Zkušenosti z výstavby železničního tunelu Deboreč

Úvod

Čtvrtý koridor je důležitou železniční tratí sloužící potřebám vnitrostátní dopravy (spojuje Prahu s Táborem a Českými Budějovicemi), ale je i součástí mezinárodní železniční sítě TEN-T na severojižní ose Balt – Jadran. Koridor je postupně modernizován, tzn. stará jednokolejná trasa je nahrazována novým železničním tělesem, které je dvoukolejné a na kterém budou vlaky jezdit rychlostí
160 km/h. V létě roku 2018 byla zahájena modernizace úseku Sudoměřice u Tábora – Votice, kde je prakticky celý modernizovaný úsek veden v nové trase v kopcovité krajině České Sibiře. Pro překonání členitého terénu bylo třeba do projektu zahrnout také dva dvoukolejné tunely Mezno a Deboreč. Tunely byly raženy konvenčně, tzv. Novou rakouskou tunelovací metodou (NRTM), jejíž součástí byl i soubor geotechnických měření a sledování horninového masivu.

Tento článek popisuje problematiku výstavby tunelu Deboreč, který byl ražen v obtížných geotechnických podmínkách výrazné tektonické zlomové zóny. Podzemní dílo o délce 660 m se nachází mezi obcemi či jejich částmi Ješetice, Horní Borek, Nové Dvory, Řikov a Radíč. Tunel podchází pod vrchem Deboreč s nadmořskou výškou 598 m n. m., nadmořská výška terénu v místě portálů je okolo 560 m n. m. Situo­vání tunelu je patrné z obr. 1.

Deformačněstabilní chování tunelového výrubu v průběhu ražeb

Pro potřeby výstavby tunelu bylo použito vlastní nezávislé staničení udávané v tunelových metrech (TM). Staničení TM 0,0 bylo situováno v místě definitivního výjezdového portálu, v místě definitivního vjezdového portálu bylo tedy staničení TM 660. Jednu z nejdůležitějších součástí geotechnického monitoringu představují měření a sledování prováděná v samotném tunelu v průběhu ražeb. Patří k nim konvergenční měření a inženýrskogeologické sledování kvality horninového masivu. Konvergenční měřicí profily byly na tunelu pětibodové (tři body v kalotě a dva v opěří) a v podélném směru tunelu byly instalovány v rozteči od 5 m u portálů až po 15 m uvnitř tunelu. Konvergenční měření probíhalo v denní četnosti. Inženýrskogeologické sledování kvality horninového masivu bylo prováděno nonstop na každém realizovaném stavebním postupu. V rámci této činnosti byl vždy proveden geologický pasport obnažených částí výrubu včetně vyhodnocení kvality horninového masivu podle zásad klasifikace RMR. Kvalita horninového masivu spolu s výsledky konvergenčních měření byla jedním z určujících faktorů pro rozhodnutí, jak masivní bude primární ostění tunelu. Příklad dokumentace čelby kaloty tunelu uvádí obr. č. 2, na obr. č. 3 je pak fotografie této čelby.

V připortálovém úseku byly ražbami zastiženy relativně nepříznivé geotechnické poměry charakterizované silně zvětralými pararulami pevnostní třídy převážně R5 s polohami R6 s extrémně velkou hustotou diskontinuit. Od raženého portálu (TM 49) až do staničení TM 108 se proto postupovalo v nejmasivněji vystrojené technologické třídě výrubu (TTV) 5b1 pod ochranou mikropilotového deštníku. S postupným zahlubováním čelby do horninového masivu se zlepšovaly i geotechnické poměry. Ražby postupně přešly přes jednotlivé vystrojovací třídy až do nejsubtilněji vystrojené TTV 2. V TTV 2 byl ražen poměrně dlouhý úsek 159,6 m (TM 193,6 až do TM 353,2) v kompaktních kvarcitických pararulách pevnostní třídy R3 až R2.

