Zpět na stavby

Realizace nového dvoukolejného tunelu Mezno

Tunel Mezno je budován v rámci modernizace na IV. železničním koridoru (Praha – České Budějovice – Horní Dvořiště) v úseku Sudoměřice u Tábora – Votice. Tunel je dvojkolejný, o celkové délce 840 m. Ražba tunelu probíhala v přeměněných horninách moldanubika, které byly reprezentovány převážně pararulami.


Úvod

Modernizace IV. železničního koridoru významně usnadní cestování mezi Prahou a Českými Budějovicemi, po dokončení celého koridoru se významně zkrátí jízdní doba z původních 2 hod. 30 min. na 1 hod. 45 min. Jedním z posledních modernizovaných úseků koridoru je trať mezi Sudoměřicemi u Tábora a Voticemi, která překonává členitý terén České Sibiře. Z tohoto důvodu byly v trase navrženy také dva dvoukolejné tunely Mezno a Deboreč. Byly raženy konvenčně, Novou rakouskou tunelovací metodou (NRTM), jejíž součástí byl i soubor geotechnických měření a sledování horninového masivu.

Tento článek je zaměřen na problematiku výstavby tunelu Mezno, který leží mezi obcemi Mezno, Stupčice a Střezimíř. Tunel podchází pod bezejmenným nevýrazným vrcholem s nadmořskou výškou 616 m n. m., výška terénu v místě portálů je okolo 590 m n. m. Konstrukci tunelu tvoří dva portálové úseky budované v otevřené svahované stavební jámě a ražený úsek. Délka konstrukce hloubených částí je 48 m na vjezdovém (budějovickém) portálu a 24 m na výjezdovém (pražském) portálu. Ražený tunel je dlouhý 768 m. Celková délka v ose podzemního díla je tedy 840 m. Mocnost nadloží na raženém vjezdovém portálu činí 7,2 m, na výjezdu je nadloží mocné 5,5 m, maximální výška nadloží raženého tunelu je 26,3 m ve staničení TM 442,5. Situování tunelu je patrné z obr. 1.

Návrh a technické řešení

Tunel Mezno se nachází mezi obcí Mezno a zastávkou Střezimíř v traťovém km 99,838 až km 10,680. Tunel je trasován do pravostranného směrového oblouku o poloměru R = 1401,8 m. Podélný profil je tvořen výškovým polygonem o střechovitém sklonu s podélným spádem 4,5 ‰ a 8,0 ‰. Lom nivelety je umístěn ve vzdálenosti 191 m od vjezdového portálu a je zakružen vrcholovým obloukem o poloměru 28 000 m. Vzorové příčné řezy tunelu jsou odvozeny ze vzorového listu Světlý tunelový průřez dvoukolejného tunelu pro trať v oblouku a jsou obdobné ostatním tunelům na IV. koridoru. Tunel je vybaven oboustrannými záchrannými výklenky v rozestupu po 24 m. Konstrukce ostění tunelu je dvouplášťová, s mezilehlou hydroizolací z PVC fólie. Vzhledem ke geotechnickým a zejména hydrogeologickým poměrům byla část tunelu navržena s protiklenbou a uzavřenou tlakovou hydroizolací a část tunelu s profilem na patkách s deštníkovou hydroizolací. Důvodem je zejména snaha o ochranu vodního zdroje pro obec Mezno v blízkosti vjezdového portálu. S ochranou vodního zdroje souvisí i ochranné opatření realizované v předstihu – těsnicí clona mezi stavební jámou vjezdového portálu a vodojemem a jímacími studnami obce Mezno. Realizační dokumentace tunelu vychází ze zadávací dokumentace zpracované v roce 2013. V RDS bylo oproti ZDS v místech s příznivými inženýrskogeologickými poměry poníženo zastoupení úseků s protiklenbou a uzavřenou izolací. Konkrétně byly eliminovány úseky s uzavřenou hydroizolací v oblasti hloubeného výjezdového portálu, dále v ražené části tunelu přilehlé k výjezdovému portálu a v úseku délky 96 m situovaném v cca první třetině délky tunelu (viz obr. 3).

