Historie výstavby pražského metra, 2. díl

  • 13. 08. 2014 | zdroj: Stavebnictví, Jiří Růžička, Miroslav Kochánek
  • Zpráva

Druhý, závěrečný díl článku představujícího stručný přehled postupu výstavby a konstrukčního řešení všech dosud realizovaných tras pražského metra je zaměřen na 1. a 2. etapu IV. provozního úseku trasy C.
IV. provozní úsek trasy C – 1. etapa (Nádraží Holešovice – Ládví)

Příprava stavby IV. provozního úseku trasy C byla pravděpodobně nejdelší a nejsložitější ze všech dosud realizovaných úseků pražského metra. První studie byly zpracovány již v letech 1968–1969. Prověřovaly se různé varianty překonání Vltavy mosty nebo tunely a krátkého či dlouhého směrového vedení trasy do Severního města. V roce 1992 bylo rozhodnuto o tzv. krátké variantě přes městskou část Troja (bez obsluhy Bohnic) přímo do Kobylis a na jaře roku 1999 o vypuštění stanice Troja. To znamenalo především podstatné zvýšení polohy stanice Kobylisy, a to téměř o 11 m. Úroveň nástupiště stanice Ládví byla rovněž zvýšena o cca 6 m. Zejména u stanice Kobylisy je to pro cestující pohodlnější, neboť stráví méně času na eskalátorech, a samozřejmě je to i úspornější z hlediska nákladů na dodávku i provoz eskalátorů. Rekordně dlouhá příprava tohoto úseku nakonec znamenala realizaci několika technicky mimořádně zajímavých řešení: vysouvané tunely pod Vltavou, dva dvoukolejné ražené traťové tunely a první raženou jednolodní stanici na pražském metru. První etapa IV. provozního úseku trasy C má celkovou provozní délku 3,981 km a dvě stanice. Vývoj koncepce ražené stanice Kobylisy Tato stanice byla původně navržena jako stanice se třemi staničními tunely, kde se boční tunely využívaly jako nástupiště a střední tunel se využíval v převážném rozsahu pro umístění technologického zařízení stanice. Toto řešení se ukázalo jak z hlediska statického, tak i provozního komplikované. V průběhu další projektové přípravy se podařilo převážnou část technologického zařízení přemístit do západního podpovrchového vestibulu a tento propojit s prostorem stanice svislou technologickou šachtou, zaústěnou do příčné spojovací chodby mezi traťovými tunely v těsné blízkosti nástupiště. Toto řešení bylo u pražského metra použito poprvé, neboť všechny dříve vybudované ražené stanice mají technologické zařízení umístěno zásadně v raženém tunelu, situovaném v úrovni nástupiště. Vlastní stanice byla upravena na dva samostatné staniční tunely propojené na obou koncích nástupiště příčnými spojovacími chodbami s průchozí šířkou 8,0 m, do kterých byly zaústěny eskalátorové tunely.
Návrh se dvěma staničními tunely však byl před zahájením realizace na žádost investora změněn na výsledné velkorysé řešení stanice jako jednolodní halový prostor s ostrovním nástupištěm. Tento požadavek byl motivován snahou vyloučit z hlediska pohybu cestujících nejzatíženější příčné spojovací chodby na koncích nástupiště a vytvořit volný prostor dostatečně širokého ostrovního nástupiště, které je pro cestující nejpřehlednější a nejkomfortnější.
Technické a konstrukční řešení stanic Stanice Kobylisy Stanice Kobylisy je situována do centra stejnojmenné městské části. Vlastní staniční tunel se nachází částečně pod ulicí Pod Sídlištěm, částečně pod obytnými budovami. Úroveň nástupiště je cca 31 m pod terénem. Přístup na nástupiště zajišťují dva eskalátorové tunely ve sklonu 30°, situované do podélné osy stanice a ústící do vestibulů. Západní podpovrchový vestibul je umístěn pod Kobyliským náměstím s velmi intenzivní povrchovou dopravou. Východní polozapuštěný vestibul s navazujícím podchodem pod frekventovanou ulicí Pod Sídlištěm, kde se nacházejí zastávky autobusů, má přímou vazbu i na tramvajové zastávky v Klapkově ulici.
Kaverna stanice má světlou šířku 18,4 m a světlou výšku 11,2 m. Vrchol klenby je nad úrovní nástupiště 7,8 m. Stanice má osovou vzdálenost kolejí 13,6 m a ostrovní nástupiště šířky 10,6 m (obr. 1). Kromě vlastního nástupiště délky 100 m je na úrovni nástupiště pouze minimalizovaná požární místnost. Ostatní nezbytně nutné provozní prostory se nacházejí v úrovni pod nástupištěm, anebo na galeriích na koncích nástupiště. Celková délka staničního tunelu činí 147,9 m. Hlavní část technologického zařízení stanice, jak již bylo zmíněno, je umístěna v západním podpovrchovém vestibulu. Toto řešení umožnilo propojit oba vestibuly podpovrchovou technologickou chodbou přímo a vyloučit tak z eskalátorových tunelů kabelové kanály. V místě zaústění východního eskalátorového tunelu do stanice je situován výtah pro osoby s omezenou schopností pohybu, který ústí na terén jako třetí autonomní vstup do stanice.