Od TM 340 se kvalita horninového masivu začala zhoršovat. Zastiženy byly postupně rozpukané horniny převážně pevnosti R4, které měly od TM 350 v přístropí zhoršenou stabilitu (vypadávání bloků horniny v řádu jednotek metrů kubických). S následnou ražbou kaloty docházelo k dalšímu zhoršování inženýrskogeologických poměrů – v přístropí byly postupně zastiženy zvětralé, silně rozpukané pararuly pevnostní třídy R5. Ražba tedy postupně přešla do masivněji vystrojených tříd – TTV3 v TM 353,2; TTV 4 v TM 374,0 a TTV 5a v TM 384,8. Od staničení TM 370 začalo docházet k výraznějším nadvýlomům v řádu několika metrů kubických a od TM 376,4 už bylo možno postupovat jen pod ochranou předháněných jehel (příklad zaměření jednoho významného nadvýlomu z TM 384,1 je na obr. č. 4).

Nestabilitu obnažených částí horninového masivu doprovázel nepříznivý vývoj deformací primárního ostění na profilech instalovaných bezprostředně za čelbou. Radiální deformace se na měřených konvergenčních profilech instalovaných v TM 357,3, TM 370,9 a TM 382,9 začaly zvětšovat o několik milimetrů denně ve svislém i příčném směru. Nárůst deformací byl patrný především v levých bodech kaloty ve směru ražby (ve směru staničení TM). Na uvedených třech profilech byl překročen varovný stav radiální deformace. Největší deformace byly naměřeny na profilu v TM 370,9 a k 9. září 2019 činily cca 70 mm v radiálním směru na levé straně kaloty, přičemž varovný stav byl pro tento profil situován v TTV 3 a byl stanoven na hodnotu 40 mm. Směr deformací konvergenčních profilů byl téměř ideálně dostředný, tzn. deformace ve svislém i příčném směru se téměř shodovaly. Směr vývoje konvergencí v TM 370,9 je v příčném řezu tunelu znázorněn na obr. 5, vývoj hodnot vektoru deformací tohoto profilu v závislosti na čase a postupu čeleb je pak patrný z obr. 6.

Výše popsaný nepříznivý sled událostí vedl k pozastavení ražby kaloty v TM 389,7. Bezprostředně po pozastavení ražeb byla zakonzervována čelba stříkaným betonem vyztuženým sítěmi, čelbovými injektovanými kotvami Durglass a před čelbou byl ponechán opěrný horninový klín. V kalotě bylo v úseku mezi koncem opěrného klínu (cca TM 385) a čelbou opěří (TM 357) uzavřeno dno provizorní protiklenbou ze stříkaného betonu vyztuženého sítí. Po uzavření počvy kaloty se deformace začaly výrazně ustalovat a odezněly cca na konci září 2019.

K znovuzahájení ražeb kaloty z TM 389,7 došlo po realizování dodatečného horizontálního průzkumného vrtu do čelby 8. října 2019. Ražby pokračovaly v nejmasivněji vystrojené TTV 5b, kdy přístropí tunelu bylo zajištěno vrtanými subhorizontálními mikropilotami a počva kaloty byla budována s provizorně uzavřenou protiklenbou. Ražba kaloty pod ochranou mikropilotového deštníku měla na vývoj deformací již minimální vliv (viz obr. 6). V TTV 5b byla kalota ražena až do staničení TM 425,0. Kvalita horninového masivu se začala opětovně zlepšovat a ražba kaloty přešla přes TTV 4 do TTV 3. V této třídě se razilo až do TM 548,3, kde bylo z důvodu zhoršování geotechnických poměrů v oblasti před provizorním raženým vjezdovým portálem zajištění výrubu přeřazeno do TTV 4.

Geotechnická měření na portálech, povrchu a na okolních objektech

Stavební jámy hloubených částí tunelu Deboreč zabezpečovala kotvená záporová konstrukce. Na portálech byly v průběhu stavebních prací sledovány pohyby stěn na 3D geodetických bodech a na vybraných kotvách se měřily kotevní síly na dynamometrech. Oba portály byly navíc sledovány inklinometricky – dvěma inklinometry instalovanými na vjezdovém portálu, jedním pak na výjezdovém portálu. Hodnoty deformací na stěnách pažené jámy výjezdového portálu dosahovaly v jednotlivých složkách (podélná, příčná, svislá) převážně hodnot do 20 mm. Pouze u portálové stěny vjezdového portálu byla nad výrubem tunelu naměřena hodnota sedání 23 mm, čímž byl nepatrně překročen varovný stav stanovený na hodnotu 20 mm vyklonění/zatlačení/sedání portálové stěny.