Ražba tunelu byla vedena převážně dovrchně směrem od výjezdového portálu k vjezdovému. Délka dovrchní ražby činila 625 m, délka úpadní ražby 143 m. Stavební jámy pro přístup k raženým portálům a pro vybudování hloubených částí byly vybudovány jako svahované. Stavební jáma výjezdového portálu je dlouhá 24,5 m, výška portálové stěny je 16,0 m a nadloží nad raženým portálem tunelu činí 5,5 m. Na bocích stavební jámy má její spodní část sklon 5 : 1, postupně se sklon mění na 2 : 1 a horní část je svahována se sklonem 1 : 1,5 až do průniku svahu se stávajícím terénem. Portálový svah byl naprojektován se dvěma úrovněmi sklonu svahů. Horní úroveň je stejně jako na bocích stavební jámy ve sklonu 1 : 1,5, spodní úroveň přesahující profil tunelu má v celé výšce jednotný sklon 5 : 1. Stěny stavební jámy jsou zabezpečeny dvěma typy dočasného zajištění. Horní úroveň v oblasti kvartérního pokryvu je pouze zakryta ochrannou protierozní 3D plastovou sítí. Nižší úrovně jsou opatřeny vrstvou stříkaného betonu C16/20 tloušťky 100 mm s výztužnou sítí 150 × 150/6 mm a kotvením SN svorníky ⌀ 25 mm a délky 4 m. V portálové stěně byl naprojektován mikropilotový deštník délky 15,0 m z 47 trub 108/16 mm nad profilem kaloty budoucího tunelu.

Stavební jáma vjezdového portálu má délku 48,5 m, výška portálové stěny je 18,0 m a nadloží nad portálem raženého tunelu činí 7,2 m. Stavební jáma je navržena obdobně jako na výjezdovém portálu. Boční stěny jámy mají tři úrovně sklonů. Druhá a třetí úroveň ode dna stavební jámy jsou odděleny odlehčovací lavicí. Nejnižší část jámy má sklon 5 : 1, prostřední část 4 : 1 a nad touto úrovní je jáma svahována se sklonem 1 : 1,5 až do průniku svahu se stávajícím terénem. Portálový svah je navržen se dvěma úrovněmi sklonu svahů. Horní úroveň je ve sklonu 1 : 1,5, spodní úroveň v celé výšce v jednotném sklonu 5 : 1. Stěny stavební jámy jsou zajištěny shodně jako na výjezdovém portálu včetně mikropilotového deštníku.

Ražba probíhala Novou rakouskou tunelovací metodou (NRTM) v horninovém prostředí tvořeném převážně pararulami se střední až velkou hustotou diskontinuit s proměnlivou mírou zvětrání, s pevností převážně R3 až R4, místy i R5 a R6, s rozpojováním horniny převážně trhavinami. V projektu byly pro prognózované geotechnické poměry navrženy technologické třídy výrubu TTV 2 až 5 ve variantách A s rovným dnem a TTV 3 až 5 ve variantě B s protiklenbou. Technologické třídy výrubu se navzájem liší tloušťkou ostění, délkou záběru, počtem i typem použitých svorníků a případně předstihovými opatřeními. Plocha výrubu tunelu se pohybovala od 101,7 m2 pro ostění tunelu s patkami až po 119,5 m2 pro ostění se spodní klenbou. Příčný profil tunelu byl horizontálně členěn na kalotu, opěří, dno nebo dno s protiklenbou. Primární ostění je tvořeno stříkaným betonem C20/25 s ocelovou sítí 6 × 6 / 100 × 100, příhradovými nosníky, radiálními svorníky HUS či IBO a v případě potřeby bylo aplikováno jehlování předráženými SN jehlami či injektovanými IBO svorníky.

