Metrostav logo
Menu
Centrála společnostiKoželužská 2450/4, Praha 8
  • Úvod
  • LP - metrem 50 (9/2024)

Nová rakouská tunelovací metoda

Obrázek

„Přechodem od klasických metod ke konvenčním došlo ke změně náhledu na roli horninového prostředí. Z původní role ,nepřítele‘, který byl zdrojem mnohdy destruktivních tlaků na výdřevu i definitivní obezdívku, se hornina stala stavebním materiálem a ,pomocníkem‘, který svou schopností přenášet určitou část zatížení zcela změnil technologické postupy ražby i způsob zajištění stability výrubu. Masivní výdřevu nahradilo systémové kotvení a primární ostění ze stříkaného betonu.“

(Ing. Libor Mařík, časopis Stavebnictví 2017)

Ve druhé polovině osmdesátých let přicházela doba, kdy více než dvě desítky let užívané metody výstavby tunelu – štítování a prstencová metoda – dosáhly svého vrcholu a ve shodě s trendy okolního tunelářského světa bylo v podstatě nevyhnutelné, aby se do tuzemských podmínek etabloval nový přístup ke způsobu výstavby tunelů, který je nazýván jako Nová rakouská tunelovací metoda.

Na úvod se slovem zastavme u samotného názvu. Pro laickou veřejnost může být poněkud matoucí, proč je metoda „nová“, když má svůj počátek již v 60. letech dvacátého století. Pro odbornou veřejnost je kontroverzní, neboť ne všichni uznávají označení „rakouská“. Inu pokusme se poněkud rozplést význam názvu tohoto způsobu ražby tunelů.

Dlouhé dekády setrvával tunelářský obor v období tzv. klasických metod, které se vyznačovaly zajišťováním výrubu poměrně komplikovanou výdřevou, která byla v dalších fázích nahrazována kamennou, cihelnou či betonovou obezdívkou. Klasické metody se podle geologických podmínek lišily způsobem provádění a každý způsob byl označován podle místa svého vzniku – byly tak známy metody – Anglická, Německá, Belgická, Italská či Rakouská. V polovině 20. století se přístup k výstavbě tunelů začal měnit, rozvíjely se rovněž nové strojní technologie, ve větším měřítku se začalo užívat stříkaného betonu. Tento technologický vývoj otevřel dveře ke vzniku nového – avšak ve významu slova převratného či revolučního – způsobu provádění stavby tunelu. Proto je metoda dodnes jmenována jako nová. Byly to právě rakouští inženýři a stavitelé, kteří tomuto způsobu provádění dali teoretický přístup, shrnuli zásady jeho provádění a fakticky jej uvedli v život. Kritici namítají, že si přivlastnili postupy, které se v tunelářském průmyslu již celosvětově rozvíjely, a jsou státy, které pro metodu mají své vlastní názvy, které jsou prosty slova „rakouská“. A nakonec označení metoda. Slovo evokující pracovní postup či způsob provádění ani v tomto případě není zcela přesné. Nová rakouská tunelovací metoda je ve své podstatě teoretický přístup ke způsobu výstavby tunelů. Je postaven na 22 zásadách a v závislosti na geotechnických podmínkách a velikosti výrubu se provádění prací může různé měnit, přesto stále půjde o Novou rakouskou tunelovací metodu.          

Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek

Úvodem textu bylo zmíněno, že do té doby používané metody výstavby tunelů pražského metra již byly za svým vrcholem a tuzemští odborníci tak stáli před otázkami, jak kvalitněji, rychleji i levněji stavět nové tunely. Co nabídnout investorovi nového? Jak udržet a ochránit zbytek razičů, který může provádět tunelářské práce moderními technologiemi? Odpověď byla nasnadě – zavést do portfolia prací novou razicí metodu. Bylo třeba jen najít úsek metra, pro který by tato metoda byla vhodná. I s tou perspektivou, aby nabyté zkušenosti bylo možné plynule převést do ražeb silničních či železničních tunelů, jejichž realizace se ve velkém připravovala.

Vůbec poprvé byla Nová rakouská tunelovací metoda použita zkušebně na konci roku 1988. Jako vhodný objekt pro toto ověření byla vytipována stavba hygienické buňky na stanici Sokolovská (dnes Florenc). Celková délka raženého úseku byla 22 m a příčný řez podkovovitého tvaru šířky 5,20 m v počvě a výšky 4,60 m.