Pro měření poklesové kotliny a sedání horninového masivu byly na povrchu nad tunelem instalovány dva profily sdružené z extenzometrů a z nivelačních bodů v TM 59,5 a TM 438. Jeden profil zahrnoval tři extenzometry a jedenáct nivelačních bodů (celkem šest extenzometrů a 22 nivelačních bodů pro oba profily). V obou profilech byl prostřední extenzometr instalován v ose tunelu a dva krajní extenzometry byly namontovány vždy 4,8 m vpravo a vlevo od osy tunelu. Tři nivelační body byly u obou profilů instalovány na hlavách extenzometrů a po čtyřech bodech bylo montováno dále vpravo a vlevo od trojice extenzometrů, aby byla pokryta celá poklesová kotlina. Na profilu v TM 59,5, situovaném v oblasti nízkého nadloží (mocnost nadloží v TM 59,5 činila jen cca 7,6 m) v blízkosti vjezdového portálu, bylo naměřeno sedání terénu v ose tunelu do 22 mm. Na profilu v TM 438 s vysokým nadložím (mocnost nadloží v TM 438 činila cca 28,4 m) bylo v ose tunelu naměřeno zanedbatelné sedání terénu v hodnotách jednotek milimetrů. Varovného stavu sedání terénu stanoveného na hodnotu 25 mm tedy dosaženo nebylo.

Pro vyloučení negativních účinků od tunelování na okolní zástavbu byl před zahájením trhacích prací proveden pasport pěti objektů přilehlých k vjezdovému portálu (katastrální území Horní Borek) a jedenácti domů v katastrálním území Ješetice. Vliv otřesů od trhacích prací na okolní zástavbu se monitoroval po celou dobu ražby kontinuálním sledováním každého odstřelu na dvou nemovitostech přilehlých k tunelu. Po celou dobu seismického monitoringu se rychlosti kmitání na obou seismických stanicích pohybovaly pod hodnotou 0,5 mm/s. 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. V průběhu odstřelů bylo rovněž třikrát provedeno kontrolní měření akustických účinků od trhacích prací na okolní zástavbu s výsledkem okolo 50 dB pro denní dobu a okolo 60 dB pro noční dobu. Varovné stavy jsou u akustických účinků převzaty z nařízení vlády č. 272/2011 Sb., kde jsou stanoveny limitní hodnoty pro denní dobu 83 dB a pro noční dobu 40 dB. Noční odstřely tedy nebylo možno provádět, trhací práce byly realizovány pouze v době od 6.00 hod. do 22.00 hod.

V rámci hydrogeologického monitoringu okolních objektů se sledují měsíčně od jara 2017 hladiny vodních zdrojů v potenciální zóně ovlivnění ražbami. V letech 2017 až 2019 lze pozorovat pozvolný kontinuální pokles hladin vody u řady studní, který se zastavil v loňském roce. Letošní rok je dokumentován mírný vzestup hladin. Obecně lze konstatovat, že úroveň hladin korespondovala s úhrnem srážek v jednotlivých letech (suché roky 2017 až 2019, na srážky bohatší roky 2020 a 2021). Ovlivnění okolních vodních zdrojů tunelováním nebylo prokázáno.

Návrh a technické řešení

Tunel s celkovou délkou 660 m je směrově veden ve směru od Českých Budějovic nejprve v levém oblouku o poloměru 1 402 m (TM 660,0 až TM 407,7), následuje přechodnice (TM 407,7–208,6) a dále trasa pokračuje v přímé (TM 208,6–TM 0,0). V podélném směru tunel v celé délce klesá ve směru od Českých Budějovic, nejprve ve sklonu 10,57 ‰ (TM 660 až TM 193,5) a dále ve sklonu 11,00 ‰ (TM 193,5 až TM 0,0). Podélný řez tunelem je zpracován na obr. 7.