Ostění staničního tunelu je dvouplášťové. Primární ostění ze stříkaného betonu má tloušťku 400 mm, sekundární ostění ze železobetonu 600 mm. Mezi primárním a sekundárním ostěním je mezilehlá fóliová hydroizolace z PVC, v klenbě jednoduchá, o tloušťce 3,0 mm, ve spodní části tunelu je dvojitá sektorovaná (2 x 2,0 mm).
Staniční tunel byl ražen v ordovických horninách, konkrétně ve skalecké facii dobrotivských vrstev. Je to souvrství lavicovitých křemenců a křemencových pískovců s podružnými vrstvami prachovců, jílovitých břidlic a jílovců. Nejvýraznější vrstvu nad profilem jednolodní stanice představují křídové cenomanské sedimenty mocnosti 12–15 m. Výrazně negativním prvkem tohoto souvrství jsou bazální sedimenty, které mají charakter zemin. Tvoří je směs přeplavených kaolinických jílových zvětralin ordoviku a štěrku mocnosti 1–2 m, která odděluje vrstvu pevných cenomanských pískovců od níže uložených hornin ordoviku. Vrstvy křídových sedimentů jsou trvale nasyceny podzemní vodou do úrovně cca 10 m nad klenbou výrubu staničního tunelu. Horní část nadloží tvoří prachovce 3–6 m mocné, přímo při povrchu se nacházejí sprašové hlíny a spraše, které včetně nepravidelných navážek tvoří vrstvu mocnosti 2–6 m.
Náročné geologické a hydrogeologické poměry se třemi zónami hornin s výrazně odlišnými geotechnickými parametry s ohledem na velké rozměry staničního tunelu vyžadovaly velmi pečlivou projektovou přípravu stavby. Celkový výrub staničního tunelu měl šířku 20,5 m, výšku 14,0 m a celková plocha výrubu činila 228 m2. Razilo se v období od května do listopadu roku 2002 a práce začaly vyražením kalot bočních výrubů, nejdříve levé a následně pravé, přibližně s jednoměsíčním vzájemným odstupem. S jednoměsíčním odstupem byla rovněž proražena spojka šířky 10 m mezi bočními výruby, přibližně ve třetině stanice. Boční výruby byly během ražby zvětšeny, aby se zkrátilo rozpětí klenby středního výrubu. Všechny tři základní výruby, z nichž boční mají v kalotě tvar gotické klenby, byly členěny i horizontálně – boční výrub na dvě části, střední na části tři. Hornina byla v převážné míře rozpojována bez použití trhacích prací, pouze v kalotě pravého bočního výrubu, kde byly v podstatě po celé délce staničního tunelu zastiženy pevné břidlice, se trhací práce v omezeném rozsahu používaly pro urychlení postupu ražby. S ohledem na silné zvodnění výrubu (zejména v kalotě levého bočního výrubu – cca 3–5 l/s) docházelo během ražby k rozbřídání horniny ve dně tunelu, což zároveň zpomalovalo postup ražeb. Tím byl ohrožen harmonogram postupu výstavby celé stanice. S ohledem na dobrou kvalitu horniny ve spodní části profilu staničního tunelu bylo rozhodnuto nepokračovat v prohlubování bočních výrubů podle původního návrhu. Po vyražení a vyčištění kalot a opěří obou bočních výrubů v celé délce stanice byla provedena jejich dočasná betonová dna. Jednalo se především o ochranu proti rozbřídání při pohybu razicí techniky. Poté následoval výrub střední části stanice ve dvou horních úrovních z již zmíněné spojky. Za postupujícím výrubem kaloty střední části stanice bylo po polovinách pobíráno dno celé stanice, se současným budováním protiklenby. Jednalo se tedy v podstatě o kombinaci horizontálního a vertikálního členění díla. Průměrné měsíční postupy na ražbách bočních výrubů se v daných podmínkách pohybovaly mezi 50 až 60 m. Na ražbě kaloty středního výrubu bylo dosaženo obdobných postupů. Během ražby se detailně sledovaly deformace jak na povrchu, tak i v podzemí. S ohledem na povrchovou zástavbu bylo třeba účinky ražby minimalizovat. Celkové deformace líce výrubu se pohybovaly v rozmezí od 20 do 55 mm. Největší poklesy u budov na terénu byly naměřeny v hodnotách do 80 mm a maximální sklon poklesové kotliny činil 1:350. Zástavba na povrchu díky velkému rozměru poklesové kotliny nevykázala výrazné poruchy.