Definitivní ostění ražené části tunelu je tvořeno monolitickým železobetonem C25/30 XF1 XA1 tl. 400 mm, délka pasu činí 12,0 m (obr. 4). Mezilehlá fóliová hydroizolace v raženém tunelu je tvořena PVC fólií tl. 2,2 mm. Deštníková izolace je napojená na rubové drenáže a nemá pojistný systém. Uzavřená tlaková izolace v úsecích s protiklenbou je opatřena pojistným systémem spočívajícím v rozdělení prostoru za rubem definitivního ostění na sektory, a to vnějšími spárovými pásy, a uvnitř sektorů jsou rozvedeny injektážní hadičky pro případnou dodatečnou injektáž. V hloubených úsecích byla již v RDS zvolena odlišná koncepce – návrh ostění s posouzením na mezní stav použitelnosti s omezením trhlin na 0,2 mm a použitím betonu s omezenou hloubkou průsaku a těsněním spár vnitřními těsnicími pásy z PVC. Díky tomu je hloubený tunel bez fóliové izolace. Tloušťka ostění hloubených částí činí 600 mm, je použit beton C30/37 XF3 XA2 s maximální hloubkou průsaku 35 mm. Rub ostění je opatřen drenážní nopovou fólií a ochrannou i drenážní geotextilií 800 g/m2.

Odvodnění tunelu je realizováno prostřednictvím středové tunelové stoky DN 315, která odvodňuje jak kolejové lože, tak sbírá podzemní vodu z rubových patních drenáží v úseku s deštníkovou hydroizolací. Rubové drenáže mají profil DN 200. Materiál potrubí je jednotný, je použito plastové polypropylenové potrubí. Čisticí šachty na rubových drenážích jsou umístěny v záchranných výklencích v odstupu 24 m. Podzemní vody jsou z rubových drenáží sváděny příčnými svody do středové stoky po 72 m. Revizní šachty na středové stoce jsou situovány rovněž po 72 m. V oboustranných chodnících jsou umístěny kabelovody tvořené devítiotvorovým multikanálem 9 W a třemi chráničkami 110/94 a v pravidelných rozestupech kabelové šachty. Před oběma portály jsou situovány rozměrnější kabelové komory a příčný kabelovod tvořený dvojicí multikanálů 9 W. Z hlediska bezpečnostního vybavení je tunel Mezno vybaven nouzovým osvětlením, osvětlením vybraných záchranných výklenků a zásuvkovým rozvodem. Podél nouzových chodníků jsou osazena madla a záchranné výklenky a únikové cesty jsou značeny v souladu s ČSN 73 7508.

Velká pozornost byla věnována návrhu a odsouhlasení systému požárního vodovodu. Stavební objekt tvoří ucelený požární systém, který se skládá z podzemní prefabrikované požární nádrže situované u vjezdového portálu, z krátkého úseku zavodněného potrubí mezi nádrží a armaturní šachtou, z armaturní šachty se šoupátkem se servopohonem s dálkovým ovládáním a nadzemními stojany pro napojení mobilního čerpadla HZS a z nezavodněného požárního vodovodu (dále jen suchovodu) vedoucího od armaturní šachty do vjezdového portálu tunelu. Od portálu je potrubí suchovodu HDPE DN/OD 125 vedeno v celé délce tunelu vždy po pravé straně zabetonované v konstrukci chodníku. Nápojné výtokové ventily po maximální vzdálenosti 72,0 m jsou umístěny v tunelových výklencích v šachtách krytých plechovými poklopy.

Tvar portálových bloků je vytvořen seříznutím tunelového tubusu pod úhlem 45° rovinou kolmou na osu tunelu. Okraj portálu je opatřen římsou výšky 100 mm a šířky 400 mm. Portál je zasazen do portálového svahu, který je opevněn kamennou rovnaninou. Na vrchlíku portálového bloku jsou osazeny ocelové konstrukce protidotykových ochranných sítí (obr. 14).