Ražená část, primární ostění
Horniny se rozpojovaly při ražbě tunelu v měkčích partiích (připortálové úseky a oblast tektonické zóny) mechanicky, tunelbagrem. V oblastech, kde byly horniny kompaktnější a houževnatější, bylo aplikováno jejich rozpojování trhavinami s mechanickým dočištěním výrubu. Pro ražbu tunelu bylo využito pět technologických tříd výrubu (TTV) označených od nejsubtilnější po nejmasivnější 2, 3, 4, 5a a 5b1. TTV 2, 3 a 4 byly horizontálně členěny na kalotu a opěří, TTV 5a i 5b1 byly členěny na kalotu, opěří a protiklenbu. Příklad vystrojovací třídy 5a znázorňuje obr. 8. V zadávací dokumentaci byla ještě navržena šestá TTV označená 5b2 do extrémně nepříznivých inženýrskogeologických poměrů, která měla kalotu vertikálně členěnou na dva dílčí výruby. Tuto třídu však nakonec nebylo třeba využít.

Ostění tunelu je v ražené části dvouplášťové, s mezilehlou fóliovou hydroizolací, což je patrné ze vzorového příčného řezu tunelem na obr. 9. Primární ostění je ze stříkaného betonu s výztužnými příhradovými ocelovými oblouky, výztužnými ocelovými svařovanými sítěmi a svorníky. Pro stabilizaci přístropí byly v jednotlivých TTV ve zhoršených geotechnických poměrech podle potřeby předráženy subhorizontální jehly. V TTV 5a a 5b1 se do primárního ostění v kalotě opěří i protiklenbě navíc přidávala prutová betonářská výztuž. Ve třídě 5b1 bylo přístropí kaloty zajištěno vějířem vrtaných subhorizontálních injektovaných ocelových mikropilot ⌀ 114/8 mm dl. 12 m. Toto zajištění přístropí se ukázalo jako velmi užitečné při průchodu tektonicky silně podrcenými horninami v TM 389,7 až 425,0. Ve třídě 5b1 byla navíc v některých stavebních postupech využita pro zpevnění horninového masivu chemická vysokotlaká injektáž. Kotvení čelby bylo aplikováno v TTV 5b1 injektovanými sklolaminátovými kotvami Durglass, typ P30 × 5, délky 12 m a rovněž v některých postupech v TTV 5a sklolaminátovými svorníky ⌀ 32/15 mm, dl. 8 m. Tloušťka betonu primárního ostění činila od 150 mm v nejlehčí TTV 2 až po 400 mm v nejmasivněji vystrojené TTV 5b1. V kompaktní hornině v TTV 2 a 3 se využívaly hydraulicky upínané svorníky HUS Swellex Sp 16 dl. 3 m, ve zhoršených a špatných inženýrskogeologický poměrech v TTV 4, 5a a 5b1 byly aplikovány cementem injektované samozávrtné svorníky IBO R 32 mm dl. 4 m a 6 m. Pro stabilizaci oblasti tektonické zóny byly dokonce využity svorníky IBO R 51 mm dl. 12 m.

V podélném směru byla délka jednotlivých stavebních postupů závislá na zastižených geotechnických poměrech a určovala ji technologická třída výrubu. Ražba probíhala po celé délce dovrchně od výjezdového portálu směrem k vjezdovému portálu, podzemní voda tedy mohla odtékat gravitačně.