V průběhu zpracování realizační dokumentace definitivního ostění se musel vyřešit zásadní problém styku dvou staticky zcela odlišných typů příčného profilu staničního tunelu. Příčný profil v úseku nástupiště je volný a umožňuje výrazně jiné deformace (především od hydrostatického tlaku) než koncové příčné profily vyztužené podélnými, tlakově odolnými stěnami, ukončené velmi tuhou příčnou stěnou v místě, kde jsou osazeny tlakové uzávěry stanice. Vypočtené rozdíly deformací na styku odlišných profilů činily v ose tunelu 50 mm. Z těchto důvodů se musela v oblasti tohoto styku doplnit hlavní příčná nosná výztuž ostění mohutnou podélnou výztuží. Mimo tyto úseky byly všechny pracovní spáry mezi jednotlivými betonážními pasy upraveny zalomením, čímž se zajistil plynulý průběh deformací definitivního ostění v podélném směru. Jediná přímá pracovní a zároveň dilatační spára byla zachována ve středu stanice. Betonáž definitivního ostění staničního tunelu byla v příčném profilu rozdělena na dvě části. Nejprve se betonovalo dno tunelu ve třech výškových úrovních. V podélném směru byla délka záběrů při betonáži navržena s ohledem na rozmístění podélné nosné výztuže a také na polohu jímek umístěných ve dně tunelu. Délka záběrů se pohybovala v rozmezí 6,1 až 36,2 m. Klenba stanice se betonovala do posuvné ocelové formy délky 9,6 m, tj. do délky požadovaného základního podélného modulu členění klenby stanice přiznanými pracovními spárami. Problém přechodu podélné nosné výztuže přes čílko posuvného bednění byl řešen jejím prodlužováním pomocí šroubovaných spojů s kónickými závity (systém Lenton).
Stanice Ládví Hloubená stanice Ládví je umístěna severně od ulice Střelničné před obchodním centrem Ládví tak, aby byla zajištěna přímá vazba na dříve vybudovaný podchod pod ulicí Střelničnou, ze kterého vedou výstupy na tramvajové zastávky. Z ostrovního nástupiště s proměnnou šířkou (8,8 až 9,8 m), se vystupuje dvojicí sdružených pevných schodišť a eskalátorů do podpovrchového vestibulu, na který navazuje obchodní pasáž a stávající podchod.
Konstrukce stanice je monolitický třípodlažní objekt s různým vnitřním členěním. Prostor nástupiště se částečně člení jako dvoutrakt řadou sloupů ve středu nástupiště, v úseku výstupních schodišť je to trojtrakt se dvěma řadami sloupů (obr. 3). Stanice byla realizována ve stavební jámě zajištěné převážně kotveným záporovým pažením. Navazující povrchový objekt umístěný nad stanicí je koncipován jako lehká ocelová konstrukce.
Koncepce traťových tunelů Traťový úsek Nádraží Holešovice – Kobylisy V současné době nejdelší traťový úsek na pražském metru, Nádraží Holešovice – Kobylisy, má délku téměř 2,6 km a překonává výškový rozdíl 82 m. Po podejití řeky Vltavy stoupá v délce cca 2,1 km v maximálním sklonu 39,5 ‰ až do stanice Kobylisy (viz příčné řezy v 1. dílu článku, v č. 06–07/2014). Na stanici Nádraží Holešovice se traťový úsek napojuje hloubenými jednokolejnými tunely v délce cca 260 m, které se hloubily v otevřené stavební jámě. Dále pokračuje pod korytem Vltavy vysouvanými tunely (podrobně popsanými dále) v délce 168 m. Na trojském břehu byly v prostoru suchého doku opět hloubené tunely prováděny v otevřené jámě. Zpočátku jsou to dva samostatné jednokolejné tunely, které postupně přecházejí na dvoutrakt a nakonec ústí do dvoukolejného hloubeného tunelu. Celková délka této části činí cca 380 m. Trasa pokračuje raženým dvoukolejným tunelem pod hřbetem vrchu Dlážděnka v délce cca 300 m a ústí do údolí, kde navazuje krátký hloubený dvoukolejný tunel v délce cca 100 m, umístěný mělce pod ulicí Trojskou. Součástí hloubeného tunelu je i větrací objekt a hygienická buňka pro potřeby OSM. Trasa dále pokračuje raženým dvoukolejným tunelem délky cca 1000 m, který se před stanicí Kobylisy v délce cca 260 m větví do dvou ražených jednokolejných tunelů ústících do této stanice.
Traťový úsek Kobylisy – Ládví V úseku Kobylisy – Ládví pokračuje trasa od stanice Kobylisy ve stoupání 38,4 ‰ nejprve dvěma jednokolejnými raženými tunely v délce cca 140 m, které pokračují dále jako ražený dvoukolejný tunel délky cca 580 m. Na ražený dvoukolejný tunel navazuje opět krátký hloubený dvoukolejný tunel délky 130 m, ústící do stanice Ládví.
