prací, prováděných v plném rozsahu v řece, vyžaduje nasazení
lodí s nosností 350, 400 a 700 t. Na nich je osazeno kompletní osazení
pro provádění kotevních trnů – vrtná souprava Casagrande, kompresor
a míchací centrum s elektrocentrálou včetně dvou jeřábů s nosností 30
a 8 t. Přesuny lodí po řece zajišťuje motorový člun Močál, event. tlačný
remorkér.
V příštím roce budou
práce Zakládání staveb, a. s., na této akci pokračovat; bude dokončena
stavební jáma v místě ulice Povltavská na trojské straně řeky, provede
se výkop pro druhý tubus a jeho následné zatažení a stabilizace. Následně
se oba tubusy metra zasypou vhodným materiálem.
Ing. Vladimír
Malý, Ing. Jaroslav Vrzák, Zakládání staveb, a. s.
Foto: Vladimír Malý
Metro IV.C 1 subway under the river Vltava
Under this title are sheltered three articles about the bigges contract
of Zakládání staveb, Co. last year from different points of view.
The first lecture written by co-designer of special foundation contractor
documentation recapitulates principles of a technical solution of the
Vltava subway, completely describes construction of the dry dock within
its the metro tube was made including of a description of the front dock
closure and a strut system from steel beams and tubes. Detaily is described
also a way of the permanent tunnel stabilization in a trench in the river
bed wiith micropiles, foundation concrete footings and anchoring gates.
The second article written by site engineers of Zakládání staveb, Co.
with the title „Works of Zakládání staveb, Co. on the tunnel subway under
Vltava“ completes experiences gained during most important stages of this
contract: execution of diaphragm walls of the dry dock, excavation of
the trench in the river bed that was made by different types of excavators
from barge and working boats (in the depth to 13 m under water table)
and the tube stabilization.
Last contribution with the title „Managed excavation of sandy gravel
and shales under Vltava surface“ shows the way of the river bed excavation
setting with small tolerances (+10/–20 cm) due to next tube introverting
and especially using of different geodetical methods that were used for
checking of bed excavation and that had the highest influence to the excavation
velocity and termination of whole works in time.