Hloubené části
Stavební jáma hloubeného vjezdového portálu je zčásti svahovaná a zčásti je pažená, se svislými stěnami. Část vzdálenější od portálu (staničení TM 640 až TM 660) je po celé výšce pouze svahovaná. Jáma má v tomto úseku tři úrovně sklonů oddělených lavičkami. Všechny tři úrovně zajišťuje stříkaný beton tl. 150 mm vyztužený ocelovou sítí 150 × 150/6 mm. Do spodních dvou úrovní je navíc aplikováno hřebíkování ocelovou betonářskou tyčí průměru 25 mm. Délka hřebíků v nejnižší úrovni portálu činí 6 m, délka hřebíků ve střední úrovni činí 4 m. Část stavební jámy přilehlá k portálu (staničení TM 640 až TM 611) je od kóty 557,65 m n. m. realizována do záporového pažení tvořeného ocelovými válcovanými profily I 300 a I 330. Tyto profily jsou osazeny do svislých vrtů ⌀ 640 mm a ⌀ 770 mm vrtaných v rozteči 1,50 až 2,26 m. Při hloubení jámy byly za odkryté příruby válcovaných profilů zápor osazovány dřevěné pažiny z fošen. Pažená jáma je v předepsaných úrovních a roztečích kotvena třípramencovými a pětipramencovými kotvami. Nad hlavami zápor je lavička šířky 1 m. Horní část nad lavičkou je svahována ve sklonu 1 : 1,5 a zajišťuje ji stříkaný beton tl. 150 mm vyztužený ocelovou sítí 150 × 150/6 mm. Systém zajištění vjezdového portálu znázorňuje obr. 10.

Stavební jáma výjezdového portálu tunelu Deboreč je navržena obdobně jako jáma vjezdová. Část vzdálenější od portálu (staničení TM 0 až TM 20) je po celé výšce pouze svahovaná a má v tomto úseku tři úrovně sklonů oddělených lavičkami. Všechny tři úrovně ve staničení TM 0 až TM 20 jsou zajištěny stříkaným betonem tl. 150 mm vyztuženým ocelovou sítí 150 × 150/6 mm. Do spodních dvou úrovní je navíc aplikováno hřebíkování ocelovou betonářskou tyčí průměru 25 mm. Délka hřebíků v nejnižší úrovni portálu činí 8 m u dvou spodních řad hřebíků a 6 m u horní řady hřebíků. Délka hřebíků ve střední úrovni je 4 m. Část stavební jámy přilehlá k portálu (staničení TM 20 až TM 49) je od kóty 553 m n. m. realizována do záporového pažení tvořeného ocelovými válcovanými profily I 300 a I 330. Tyto profily jsou osazeny do svislých vrtů ø 640 mm a ø 770 mm, jež jsou vrtány v rozteči 1,50 až 2,10 m. Při hloubení jámy bylo za příruby odkrytých válcovaných profilů osazováno vodorovné pažení z fošen. V předepsaných úrovních bylo realizováno kotvení zápor třípramencovými a pětipramencovými kotvami. Nad hlavami zápor je situována lavička šířky 1 m. Sklon horní části nad lavičkou činí 1 : 1,5. Tato svahovaná část je zajištěna stříkaným betonem tl. 150 mm vyztuženým ocelovou sítí 150 × 150/6 mm.

Definitivní (sekundární) ostění, hydroizolace, drenáže
Vodotěsnost tunelu zajišťuje v ražené části mezilehlá fóliová izolace tl. 2 mm, navržená v rozsahu klenby a opěr. Izolace je v příčném směru tunelu ukončena v patě opěr, kde navazuje na podélnou patní drenáž. V podélném směru končí izolace na prvním a posledním raženém tunelovém bloku ukončovacím profilem ve vzdálenosti 900 mm od čela bloku betonáže. Pod hydroizolační fólii byla pokládána ochranná geotextilie, aby se zamezilo jejímu možnému protržení od nerovností primárního ostění. Definitivní ostění kleneb hloubené části tunelu a prvního i posledního raženého bloku je z vodonepropustného betonu. Počva tunelu není izolována a případné průsaky dnem pod kolejové lože jímá střední tunelová stoka. Systémy patních drenáží a střední tunelové stoky jsou navzájem propojeny v každém čtvrtém tunelovém bloku. Veškerá podzemní voda, nasbíraná po délce tunelu, odtéká samovolně ve směru podélného sklonu k výjezdovému portálu.

Klenby definitivního ostění jsou navrženy z betonu C30/37, respektive C50/60 u šesti bloků v oblasti tektonické poruchy v TM 336 až TM 408. Délka bloku betonáže je stanovena jednotně pro celý tunel a činí 12 m. Celkem bylo na tunelu Deboreč realizováno 55 bloků definitivního ostění, po čtyřech betonových blocích je v hloubených částech, v ražené části se nachází 47 bloků. Celkem 45 bloků definitivního ostění je realizováno z vyztuženého betonu a zbylých deset bloků, které byly situovány v místě kompaktních prokřemenělých pararul (TM 192 až TM 312), je vyhotoveno z nevyztuženého betonu. Tloušťka kleneb sekundárního ostění v ražené části činí 320 mm v blocích, které odpovídají TTV 2, 3, 4 a 5a, a 420 mm v blocích odpovídajících TTV 5b1. V hloubených částech činí tloušťka definitivního ostění 600 mm.