Přechod z dříve ražených jednokolejných tunelů s obsluhou na bázi kolejové důlní dopravy na ražbu dvoukolejných tunelů s kolovými mechanizmy představoval výrazný posun v tunelovém stavitelství jak z hlediska ekonomické efektivity ražby, tak i rychlosti výstavby. Dlouhé úseky jednokolejných tunelů ve sklonu téměř 40 ‰ jsou pro běžnou kolejovou důlní dopravu velmi obtížně řešitelné. Vyžaduje to speciální výkonné důlní lokomotivy, které nejsou běžně k dispozici. Ražené traťové tunely Na trase IV. C1 byly všechny ražené tunely prováděny Novou rakouskou tunelovací metodou. V úseku od Vltavy až ke stanici Kobylisy byly raženy v prostředí ordovických hornin. Za touto stanicí, ve směru ke stanici Ládví, se část dvoukolejného tunelu razila v horninách křídových, které v místě překrývají ordovické podloží. Dvoukolejné tunely se razily v převážném rozsahu ve standardním profilu s osovou vzdáleností kolejí metra 3,7 m. Šířka výrubu činí 10 m, výška 6,7 m a plocha výrubu 56 m2. V místech přechodů na jednokolejné tunely byly profily tunelu postupně zvětšovány (obr. 4), až na maximální profil s osovou vzdáleností kolejí metra 6,5 m, tj. tunel s plochou výrubu 82 m2 (výrub má šířku 12,8 m a výšku 8,0 m). Jednokolejné tunely mají plochu výrubu 28 m2 při šířce výrubu 6,5 m a výšce 6,2 m. Tunely byly raženy zásadně s horizontálním členěním výrubu.
Výjimku tvořila zarážka dvoukolejného tunelu u portálu na trojském břehu v délce 15 m, kde byl tunel členěn vertikálně.
Ostění ražených tunelů je dvouplášťové, s mezilehlou vodotěsnou fóliovou izolací z PVC po celém obvodu tunelu.
Primární ostění tvoří stříkaný beton v kombinaci se systémem tyčových horninových kotev. Definitivní ostění je z monolitického železobetonu, prováděného převážně do posuvného bednění.
Při výstavbě ražených tunelů na tomto provozním úseku byly plně využity a dále rozvíjeny zkušenosti z výstavby tunelů technologií NRTM na trase IV. B.
Pro přístup do ražené trasy v oblasti stanice Kobylisy byla původně navržena těžní šachta situovaná na severní straně ulice Pod Sídlištěm. Později se návrh upravil a přístup do trasy metra řešil přístupový tunel délky 261 m z prostoru koupaliště umístěného v přírodní kotlině.
Tento tunel zároveň sloužil jako průzkumné dílo pro získání inženýrskogeologických a hydrogeologických informací. Výhodnost tohoto řešení se prokázala především v okamžiku, kdy bylo rozhodnuto o výstavbě stanice Kobylisy jako jednolodní. Objem výrubu stanice se zvětšil cca o 60 % a bylo nutné zajistit kapacitní trasu pro odtěžování rubaniny. Odtěžování původně navrženou těžní šachtou by bylo velmi pomalé.
Hloubené traťové tunely Všechny výše popsané hloubené tunely na této trase, jednokolejné i dvoukolejné, jsou v podstatě jednoduché monolitické železobetonové rámy s plášťovou vodotěsnou izolací z PVC fólií. Ta kromě ochrany před podzemní vodou zároveň brání pronikání bludných proudů do konstrukcí metra a naopak. Výjimku tvoří vysouvané tunely pod Vltavou, které mají nosnou konstrukci z vodotěsného betonu.
* Tunely pod Vltavou O problematice přechodu Vltavy se diskutovalo již v roce 1980 při návrhu stanice Nádraží Holešovice, která je součástí dříve realizovaného III. provozního úseku trasy C. Stanice byla nakonec postavena v tzv. univerzální poloze tak, aby se mohlo v budoucnu rozhodnout o způsobu překonání řeky buď tunelem, nebo mostem. Vzhledem k malé vzdálenosti stanice od řeky a technickým možnostem vedení trasy (maximální sklon trasy 39,5 ‰) však nebyla ani jedna z možností zcela ideální.
V letech 1980–1991 bylo zpracováno několik studií na tunelové překročení Vltavy. Zásadní problém představovalo vyřešení ražeb v geologickém prostředí, kdy podstatná část profilu tunelů zasahuje do horizontu nesoudržných, vodou nasycených štěrkopískových sedimentů. Proto byly rozpracovány varianty ražby tunelů pod ochrannou železobetonovou deskou. Jedna z variant také předpokládala postupné provedení několika hlubokých štětových jímek a výstavbu tunelů v otevřených jámách. Zvažovalo se i použití metody prefabrikovaných plavených skříní délky 25 m předpínaných příčně i podélně, realizovaných v břehové jímce a postupně ukládaných do předem připraveného výkopu ve dně. V roce 1992 požádal investor nezávislou konzultační firmu, aby zhodnotila do té doby zpracované varianty tunelového podchodu řeky. Toto expertní posouzení doporučilo dále sledovat pouze dvě varianty: – klasickou hloubenou variantu s výstavbou tunelů v několika otevřených štětových jímkách; – variantu plavených skříní jako moderní a technicky progresivní metodu. Na základě výsledků této expertizy se investor stavby rozhodl pro variantu se třemi štětovými jímkami jako řešení, které sice výrazněji zasahuje do práv a zájmů účastníků územního řízení, zejména správců toku (Povodí Vltavy s.p.) a vodní cesty (Státní plavební správa Praha), ale je technicky méně komplikované.