Obrázek

Pracovní cyklus byl navržen na dvousměnný provoz. Během první směny bylo provedeno rozpojení horniny, odtěžení a konvergenční měření, během druhé směny pak navrtání a osazení kotev, síťování a zástřik betonem. Délka záběru byla 1 m.

Rozpojení horniny bylo prováděno razicím strojem AM 50. Kotvy byly radiální vždy 5 a 7 ks do záběru, hydraulicky upínané délky 2–3 m. Vrtání bylo prováděno buď kladivem VK 21 na pneumatické podpěře, nebo vrtacím kladivem VK 29 na výsuvném sloupu s dálkovým ovládáním. Stříkaný beton byl nanášen suchou cestou strojem SSB 40, jako urychlovač bylo použito vodní sklo.

V průběhu experimentu byly naměřeny následující průměrné hodnoty trvání jednotlivých operací:

 

nedestruktivní rozpojování 

a odtěžování čelby (AM 50)                            210 minut

vrtání 7 ks kotev (5 ks 2m, 2ks 3m)                45 minut

osazení kotev a sítí                                            20 minut

stříkaný beton                                                     45 minut

měření deformací výrubu                                  20 minut

prodlužování potrubí, luten, kolejí, údržba    60 minut

technologické přestávky                                  30 minut

Prvním liniově raženým objektem pomocí NRTM byl traťový tunel pražského metra na trase IV.B-05 mezi stanicemi Kolbenova–Hloubětín. Jednalo se o část levého jednokolejného traťového tunelu o ploše výrubu 28 m2 v délce 347 m. Před zahájením ražby tohoto tunelu byl pomocí prstencové metody paralelně vyražen pravý tunel v osové vzdálenosti cca 21 m, takže byly poměrně dobře známy geotechnické poměry. Ražba probíhala v prostředí prachovitých břidlic záhořanských vrstev. Úsek byl v projektu rozdělen do tří technologických tříd výrubu s tloušťkou primárního ostění pouze 30 mm, 80 mm a 100 mm. Sekundární ostění z vodostavebného betonu B30 o tloušťce 350 mm bylo betonováno do posuvného bednění po blocích betonáže délky 9 m. Spáry mezi bloky betonáže byly těsněny těsnicími pásy. Ražba tunelu byla součástí experimentu prováděného v rámci státního výzkumného úkolu Modernizace oboru podzemních staveb k dosažení světové úrovně a byla mu věnována mimořádná pozornost i z hlediska geotechnických měření. Z celkové délky traťových tunelů v tomto úseku 2 × 1410 m bylo pomocí NRTM následně vyraženo celkem 2120 m.

Od druhé poloviny devadesátých let se NRTM stala dominantní metodou veškerých ražených tunelů v tuzemsku (tunely metra nevyjímaje). Vzhledem k užívané mechanizaci se ukázala výhoda v návrhu dvoukolejných tunelů oproti tunelům jednokolejným. Z tohoto důvodu jsou na úsecích čtvrtého provozního úseku trasy C (Nádraží Holešovice – Ládví) a pátého provozního úseku trasy A (Nemocnice Motol – Petřiny) ražené tunely dvoukolejné.

Řečí čísel

  • 1963
    rok, kdy byl světu poprvé představen název „Nová rakouská tunelovací metoda“
  • 4
    celkový počet ražených stanic technologií NRTM v rámci pražského metra (3 jednolodní a 1 trojlodní)
  • 4B
    čtvrtý provozní úsek linky B byl tím, na němž byla Nová rakouská tunelovací metoda použita poprvé v rámci pražského metra

Úseky pražského metra ražené NRTM:

 

Nádraží Holešovice - Kobylisy     dvoukolejný tunel           

Kobylisy - Ládví                              dvoukolejný tunel

Ládví - Střížkov                              dvoukolejný tunel            

Prosek - Letňany                            dvoukolejný tunel           

Petřiny - Nemocnice Motol          dvoukolejný tunel

Kolbenova - Hloubětín                  dvoukolejný tunel

Hloubětín - Rajská zahrada         dvoukolejný tunel

Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek

Při sestavovaní tohoto textu bylo čerpáno z následujících zdrojů:

  • kniha Praha a metro, Evžen Kyllar a kol., gallery, 2004

  • kniha Podzemní stavitelství v České republice, Jiří Barták a kol., Satra, spol. s r. o., 2007

  • kniha Metro metropole, František Laudát a kol., Inženýring dopravních staveb, a. s., 2016

© 2021 Metrostav - Jakýkoliv obsah této stránky není možné šířit bez souhlasu společnosti Metrostav a.s. | Metrostav a.s. je řídicí společností koncernu Skupina Metrostav