Realizace geotechnického monitoringu

V průběhu stavby tunelu Mezno byl realizován geotechnický monitoring, který je nedílnou součástí observační metody NRTM. Monitoring byl prováděn v rozsahu, jenž je pro metodu NRTM obvyklý. Byly měřeny, dokumentovány a vyhodnocovány údaje monitorující chování horninového prostředí, terénu, budovaných stavebních konstrukcí a také stávající okolní zástavby. Pro většinu jednotlivých měření byly v projektu monitoringu stanoveny varovné stavy, jejichž překročení bylo nežádoucí. Konkrétní hodnoty varovných stavů vycházely buď z předpokládaných deformací stanovených v projektové dokumentaci (deformace výrubu a primárního ostění, deformace portálových stěn), nebo byly stanoveny na základě zkušeností získaných na již realizovaných tunelových stavbách (sedání terénu), případně byly převzaty z norem či jiných předpisů (seismické a akustické limity). V rámci geomonitoringu byla na tunelu Mezno prováděna tato konkrétní měření a sledování:
■ měření deformací primárního ostění (tzv. konvergenční měření);
■ extenzometrická měření;
■ měření zatížení primárního ostění – tenzometry;
■ inklinometrická měření;
■ geodetické sledování deformací svahů a stěn stavebních jam;
■ geodetické sledování povrchu – nivelace;
■ inženýrskogeologické sledování kvality horninového masivu;
■ dynamická a akustická měření;
■ hydrogeologický monitoring;
■ geodetická dokumentace výrubu kaloty (profilace);
■ měření tvaru primárního a sekundárního ostění – skenování;
■ pasportizace okolní zástavby.

Naměřené hodnoty byly v co nejkratší době vyhodnocovány a byly sdíleny v databázovém informačním systému monitoringu Barab přístupném všem kompetentním účastníkům výstavby přes webové rozhraní. Výsledky monitoringu byly diskutovány na pravidelných čtrnáctidenních poradách (radách monitoringu), kterých se účastnili zástupci jednotlivých stran výstavby – stavebník, zhotovitel, projektant, zhotovitel geomonitoringu a případní další účastníci. Výsledky monitoringu byly podkladem pro volbu technologie výstavby a dimenzaci ostění tunelu. Pro potřeby výstavby tunelu bylo použito vlastní nezávislé staničení udávané v tzv. tunelových metrech (TM). Staničení TM 0,0 bylo situo­váno v místě definitivního výjezdového portálu, v místě definitivního vjezdového portálu bylo tedy staničení TM 840.

Geotechnická měření deformací výrubu a sedání terénu nad tunelem

Konvergenční profily byly na tunelu Mezno navrženy pětibodové (tři body v kalotě a dva v opěří) a byly instalovány v roztečích od 5 m v připortálových úsecích až po 26 m uprostřed tunelu. V průběhu ražeb bylo na tunelu osazeno 37 konvergenčních profilů. Na všech konvergenčních profilech se deformace pohybovaly pod stanovenými varovnými stavy. Příklad vývoje deformací z konvergenčního profilu v TM 54 je prezentován na obr. 5.

Extenzometrických profilů bylo po délce tunelu osazeno sedm v TM 39, TM 70, TM 253, TM 565, TM 654, TM 742 a TM 775. Každý profil sestával z jednoho dvoustupňového (nad osou tunelu) a dvou krajních třístupňových extenzometrů (4,8 m od osy tunelu vpravo a vlevo). Na všech extenzometrických profilech byly naměřeny deformace pod hodnotami varovných stavů. Vyšších deformací bylo dosaženo v připortálových úsecích (oblast nízkého nadloží) na profilech TM 39, TM 70, TM 742 a TM 775. Na těchto čtyřech profilech bylo od průchodu kaloty a opěří naměřeno sedání horninového masivu na spodních měřených úrovních (cca 1,5 m nad výrubem tunelu) do 30 mm. Na profilech TM 253, TM 565, TM 654 bylo od průchodu kaloty a opěří naměřeno sedání horninového masivu na spodních měřených úrovních do 20 mm. Graf vývoje deformací extenzometru situovaného nad osou tunelu z TM 775 je na obr. 6.

Společně s extenzometrickými profily byly sdruženy nivelační profily, byly tedy situovány ve shodných staničeních v TM 39, TM 70, TM 253, TM 565, TM 654, TM 742 a TM 775. Každý nivelační profil sestával ze sedmi bodů. Tři body byly umístěny na zhlavích extenzometrů a po dvou bodech bylo instalováno na levé a pravé straně od krajních extenzometrů. Vyšší hodnoty sedání terénu byly opět zaznamenány v připortálových úsecích na profilech TM 39, TM 70, TM 742 a TM 775. Největší hodnoty sedání terénu byly dosaženy v TM 775, kde bylo nad osou tunelu naměřeno sedání 24 mm. Tvar poklesové kotliny z TM 775 je zřejmý z grafu na obr. 7.