Pokládka hydroizolačního souvrství (geotextilie a samotná izolační fólie), instalace armatury a samotná betonáž probíhala z jednotlivých pracovních vozů pohybujících se za sebou po kolejnicích upevněných na základových pasech kleneb tunelů. Jednotlivé vozy jsou patrny z obr. 11, kde je možno v jámě výjezdového portálu v popředí vidět izolatérský vůz, následuje armovací vůz, v pozadí je pak bednicí forma.

Informace z průběhu výstavby

Vlastní ražbě tunelu předcházely nezbytné předstihové a přípravné práce, zahájené bezprostředně po podpisu smlouvy a převzetí staveniště 24. dubna 2018. Nejprve bylo nutné dohledat všechny vlastníky pozemků potřebných pro vybudování staveništních komunikací a zařízení staveniště. Uvolnění pozemků, využívaných ve většině případů pro potřeby zemědělství, bylo limitováno sklizní, a to i vzhledem k zemědělským dotačním programům. Potřebné pozemky a staveništní komunikace k výjezdovému portálu tunelu Deboreč byly připraveny do konce července 2018. Souběžně se připravovalo vybudování staveništní přípojky VN, vyřízení povolení trhacích prací velkého rozsahu, povolení stavby zařízení staveniště a povolení vypouštění důlních vod.

Hloubení stavebních jam
Zemní práce na hloubení a zajištění stavební jámy výjezdového portálu byly zahájeny 30. července 2018. V souběhu s postupným prohlubováním stavební jámy probíhalo i odtěžování navazujícího zářezu železniční trati a budoucí obslužné komunikace tak, aby byla figura terénu snižována v potřebném rozsahu současně. V první etapě se odtěžila svahovaná horní partie stavební jámy na úroveň hlav kořenových zápor. Svahy stavební jámy byly zajištěny kari sítí a stříkaným betonem. Pro nástřik byla zvolena prefabrikovaná směs a suchý způsob nástřiku. Obvod stavební jámy byl z vnější strany ochráněn vybudovaným zemním valem a drátěným oplocením. Další etapu prací představovalo vrtání a osazovaní svislých prvků kořenových zápor v prostoru stavební jámy budoucího hloubeného tunelu. Kořeny zápor byly provedeny z prostého betonu, zbylá část vrtu byla až k povrchu zasypána stabilizovaným materiálem z vývrtu. Poté se postupně odtěžovaly jednotlivé takty stavební jámy. Prostor mezi záporami byl postupně vyplňován dřevěnými pažinami a zápory byly aktivovány v navržených kotevních úrovních předpjatými pramencovými kotvami. Z vyhloubené stavební jámy byl pro zajištění ražby úvodních metrů tunelu proveden mikropilotový deštník délky 12 m vrtaný rovnoběžně s osou tunelu (bez rozevření do vějíře). Svahované stěny v prostoru před hloubeným tunelem (mimo záporové pažení) byly zajištěny obdobně jako horní partie kari sítí a stříkaným betonem doplněným o kotevní trny (hřebíky). V rámci hloubení stavební jámy proběhly ověřovací zkoušky funkčnosti zpevňující chemické injektáže v konkrétním horninovém prostředí, protože úvodní metry ražby tunelu byly očekávány v nepříznivých geotechnických podmínkách. Výkop včetně zajištění stavební jámy výjezdového portálu byl dokončen 30. listopadu 2018 a následně započaly přípravné práce pro ražbu tunelu.

