Tunely nesmírně usnadňují život lidem po celém světě. Jejich výstavba je ovšem zároveň velice náročná. Vyžadují pečlivou přípravu, hodně dřiny a často i značnou dávku odvahy. O to více potěší, že z hlediska technologie patří Češi v tomto oboru mezi elitu. Vedle Islandu se na ně spoléhají dnes také ve Finsku, kde pomáhají v Helsinkách budovat další trasy metra.
V současnosti převládají u nás i ve světě dvě technologie budování podzemních staveb: mechanizovaná za pomocí razicích štítů TBM a konvenční známá jako Nová rakouská tunelovací metoda.
Zjednodušeně řečeno, buď se šťouráte v zemi razicím štítem, nebo bez něj. Nedá se přitom říct, která z technologií je lepší či výhodnější. Vždy je nutné vzít v úvahu mnoho kritérií. O výběru metody rozhodují především očekávané geologické poměry v podzemí.
Housenky, za nimiž zůstává hotový tunel
Pod Prahou už přes jeden a půl roku pod vedením pracovníků Metrostavu pilně pracují na prodloužení metra dva plnoprofilové razicí štíty TBM-EPB. Díky dětem z nemocnice Motol, které dostaly za úkol vybrat vhodná jména, se jim nemusí říkat S-609 a S-610, ale jednoduše Tonda a Adéla.
Nasazené razicí štíty patří ke standardním strojům určeným pro výstavbu metra. Byť jde o jedny z nejmenších svého druhu, i tak měří na délku úctyhodných 100 metrů a váží 900 tun. Průměr řezné hlavy je 6 metrů.
Když se toto všechno dá do pohybu, výsledkem zdaleka není pouze "vyvrtaná díra". Razicí štít je tak sofistikovaný, že za ním zůstává hotový tunel sestavený z železobetonových segmentů.
Z takzvané čelby putuje odtěžená zemina útrobami stroje na pásový dopravník a následně dalším pásovým dopravníkem na povrch. Opačným směrem míří speciálními vozidly dopravované segmenty tunelového ostění.
Ty jsou pak pomocí zařízení zvaného erektor smontovány do podoby uzavřeného prstence, který představuje rovnou definitivní ostění tunelu. Obsluha pak zajistí jednotlivé segmenty mezi sebou pomocí šroubů.
Prstence jsou dimenzovány tak, aby vydržely zátěž nadloží. Garantují tak stabilitu tunelu po celou dobu jeho životnosti. Mají však ještě jeden úkol. O jejich čelní plochu se zapírají hydraulické písty a zajišťují tak posun štítu. Rychlost stroje závisí na zastižené geologii. Obvykle činí několik centimetrů za minutu.
Ražené úseky tunelu Blanka, Nová rakouská tunelovací metoda v praxi.
Proces ražby štítem byl u nás dosud nejlépe vidět na nedávné exkluzivní prezentaci Metrostavu ve stavební jámě u Evropské ulice v Praze. Razicí štít Adéla tam postupoval v částečném profilu přímo před zraky pozvaných novinářů.
Tonda s Adélou nebyly prvními štíty, které kdy do Prahy dorazily. Zaměstnanci Metrostavu měli už v 80. letech co do činění s jejich předchůdci ze Sovětského svazu. Tyto zkušenosti však byly v současnosti prakticky k ničemu.
Nové razicí štíty od německého výrobce Herrenknecht jsou technologicky takřka o generaci dále. Dělníci a technici Metrostavu se tak museli přeškolit na úplně nové pracovní postupy a co nejrychleji si je osvojit. Podle rekordních ražeb na konci loňského roku se jim to podařilo na výbornou.
Rozpoj a když to nejde, střílej
Před obnovenou premiérou razicích štítů v Praze u nás dominovala Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM), technologie z druhé poloviny 20. století, kterou se ve světě dodnes razí 50 procent podzemních staveb. U nás se používala v poslední době například při výstavbě tunelu Blanka.
Jak již napovídá název, metoda pochází od našich jižních sousedů. Na jejím počátku byly bohaté zkušenosti rakouských razičů s horskými terény.
Přestože Rakušané tímto způsobem úspěšně postavili mnoho tunelů, svět se na něj zpočátku tvářil rozpačitě. Na jedné straně byla nedůvěra odborné veřejnosti, na druhé neochota investorů nést rizika. V současnosti jde však o základní typ konvenční ražby, který je zcela důvěryhodný.
Portál tunelu Olafs. Výsledek české práce na Islandu.
Podstatou NRTM je využít samonosnost horninového prostředí před zabudováním primárního ostění tunelu. Podle geologických podmínek je pak možné profil razit po částech či v plném profilu. V závislosti na geologii se také volí způsob rozpojování čelby. Pokud je hornina příliš tvrdá, využívá se trhacích prací, v opačném případě stačí strojní rozpojování.
Laik by řekl, že nejpříznivější jsou pro raziče co nejměkčí horniny. Opak je pravdou. V tvrdých horninách se postupuje snadněji, protože klesají nároky na ostění tunelu. V ideálním případě stačí pouze stříkaný beton.
Naopak v případě nestabilního profilu je třeba primární ostění zajistit větším množstvím betonu, kotev a oceli, čímž se ražby komplikují a prodražují. Je tomu tak proto, že při ražbě pomoci NRTM je jedním ze základních prvků tunelu sám horninový masiv.
Svatá Barborka dohlíží nejen na horníky
Když tým Metrostavu před lety dobýval islandské hory, nebylo mu co závidět. Ze země tryskaly gejzíry ledové vody, což vyžadovalo rozsáhlé chemické injektáže a železnou trpělivost stavbařů.
Poukazuje to na problém, se kterým musí počítat každý razič: nevyzpytatelnost matky přírody. Žádný geologický průzkum vám nezaručí, že budete stoprocentně znát prostředí, ve kterém proběhne ražba.
Raziči proto vždy vstupují tak trochu do neznáma, snad proto se vžila tradice, že nad bezpečností ražeb kromě orgánů Státní báňské správy bdí také svatá Barborka, patronka havířů. Její soška je v současnosti symbolicky umístěna snad u všech tunelových staveb, které v Česku probíhají. Přejme si, ať její síla provází všechny raziče.