V roce 2000 vybraný zhotovitel stavby (Metrostav a.s.) inicioval snahu nahradit klasickou metodu jímkování jinou moderní progresivní technologií, která by především byla rychlejší a pokud možno i levnější. Byla vytvořena operativní skupina specialistů z firmy Metrostav a.s. (zhotovitel stavby) a z firmy METROPROJEKT Praha a.s. (projektant stavby), aby prověřovala různé varianty technického řešení. Nejprve se prověřovaly dvě varianty: naplavování sekcí tunelů s postupným spouštěním na dno řeky a varianta postupné betonáže tunelu v otevřené stavební jámě na břehu řeky a vysouvání tunelu těsněným otvorem v zajištění čela stavební jámy do rýhy ve dně řeky. Po konzultacích se zahraničními experty byla vyloučena varianta naplavování sekcí tunelů a byla dále sledována varianta postupného vysouvání.
Pak následoval zlomový okamžik, kdy pracovníci projektanta stavby, tj. členové operativní skupiny, přišli s novým návrhem. Koryto řeky Vltavy je relativně úzké (cca 170 m) a stavební jáma pro výstavbu hloubených tunelů na trojské straně řeky dostatečně dlouhá (cca 290 m), aby bylo možno v ní vybetonovat celý tubus tunelu a následně ho po zatopení této stavební jámy (suchého doku) vysunout do koryta řeky. Velkou předností tohoto řešení byla i skutečnost, že uzavřený tubus tunelu ponořený pod hladinu vody je velmi výrazně nadlehčován vztlakem vody, a proto se s ním snadněji manipuluje. V daném případě měla vztlaková síla 99 % celkové hmotnosti tubusu tunelu. Tento návrh získal velmi rychle podporu všech pracovníků podílejících se na přípravě tohoto projektu. Vlastním betonážím a následnému vysouvání tunelů předcházela výstavba suchého doku v Troji a holešovické jímky. Obě stavební jámy byly zapaženy kotvenými podzemními stěnami. Maximální hloubka stavební jámy suchého doku dosahovala 14 m. Čela stavebních jam, vysunutá do profilu řeky, byla provedena z jednoduchých štětových stěn se soustavou ocelových rozpěr. Konstrukce těchto stěn musela umožňovat dvojí rozebrání před výsunem tunelu a zase sestavení a utěsnění po jeho stabilizaci. Ve dně suchého doku byly vždy pro každý tunel provedeny podélné podpůrné železobetonové prahy, které tvořily základ jízdní dráhy pro posuvné bednění a následně dráhu pro přesun hotového tubusu tunelu. Prostorové zakřivení prahů odpovídalo zakřivení tunelů. Rýha pro uložení tunelů ve dně Vltavy byla prováděna vždy pro jeden tunel. Hloubka byla navržena s přehloubením o maximálně 500 mm pod spodní líc tunelu. Veškeré výkopy prováděly drapáky ze soulodí a tvar výkopů se kontroloval mechanicky pomocí šablony z ocelové příhradové konstrukce spouštěné do výkopu a kontrolované potápěči. Vysouvané tunely mají vnější rozměry 6,48 x 6,48 m, tloušťky dna a stropu 700 mm, tloušťky stěn 730 mm. Tubusy mají délku 168 m (obr. 6). Pro betonáž byl tubus rozdělen na čtrnáct segmentů po 12 m. Vzhledem k použité technologii, kdy nelze tunely dodatečně ochránit izolací proti tlakové vodě, bylo navrženo použití vodostavebního betonu. Jednotlivé segmenty tunelu se betonovaly vždy najednou, bez podélné pracovní spáry. Důvodem bylo menší riziko vzniku smršťovacích trhlin na styku betonů různého stáří. Problém smršťování se tak řešil pouze u příčných spár mezi jednotlivými segmenty. V tomto případě byl teplotní gradient snižován pomocí elektroohřevu, který se upravoval na základě prováděných měření teploty v betonu in situ. Vznik smršťovacích trhlinek v betonu se tak podařilo téměř zcela potlačit. Pracovní spáry mezi jednotlivými segmenty trojnásobně těsnil gumový spárový pás, bobtnavý pásek a injektážní hadičky.
Půdorysně i výškově zakřivený tubus tunelu by byl ve vodě nestabilní. Tubus se vyvážil pomocí dodatečných zátěží (nádrže s vodou) tak, aby se zajistila jeho stabilita během přesunu. Zvážení tubusů bylo provedeno pomocí hydraulických válců po zaplavení suchého doku. Před zatopením suchého doku byla instalována rovněž řada technologických prvků zajišťujících výsun tunelu. Jednalo se především o těsnicí ocelová víka čel tunelu, ocelové teleskopické nohy v zadní části tunelu, vodicí nosník deviátoru, kotevní prvky závěsu na ponton a brzdného zařízení a prvky pro následné dotěsnění štětových stěn jímek.