Geomonitoring portálových jam a okolních objektů

Stavební jámy hloubených částí tunelu Mezno byly provedeny svahované. Na portálech byly v průběhu stavebních prací sledovány pohyby stěn na 3D geodetických bodech. Oba portály byly navíc sledovány inklinometricky. První inklinometr M1 byl situován u vjezdového portálu (na levé straně ve směru ražby) v TM 803,9 ve vzdálenosti 1,2 m od hrany koruny svahu. Druhý inklinometrický vrt M2 byl umístěn u výjezdového portálu (na levé straně ve směru ražby) v TM 20,0 ve vzdálenosti 3,0 m od hrany koruny svahu. Naměřené deformace byly na obou inklinometrech malé a pohybovaly se do 8 mm. Varovného stavu vodorovných pohybů (vyklonění/zatlačení portálových stěn) stanoveného na hodnotu 35 mm dosaženo nebylo.

Na výjezdovém portálu bylo osazeno jedenáct 3D geodetických bodů – tři body v portálové stěně a po čtyřech bodech v bočních stěnách. Pohyby bodů vykazovaly hodnoty do 10 mm v jednotlivých složkách (svislá, příčná, podélná k ose tunelu). Varovných stavů příčné deformace (vyklonění) stanovených na hodnotu 35 mm a svislé deformace (sedání) stanovené na hodnotu 20 mm tedy nebylo dosaženo.

Na vjezdovém portálu bylo osazeno patnáct 3D geodetických bodů – tři body v portálové stěně, čtyři body v levé boční stěně ve směru tunelových metrů a osm bodů v pravé boční stěně ve směru tunelových metrů. Dne 2. května 2020 došlo na vjezdovém portálu k sesutí části svahu vpravo ve směru tunelových metrů v úseku TM 808 až TM 834 po predisponované nepříznivě orientované ploše. Sesutý svah bylo nutno sanovat, svah byl vybudován v mírnějším sklonu a byl posílen hřebíkováním IBO R32N a IBO R51N. Na pravé připortálové nesesuté části stěny (TM 792 až TM 808) ve směru tunelových metrů byly v TM 795 a TM 804 v době sesuvu (počátek května 2020) naměřeny zvýšené deformace cca 45 mm v příčném směru (vyklánění) a cca 30 mm ve svislém směru (sedání). Tím byl překročen varovný stav stanovený na hodnotu 35 mm vyklánění a 20 mm sedání. Z toho důvodu byla připortálová nesesutá část na pravé straně ve směru ražeb posílena dvěma řadami IBO kotev R51N, dl. 9 m. Dále byly vůči realizačnímu projektu monitoringu doplněny čtyři nové geodetické body na pravé straně ve směru tunelových metrů ve staničeních TM 806 a TM 808. Od instalace výše popsaných dvou řad kotev (5. května 2020) již k nárůstu deformací nedocházelo, průběh byl cca konstantní až do odtěžení spodní etáže portálové jámy. Na odtěžení spodní etáže v hloubené připortálové části vjezdového portálu (TM 792 až TM 798) a následnou ražbu opěří v ražené části reagovala v srpnu 2020 boční pravá stěna (ve směru tunelových metrů) pohybem cca 5 mm do jámy a cca 5 mm sedání. Tento pohyb byl potvrzen na profilech v TM 795 a TM 804. Následná měření již prokázala ustálení pohybů. Varovné stavy příčné deformace (vyklonění) stanovené na hodnotu 35 mm a svislé deformace (sedání) stanovené na hodnotu 20 mm byly na vjezdovém portálu překročeny právě na profilech v TM 795 a TM 804. Na těchto dvou profilech byly naměřeny celkové deformace v sedání do 40 mm a ve vyklonění do 60 mm (viz obr. 8, 9). Na ostatních profilech vjezdového portálu byly naměřeny hodnoty ve svislém i příčném směru pod varovnými stavy.