Stavební jáma vjezdového portálu byla budována obdobně, jen s drobnými rozdíly. Z důvodu umístění horní hrany portálové stěny v blízkém souběhu s místní komunikací bylo mezi stavební jámu a komunikaci osazeno z bezpečnostních důvodů silniční svodidlo JSEM-2/H2 v délce 100 m. Kořenové zápory byly v tomto případě vrtány ve dvou etapách, jako první byly z úrovně upraveného původního terénu podél komunikace provedeny zápory portálové stěny, zbylé zápory pak z úrovně dna horní svahované partie. Z důvodu zajištění bezpečného průchodu ražby tunelu pod silniční komunikací byl realizován mikropilotový deštník délky 18 m. Práce na hloubení a zajištění stavební jámy vjezdového portálu byly realizovány v období od listopadu 2018 do června 2019. Na obr. 12 je pohled na dokončenou stavební jámu vjezdového portálu po proražení tunelu, kdy jsou patrné i obnažené zápory v profilu tunelu.

Ražba tunelu
Pro ražbu tunelu bylo v lokalitě výjezdového portálu vybudováno nezbytné zařízení staveniště složené z kancelářských a hygienických kontejnerů, parkovací plochy, venkovní skladové plochy, plochy pro meziskládku rubaniny a drticí linku. V trvalém záboru na půdorysu stavební jámy a části navazujícího zářezu trati byly kontejnerové sklady, venkovní skladové plochy, havarijní sklad, opravárenská hala, elektrodílna, ventilátor, plocha pro mytí mechanizace a pod úrovní terénu zásobník technologické vody i sestava pro čištění a úpravu vypouštěné vody. Vzhledem k absenci místního zdroje vody se navážela technologická voda po celou dobu stavby a pitná byla zajištěna formou balené vody. Beton se dovážel z betonárky ve Voticích s dojezdovou vzdáleností 13 km.

Samotná ražba tunelu byla zahájena vybouráním otvoru profilu kaloty v čelní stěně výjezdového portálu 19. ledna 2019. Ražba byla vedena v celé délce tunelu dovrchně směrem k vjezdovému portálu. Na základě znalosti geologie ověřené při hloubení stavební jámy se postupovalo podle VT 5b1 s délkou záběru 0,9 m pod ochranou mikropilotových deštníků tvořených z 33 mikropilot z injektovaných trub ⌀ 114/10(8) mm délky 12 m. První deštník byl navrtán souběžně s osou tunelu již při hloubení stavební jámy, další vějíře deštníků byly vrtané z čelby tunelu z postupně se rozšiřujícího profilu, tzv. kapliček s překrytím 4 m. Pro plynulé nadvyšování výrubu se použily tři typové sady rámů BTX, doplněné o vkládané distanční prvky tří velikostí. Celkem bylo z tunelu navrtáno šest vějířů deštníků a ve VT 5b1 bylo vyraženo prvních 59 m od portálu. V této vystrojovací třídě byl profil horizontálně členěn na kalotu, jádro a dno s protiklenbou. Celý profil byl uzavírán v primárním ostění zpočátku po 8,1 m, později v příznivější geologii maximálně po 16,2 m. V následujících vystrojovacích třídách již byl ražen pouze profil na patkách, horizontálně členěný na kalotu a jádro. Postupně se přecházelo do lehčích vystrojovacích tříd a vyjma průchodu výše popsanou poruchou v TM 357 probíhaly ražby bez větších komplikací. Od TM 102 se využívalo k rozpojování horniny trhacích prací. Prorážka tunelu byla dosažena v únoru 2020.

Nepříznivé okolnosti
Na rychlost a plynulost ražeb mělo omezující vliv vydané rozhodnutí o povolení trhacích prací velkého rozsahu, které limitovalo omezení maximální nálože na jeden časový stupeň na 2,4 kg, což zejména v úseku vedeném v pevných horninách neumožňovalo realizovat záběr na délku větší než 1,6 m. Rovněž platilo omezení na provádění trhacích prací pouze v denních hodinách od 7.00 do 22.00 hod.