Po provedení veškerých přípravných prací na tunelu a po snížení průtoku v řece na hodnotu pod 0,8 m/s došlo k vlastnímu výsunu tunelu (obr. 5). Dvě tažné jednotky na opačném břehu řeky umožňovaly určovat velikost a směr výsledné tažné síly. Na zadním konci tunelu směr pohybu udávala vodicí dráha na podélných prazích, případně bylo možno aktivovat brzdné zařízení. Okamžitou informaci o aktuální poloze tubusu při pohybu poskytoval geodetický navigační systém. Maximální dosažená rychlost výsunu činila 40 m/hod. Výsun prvního tubusu trval 9 hodin, druhého pak 7,5 hodiny.
Definitivní podepření prvního tunelu zajišťovaly textilní vaky naplněné betonem, umístěné po 6 m pod obvodovými stěnami v mezeře mezi dnem výkopu a spodním lícem tunelu. U druhého tunelu se použilo podbetonování jílostruskovou suspenzí. Proti vztlakovým silám při těchto operacích byly oba tunely dočasně kotveny pomocí tří ocelových rámů ke dnu řeky.
Každý z tubusů tvoří jeden dilatační díl délky 168 m. V napojení na pokračující hloubené tunely, realizované již klasicky, jsou dilatační spáry obsahující hlavní těsnicí prvek z profilovaného nerezového plechu, pojistné gumové těsnění a pojistné injektážní hadičky. Přímo navazující železobetonové konstrukce jsou též z vodostavebního betonu, u dalších dilatačních spár se pak přešlo k použití plášťových fóliových hydroizolací. Před vlastním rozhodnutím o použití metody vysouvaných tunelů byla zhodnocena veškerá předpokládaná rizika. K těmto rizikům se řadila i možnost výskytu povodně v době výstavby. Jakkoliv bylo toto riziko vnímáno spíše jako teoretické, přesto jednou z hlavních výhod této metody představovala výrazně menší zranitelnost stavby při povodni. V tu chvíli nikdo nepředpokládal, že se nejedná pouze o teorii. V průběhu výstavby, při rozsáhlých povodních v srpnu 2002, Vltava kulminovala na více než pětisetleté vodě. V tu dobu již byly oba tunely osazeny na svém definitivním místě a částečně zasypány a stabilizovány, takže konstrukce prodělaly neplánovanou zatěžovací zkoušku. To spolu s kratší dobou výstavby a celkově nižšími investičními náklady jenom potvrdilo úspěšnost navržené originální technologie vysouvaných tunelů. Svědčí o tom i několik ocenění, kterých se tomuto projektu dostalo. Mezinárodní federace pro konstrukční beton (fib) udělila této stavbě na kongresu v Ósace v roce 2002 jedno ze tří ocenění v kategorii inženýrských staveb. Ve stejném roce získala tato stavba druhé ocenění, a to od Inženýrské akademie České republiky, třetí ocenění představovalo v listopadu 2005 udělení titulu Vynikající betonová konstrukce od České betonářské společností v kategorii inženýrských staveb, postavených v letech 2003 až 2004.

IV. provozní úsek trasy C – 2. etapa (Ládví – Letňany)

V návaznosti na dokončenou první etapu IV. provozního úseku trasy C metra započala v roce 2004 výstavba jejího pokračování ze stanice Ládví směrem na Prosek a Letňany, s dlouhodobým terminálem hromadné dopravy v oblasti pražského výstavního areálu Letňany. Trať je vedena podpovrchově v relativně malé hloubce. V celém úseku se nacházejí tři hloubené stanice. Traťové tunely, převážně dvoukolejné, jsou hloubené i ražené. Prodloužení dosáhlo dlouhodobě definitivního rozsahu trasy C, která tak protíná celé město od jihu na sever.
Provoz metra byl zahájen v květnu roku 2008. Celková délka druhé etapy IV. provozního úseku trasy C je 4,599 km.
Technické a konstrukční řešení stanic Stanice Střížkov Stanice Střížkov je hloubená stanice s bočními nástupišti, umístěná u křižovatky ulic Vysočanská a Lovosická. Tvoří ji otevřený halový prostor, který díky lehké ocelové konstrukci zastřešení (obr. 7), umožňující maximální prosklení obvodového pláště stanice a tím i prosvětlení staniční haly denním světlem, získává charakter povrchové stanice (obr. 8), přestože jsou obě nástupiště oproti okolnímu terénu zahloubena. Vnitřní prostor veřejné části stanice se výškově člení do tří funkčních úrovní, a to úroveň nástupiště, úroveň mezipatra a úroveň parteru korespondujícího s úrovní okolního terénu. Provozně-technologická část stanice umístěná pod terénem, podchod pod ulicí Vysočanskou a konstrukce mezistropů nad nástupišti včetně mostovky přechodových lávek je z monolitického železobetonu.
Nosnou konstrukci prosklené střechy vlastní stanice tvoří dva šikmé, vzájemně se protínající ocelové oblouky, s obdélníkovým příčným profilem proměnné výšky. Celková délka konstrukce stanice Střížkov je 228 m. Ocelová konstrukce zastřešení, která má v půdorysu tvar čočky, má délku 130 m a největší šířku 42 m.