Po dobu trhacích prací (22. července 2019 až 30. listopadu 2020) byly nepřetržitě na dvou stanovištích vyhodnocovány účinky od trhacích prací na okolní zástavbu. Stanice byly přemísťovány mezi jednotlivými obytnými domy tak, aby byly vždy co nejblíže k místu odstřelu (čelby kaloty a opěří). Největší rychlost seismického kmitání byla zaznamenána 0,7 mm/s  23. září 2019 na stanici v objektu Střezimíř 146. Naměřené hodnoty dynamického zatížení byly zcela v přípustných mezích podle ČSN 73 0040 pro stupeň porušení 0, tj. s vyloučením možnosti vzniku poškození z titulu provádění trhacích prací pro objekty třídy odolnosti B (běžné cihelné stavby), respektive A (stavby v horším stavebnětechnickém stavu) a druhu základové půdy B pro nižší až střední frekvenční obor zjištěný měřením.

Pro zdokumentování skutečného tvaru obnaženého výrubu, a tedy i případného množství nadvýrubů (podvýrubů), byl každý záběr zaměřen geodetickým přístrojem Profiler. Po dokončení ražeb byl pak naskenován povrch primárního ostění, aby bylo možno určit místa, kde povrch primárního ostění koliduje s budoucím rubem sekundárního ostění, a tato místa vyfrézovat. Součástí komplexního geotechnického monitoringu tunelu Mezno bylo dále kontinuální inženýrskogeologické sledování kvality horninového masivu. Dokumentován byl každý stavební postup s výstupem v podobě fotodokumentace a geotechnického pasportu s nákresem čelby, textovým záznamem zjištěných skutečností, zhodnocením kvality horninového masivu podle zásad klasifikace RMR a komentáři či doporučeními ohledně technologických opatření a prvků, které přímo ovlivňují podmínky ražby, respektive stabilitu výrubu.

Zhodnocení průběhu výstavby

Hloubení stavebních jam
Po provedení přípravných a předstihových prací zahrnujících zejména vybavení vstupů na pozemky dočasných záborů, vybudování staveništních komunikací i ploch pro zařízení staveniště a mezideponii byly 20. srpna 2018 zahájeny zemní práce na hloubení stavební jámy výjezdového portálu. Souběžně pokračovala výstavba objektů ZS, staveništní přípojky VN s trafostanicí, vyřízení povolení trhacích prací, povolení stavby pro zařízení staveniště a povolení vypouštění důlních vod. Po měsíci prací bylo dosaženo cca 5 m pod terénem poloh pevných horninových materiálů a další efektivní postup odtěžování byl možný jen s využitím trhacích prací. S jejich zahájením bylo nutné vyčkat na souhlas obce Mezno, který byl podmíněn vybudováním stavebních objektů a provozních souborů souvisejících s ochranou zdrojů pitné vody. Bylo tedy nutné nejprve vybudovat nové vodojemy včetně vodovodu a podzemní těsnicí stěnu umístěnou v prostoru mezi stavební jámou vjezdového portálu a stávajícím vodním zdrojem vzdáleným cca 40 m od hrany stavební jámy.

Svislá těsnicí stěna délky 150 m a hloubky 12 m byla ze svislých vrtů s osovou vzdáleností 0,5 m. Vrty byly vyplněny cementovou zálivkou a následně vzestupně injektovány hydrofilní injektážní směsí MasterRoc MP 325. Ilustrační foto z realizace těsnicí stěny je na obr. 2. Po zprovoznění těchto objektů byl vydán 7. července 2019 souhlas obce Mezno s prováděním trhacích prací. Práce byly tedy přerušeny na dobu deseti měsíců. Při možnosti použití trhavin práce pokračovaly v rychlém tempu a k 20. srpnu 2019 byla stavební jáma vyhloubena a zajištěna na úroveň dna kaloty tunelu. Z této úrovně byl proveden mikropilotový deštník a po jeho dokončení byl vybudován předštítek (falešné primární ostění) délky 2,18 m, který tvoří přechod mezi hloubeným a raženým tunelem.