Další zdržení představoval průchod geologickou poruchou v TM 338–420, který prodloužil dobu výstavby v několika fázích. Nejprve bylo nutné zastavit ražbu a přijmout operativní opatření k zastavení deformací spočívající v zajištění čelby stříkaným betonem, kotvením a opěrným klínem, a to vybudováním dočasné rozpěrné protiklenby v úrovni dna kaloty v délce cca 30 m zpětně a dodatečným doplněním radiálního kotvení. Následně byl proveden doplňkový průzkum formou jádrového předvrtu ve směru ražby délky 35 m a byly vyhodnoceny všechny dosud získané výstupy monitoringu. Na základě těchto podkladů navrhl projektant další postup prací. Před dobírkou jádra bylo realizováno doplňkové kotvení kotvami IBO R51L délky 12 m s vysokotlakou chemickou injektáží CarboPur WF. Tyto kotvy byly realizovány i v následné ražbě v modifikované třídě VT5a. Celkem se instalovalo 541 svorníků, které různým způsobem zasahovaly do konstrukce sekundárního ostění a bylo nutné je dodatečně upravit v rozsahu od uřezání konce svorníku za maticí až po zapuštění o 150 mm do primárního ostění včetně roznášecí desky. Na obr. 13 jsou patrná doplňková opatření navržená pro průchod poruchou, a to „vysoké“ kotvení a dočasná protiklenba v úrovni dna kaloty.

Stavba byla rovněž postižena dopady opatření v souvislosti s šířením pandemie covid-19. Zejména při první vlně na jaře 2020, než se našel způsob pro přeshraniční cestování pracovníků slovenského dodavatele, byly práce na 1,5 měsíce přerušeny.

Sekundární ostění
Práce na sekundárním ostění byly od července 2021 organizovány stejně jako ražba směrem od výjezdového portálu k vjezdovému vyjma hloubených tunelů, realizovaných samostatně. Pro betonáž raženého tunelu byl nasazen ocelový bednicí vůz ÖSTU a pro hloubené tunely lehčí systém Doka s kontrabedněním (obr. 14). Nejprve bylo nutné zrealizovat pět bloků dna tunelu v úseku s protiklenbou a následně se již v rychlejším tempu budovaly základové pasy. Rovněž v úseku procházejícím geologickou poruchou bylo provedeno sedm bloků s protiklenbou. Po obou stranách tunelu vně základových pasů bylo instalováno drenážní potrubí DN 200 obetonované mezerovitým betonem. Následně postupoval izolační vůz umožňující montáž hydroizolačního souvrství tvořeného geotextilií 800 g/m2 a PVC fólií Sikaplan WP 1100-22HL2 tl. 2,2 mm včetně signální vrstvy. Mezi izolačním a bednicím vozem postupoval armovací vůz, z něhož se budovala samonosná armatura a vybavení umístěné v ostění tunelu. Sestavu vozů v akci zachycuje obr. 15. Finálními a dokončovacími pracemi pak bylo uložení středové drenáže, betonáž chodníků, v nichž byly po obou stranách tunelu uloženy kabelovody 12 × DN 100 a na pravé straně tunelu požární suchovod DN 100 včetně šachet a poklopů. Povrch chodníku byl upraven striáží (metličkováním). Dále bylo instalováno madlo v tunelu a protidotykové zábrany na obou portálových blocích. Stavebně byl tunel zfinalizován do konce dubna 2021 (obr. 16).

Závěr

Dosavadní získané zkušenosti potvrzují důležitost geotechnického monitoringu a také potřebné zkušenosti i dostupnost vybavení zhotovitele u ražby tunelů realizovaných konvenčně metodou NRTM. Správné a včasné vyhodnocení sledovaných veličin (geotechnické poměry při ražbě, pohyby horninového masivu a konstrukcí, sledování okolní zástavby atd.) je velmi důležité pro přijímání stavebnětechnických opatření pro ražbu v horninovém prostředí, které je často heterogenní a jehož mechanické vlastnosti se těžko předvídají. K červenci 2021 byly hrubé stavební práce na tunelu dokončeny, tzn. byly ukončeny betonáže sekundárního ostění. I když v průběhu stavebních prací vyvstaly dílčí problémy, byly překonány a dílo bylo úspěšně dokončeno. V současnosti již jen zbývá v tunelu dokončit elektroinstalaci a položit železniční svršek (štěrkové lože a kolejový rošt). Následně v první polovině roku 2022 bude tunel předán do zkušebního provozu.