Stanice Prosek Stanice Prosek je rovněž hloubená s bočními nástupišti, situovaná u křižovatky ulic Prosecká a Vysočanská. S ohledem na větší zahloubení tratě metra (úroveň nástupiště se nachází 10,6 m pod terénem) je stanice zcela skryta pod terénem. Nosnou konstrukci stanice v příčném profilu tvoří uzavřený monolitický železobetonový rám s různým vnitřním členěním. Základní svislý prvek vnitřního členění představuje řada sloupů probíhající po celé délce stanice v jejím středu (obr. 10). Výškově se člení konstrukce stanice v prostoru nástupiště a provozně-technologického zázemí na tři úrovně – úroveň nástupiště, úroveň pod nástupištěm a úroveň vestibulu s navazující obchodní pasáží a podchody. Zbývající části jsou členěny na dvě výškové úrovně vytvářené základovou deskou pod kolejištěm metra a mezistropem v úrovni vestibulu. Celková délka konstrukce stanice činí 210 m, šířka se pohybuje v rozmezí od 10 do 24 m. Výška v částech se třemi úrovněmi je 14 m a v částech se dvěma vnitřními úrovněmi 10 m. Stanice Letňany Dlouhodobě koncová stanice Letňany je situována severně od ulice Kbelské. V budoucnu by tato stanice měla být součástí vstupního prostoru nového pražského veletržního areálu. Na ostrovní nástupiště této hloubené stanice navazují dva podpovrchové vestibuly s jednotlivými výstupy vyúsťujícími na terén. Úroveň nástupiště se nachází 10,3 m pod nově upravovaným okolním terénem.
Nosnou konstrukci stanice v příčném profilu vytváří uzavřený monolitický železobetonový rám se zalomenou základovou deskou konstantní šířky 24,8 m v celém rozsahu vlastní stanice a odstavných kolejí (tj. v délce 416,0 m). V navazující části směrem ke stanici Prosek v délce 176 m se šířka konstrukce plynule zmenšuje až na 16,4 m v místě napojení na ražené jednokolejné tunely. V úseku vlastního nástupiště má rámová konstrukce stanice charakter dvoutraktu s řadou sloupů umístěných v ose nástupiště. Výškově konstrukci rozděluje mezistrop v úrovni nástupiště na technologickou část pod nástupištěm s konstrukční výškou 2,3 m a vlastní halu nástupiště s konstrukční výškou 8,35 m (obr. 13). Mimo prostor nástupiště je konstrukce stanice v převážném rozsahu členěna podélnými stěnami nebo stěnovými pilíři (v odstavných kolejích) na trojtrakt. Výškově se člení na tři úrovně – úroveň pod nástupištěm, úroveň nástupiště a úroveň vestibulů. Uzavřený rám stanice má celkovou výšku 12,65 m.
Koncepce traťových tunelů Při návrhu koncepce traťových tunelů na stavbě úseku IV. C2 byla snaha v maximálním rozsahu realizovat dvoukolejné tunely. Velkou výhodou této koncepce představuje u ražených dvoukolejných tunelů větší příčný profil tunelu, umožňující zejména při technologii Nové rakouské tunelovací metody nasazení výkonné razicí techniky s možností operativního střídání jednotlivých strojů na čelbě. Velký přínos má tato koncepce dvoukolejných tunelů rovněž u hloubeného traťového úseku mezi stanicemi Střížkov a Prosek. Stavební jáma potřebná pro výstavbu dvoukolejného hloubeného tunelu má šířku cca 12 m. Při použití dvou jednokolejných tunelů navazujících na stanice s ostrovními nástupišti by to bylo 20,5 m, což znamená zvětšení objemu zemních prací o 70 %. Z toho důvodu byly stanice Střížkov a Prosek navrženy s bočními nástupišti. Naopak u dlouhodobě konečné stanice Letňany je z provozních důvodů výhodné nástupiště ostrovní.
Hloubené traťové tunely Od provozované stanice Ládví byly realizovány hloubené traťové tunely v délce 256 m a zároveň se za touto stanicí prodloužila střední obratová kolej. Tyto zpočátku dva jednokolejné hloubené tunely přecházejí do profilu hloubeného dvoukolejného tunelu ústícího do navazujícího raženého dvoukolejného tunelu. Dalším úsekem je dvoukolejný tunel před stanicí Střížkov v délce 74 m, jenž tvoří součást traťového úseku Ládví – Střížkov. Nejdelším hloubeným dvoukolejným tunelem je traťový úsek mezi stanicemi Střížkov a Prosek o délce 772 m. Krátký úsek hloubeného dvoukolejného tunelu v délce 150 m je součástí traťového úseku Prosek – Letňany. Všechny hloubené jednokolejné i dvoukolejné tunely jsou jednoduché uzavřené monolitické železobetonové rámy.