Realizace stavební jámy vjezdového portálu byla zahájena 15. srpna 2019 a naplánována tak, aby byla v předstihu připravena na proražení tunelu. Vzhledem k dostatku času se dal přizpůsobit postup prací podle dostupnosti kapacit i klimatických podmínek a poté koordinovat s výstavbu sousedních stavebních objektů. Před vrtáním mikropilotového deštníku bylo na základě skutečně zastižených geotechnických podmínek rozhodnuto o jeho prodloužení na 18,0 m. Na vjezdovém portálu byly pod kvartérními sedimenty zastiženy zcela rozložené pararuly (eluvium původní horniny) charakteru zeminy, které pokračovaly až na úroveň dna kaloty, kde již byla zastižena hornina skalního charakteru. Práce na hloubení stavební jámy zpomalil sesuv části levého svahu, popsaný výše. Přesto byla stavební jáma v předstihu připravena na proražení tunelu (viz obr. 10).

Ražba tunelu
Práce na ražbě tunelu byly slavnostně zahájeny 11. září 2019 vysvěcením sošky svaté Barbory. Ražba byla prováděna konvenční metodou většinově dovrchně směrem od výjezdového k vjezdovému portálu. Výrub byl horizontálně členěn na kalotu, jádro a posledních 288 m tunelu profilu s protiklenbou i dno. Pro rozpojování horniny bylo využíváno téměř výhradně trhacích prací. Nejvíce zastoupenou vystrojovací třídou byla TTV 4 s průměrným postupem 1,7 m. Práce na ražbách probíhaly bez zásadních problémů.

Jedinou větší anomálií při ražbě tunelu byl nadměrný nadvýlom, k němuž došlo 6. prosince 2019 v ranních hodinách cca v TM 266.Vlivem náhlé změny geotechnických vlastností horninového prostředí v poruchové zóně nad stropem kaloty ohraničené hladkými odlučnými plochami vypadlo cca 70 m3 horniny. Dosah nadvýlomu byl v pravé části kaloty 4–5 m nad teoretickým obrysem výrubu. Na pravé straně se sesunula rovněž část čelby do vzdálenosti až 4 m. Vypadnutá hornina s sebou strhla jehly instalované z předcházejícího postupu prováděného v TTV 4, vybudované primární ostění zůstalo neporušené. Výška nadloží v místě nadvýlomu byla přibližně 20 m. Postup další ražby a zmáhání tohoto nadvýlomu byly stanoveny na mimořádně svolaném jednání rady monitoringu. Po částečném odtěžení závalu byl na stěny dutiny aplikován bezpečnostní nástřik stříkaného betonu. Poté byl od posledního osazeného rámu v oblasti obvodu profilu mezi 10.00 až 3.00 hod. navrtán deštník z kotev IBO R51L délky 9,0 m s roztečí 300 mm. Na IBO kotvy byla instalována kari síť s pletivem a pod deštník byly postaveny dva rámy na sraz. S postupnou ražbou v TTV 5 byl v místě dutiny prováděn nástřik falešného primárního ostění. Přes ostění byly vyvedeny trubky pro následné vyplnění dutiny čerpaným betonem, které se provedlo zpětně po přechodu čelby do stabilních horninových podmínek. Tunel byl v kalotě proražen 16. srpna 2020 a ražba opěří a dna probíhala do 8. října 2020. Na obr. 12 je patrný ražený profil tunelu s protiklenbou.