Ražené traťové tunely Na této stavbě bylo realizováno v úseku Ládví – Střížkov 975 m a v úseku Prosek – Letňany 1350 m raženého dvoukolejného tunelu, na který navázaly ve směru ke stanici Letňany dva jednokolejné ražené tunely v délkách 120 m. Ražby byly prováděny technologií NRTM, při které výrub tunelu zajišťovalo primární ostění ze stříkaného betonu tloušťky 200 až 350 mm. Členění čelby bylo převážně horizontální, výjimečně se výrub členil i vertikálně. Po dokončení ražeb se na líc primárního ostění pokládala celoplášťová vodotěsná izolace z PVC fólie tloušťky 3,0 mm a následně se betonovalo definitivní ostění z monolitického železobetonu. Traťový úsek Ládví – Střížkov V úseku Ládví – Střížkov se ukázala technicky nejnáročnější ražba dvoukolejného tunelu v místě, kde trasa v těsné blízkosti podchází základy dvou souběžných mostů mimoúrovňového křížení čtyřpruhových komunikací v ulicích Liberecká s ulicí Střelničnou. V podélném směru působí každý most jako třikrát staticky neurčitá konstrukce o třech polích se šikmými vnitřními stojkami s vrubovými klouby v patkách. Krajní opěry mají kluzná ložiska. Při ražbě tunelu pod těmito mosty bez dalších opatření by podle výpočtů mohly vzniknout poklesy terénu až 40 mm. Tyto hodnoty by však stávající mostní konstrukce nebyla schopna přenést. Z toho důvodu bylo pro minimalizaci poklesů nutné podchytit střední opěry mostů (obr. 11, 12). Podchycení bylo provedeno pomocí spřahujících předpjatých železobetonových trámů podepřených soustavou injektovaných mikropilot, jejichž paty dosahovaly pod úroveň dna tunelu metra. Spřahující trámy šířky 1600 mm a výšky 3600 mm propojily základové patky obou souběžných mostů. Poklesy krajních opěr se vyrovnávaly pomocí hydraulických lisů osazených mezi opěry a spodní líc mostní konstrukce s následným vkládáním rektifikačních plechů do ložisek.
Traťový úsek Prosek – Letňany V traťovém úseku Prosek – Letňany probíhala ražba dvoukolejného tunelu v délce cca 350 m mělce pod obytnou nízkopodlažní zástavbou. Již v průběhu projektové přípravy průzkum zjistil velmi špatný technický stav dvojice objektů v ulici Stoupající. Poruchy na jednom z těchto objektů byly již dříve sanovány tryskovou injektáží. Z matematických modelů vyplývalo, že pro omezení poklesů inkriminovaných objektů bude nezbytné upravit postup ražby a běžně používané horizontální členění výrubu doplnit i členěním vertikálním (obr. 14). Po vyhodnocení ražby prováděné v předstihu ve stejných geologických podmínkách byla navržena další doplňující opatření. V úvodním, při pohledu ve směru ražby levém, dílčím výrubu bylo v čelbě provedeno jedenáct vodorovných vrtů délky 35 m, do nichž byly osazeny laminátové kotvy s cementovou zálivkou s cílem zabránit vytlačování měkkých jílovců do výrubu. Tento jev při předchozí ražbě zaznamenalo inklinometrické měření před čelbou tunelu. Po vytvrdnutí cementové zálivky v kotvách byla cca 10 m před průčelím podcházené budovy zahájena ražba 40 m dlouhého levého dílčího výrubu. Při následné ražbě pravého dílčího výrubu nebylo možné, s ohledem na rozměry razicích mechanizmů, zachovat střední provizorní dělicí stěnu tunelu. Z toho důvodu byly v levém dílčím výrubu v intervalu 2 m osazovány na vybetonovaný základový pas provizorní ocelové stojky (Ř 279/8 mm). Ty se aktivovaly vyplněním styku hlavy stojky a primárního ostění tunelu stříkaným betonem. Při ražbě pravého dílčího výrubu byla provizorní střední stěna postupně odbourávána a svislé zatížení přebíraly ocelové stojky (obr. 15). Ty byly odstraňovány poté, kdy stříkaný beton primárního ostění pravé části dosáhl požadované pevnosti. Účinnost tohoto opatření ověřilo měření zatížení provizorních stojek. Pohybovalo se v rozpětí 800 až 1000 kN, což velmi dobře korespondovalo se statickým výpočtem. Porovnáním skutečně naměřených deformací povrchu terénu při ražbě tunelu ve stejných geologických podmínkách při horizontálním členění výrubu (maximálně 37 mm) a při vertikálním členění (maximálně 16 mm) lze konstatovat, že deformace se díky doplňujícím opatřením snížily na polovinu a na podcházeném objektu se téměř nevyskytly poruchy.

Závěr

Zahájením provozu na 2. etapě trasy IV. C v roce 2008 byla dlouhodobě ukončena výstavba trasy C. Provozovaná síť metra tím získala současnou podobu, tj. tři trasy s 57 stanicemi. Popisem stavby IV. provozního úseku trasy C také končí náš článek o historii výstavby pražského metra.
Současný stav se změní v dubnu roku 2015, kdy bude uvedena do provozu nově budovaná trasa V. A. Čtenáři časopisu Stavebnictví o ní byli informováni v několika číslech v průběhu minulého a letošního roku. V současné době je připravována další trasa metra – trasa D. První provozní úsek by měl být dokončen cca za osm let, tedy v roce 2022. O projektové přípravě této trasy bychom rádi informovali v některém z příštích čísel.