Betonáž tunelu
Betonáž sekundárního ostění a stavební kompletace tunelu probíhala od září 2020 stejným směrem jako ražba od výjezdového portálu k vjezdovému. Práce byly organizovány proudovým způsobem výstavby (obr. 13) v následujícím pořadí: betonáž základových pasů, uložení bočních drenáží obetonovaných mezerovitým betonem, instalace hydroizolačního souvrství tvořeného geotextilií 800 g/m2 a PVC fólií Mapeplan TU WF tloušťky 2,2 mm, respektive 3,2 mm v úseku s celoplošnou izolací, montáž samonosné armatury (všechny tunelové pasy byly armovány), betonáž ostění. Pro ražený tunel i hloubené tunely byl použit ocelový bednicí vůz PERI, který byl pro betonáž hloubených tunelů doplněn o záklopové bednění a bednění límce portálových pasů. Nejprve byl vybetonován první pas v raženém tunelu, poté byla forma vysunuta zpět do stavební jámy a vybetonovány byly oba pasy hloubeného tunelu. Následně již postupovala forma až k poslednímu pasu vjezdového portálu, který byl betonován 15. června 2021. Při optimálním postupu byla prováděna betonáž každou třetí směnu, tj. po osmnácti hodinách. Celkem 24 tunelových pasů na vjezdové straně bylo realizováno z důvodu ochrany přilehlých vodních zdrojů s celoplošnou izolací a protiklenbou. V tomto úseku byly práce náročnější o následující operace realizované postupně po jednotlivých pasech: vyrovnávací vrstva betonu, hydroizolační souvrství včetně pojistného injektážního systému, ochranná vrstva betonu, montáž armatury, betonáž protiklenby. Závěrečnými pracemi bylo uložení středové drenáže, betonáž dna, betonáž chodníků po obou stranách tunelu s kabelovody 12 × DN 100 a na pravé straně tunelu s požárním suchovodem DN 100. Povrch chodníku, ve kterém byly poklopy drenážních a kabelových šachet, byl upraven striáží (metličkováním). Dále bylo instalováno madlo v tunelu a protidotykové zábrany na obou portálových blocích. Stavebně byl tunel dokončen do konce července 2021. Pohled do stavebně dokončeného tunelu je na obr. 11 a pohled na vjezdový portál v době dokončování zásypů na obr. 14.

Závěr

Výstavba tunelu Mezno proběhla za konstruktivní součinnosti stavebníka, řešitele monitoringu a budoucího správce se zhotovitelem a projektovým týmem za použití technologií, jež jsou v současnosti standardní. I díky tomu se podařilo zvládnout všechny zmíněné komplikace. Na základě realizovaných měření lze konstatovat, že se deformační chování při hloubení portálových jam a při ražbě tunelu pohybovalo v předpokládaných mezích. Varovný stav byl překročen pouze na dvou profilech v připortálové části vjezdového portálu, kde bylo třeba portálovou stěnu dokotvit.

Zastižené geologické poměry se oproti předpokladu z průzkumu lišily jen v některých dílčích aspektech, takže ražby proběhly bez výraznějších překvapení v plánovaném tempu. Celková doba výstavby byla ovlivněna zejména nutností realizovat opatření k ochraně vodních zdrojů a také dopady pandemie covid-19, zejména v první vlně.

Po předání úseku Sudoměřice u Tábora – Votice (předpoklad zprovoznění první koleje je druhé čtvrtletí roku 2022) zůstanou na IV. koridoru mezi Prahou a Českými Budějovicemi nedokončené pouze dva úseky tratě. Prvním úsekem je Soběslav – Doubí dl. 8,8 km, který je v současné době ve výstavbě, a je plánováno, že bude zprovozněn v roce 2023. Druhým nedokončeným úsekem dl. 18 km je trať mezi obcemi Nemanice – Ševětín, jež je nyní v projektové přípravě. Na tomto úseku se můžeme těšit na dva nové dvoukolejné tunely – Hosín dl. 3,12 km a Chotýčany dl. 4,77 km.

Identifikační údaje o stavbě

Název stavby: IV. železniční koridor v úseku Sudoměřice u Tábora – Votice, tunel Mezno
Lokalita: Středočeský kraj, okres Benešov, obec Mezno, Stupčice, Střezimíř
Stavebník: Správa železnic, státní organizace
Zhotovitel: OHLA ŽS, a.s. (dříve OHL ŽS, a.s.)
Geomonitoring a geotechnický dohled: SG Geotechnika a.s.
Projektant dokumentace pro zadání stavby: SUDOP PRAHA a.s.
Projektant realizační dokumentace stavby: AMBERG Engineering Brno, a.s.
Plánovaná doba výstavby: 08/2018–12/2021