Praha, Nové spojení II - městské železniční tunely, část II.

obr. 1

Stavebně technické řešení ražených stanic
S ohledem na hloubku stanic a souvislou zástavbu v jejich okolí jsou stanice navrženy
jako ražené. Navrhované stanice jsou hluboko uložené ražené jednolodní stanice
s ostrovním nástupištěm, kdy výška nadloží nad klenbou staničních tunelů se pohybuje
od 15 m do 35 m.
Kaverny staničních tunelů budou raženy technologií NRTM (Nová rakouská tunelovací
metoda). NRTM je tunelovací metoda, která vědomě a cíleně využívá nosných
vlastností horninového masivu s cílem optimalizovat proces ražení a minimalizovat
výstrojné prostředky a s tím spojené ekonomické náklady. Při ražbě NRTM je však při
každém dílčím postupu ražby otevřená čelba, tedy nelze zcela eliminovat
nepředpokládané vniknutí horniny do raženého díla, v jehož důsledku nastanou větší
poklesy terénu nad raženým dílem.
Dalším podstatným faktorem pro ražbu NRTM je nutnost zajistit přístup do raženého
díla v jeho blízkosti s povrchu pro možnost dopravy zejména rubaniny těžkými
nákladními auty (přístupovou štolou) nebo skipy (velkou šachtou), pro možnost vjezdu
velkých razících strojů, dílů bednících vozů a další logistiku. V místě ústí přístupovéhodíla na povrch musí být dostatečně velká plocha pro překládku rubaniny a nutné
zařízení staveniště.
Umístění stanic je s ohledem zejména na tyto faktory voleno pokud možno mimo
půdorys souvislé zástavby pod komunikace, náměstí nebo parky.
Tunely prováděné NRTM budou mít obvyklou skladbu ostění, tedy primární ostění ze
stříkaného betonu a kotevního systému, mezilehlou izolaci a sekundární ostění
z monolitického betonu. Izolace bude celoplošná typ ponorka, tedy i ve dně.
Sekundární ostění bude mít spodní klenbu v celé délce, která bude odolávat tlakové
podzemní vodě. Sekundární ostění je budováno teprve po ustálení napěťovědeformačního
stavu v okolí výrubu.
Nedílnou součástí NRTM je geotechnický monitoring, především měření deformací
tunelového výrubu.
Velikost výrubu příčného řezu stanic bude 310 m2 při osové vzdálenosti kolejí 15,0 m
pro šířku nástupiště 11,6 m.
Z konců nástupiště stanice Opera a Vršovice je vedeno schodiště do příčných chodeb
s úrovní chodníku nad dopravními tunely. Na tyto chodby navazují eskalátorové tunely
s trojicí eskalátorů a s jedním šikmým výtahem do podpovrchových vestibulů.
V případě stanice Opera je to na jednom konci do vestibulu Hlavního nádraží
a na druhé straně do vestibulu stanice metra C Muzeum.
Pro přístup do stanice Karlovo náměstí (v základní variantě) budou využity stávající
eskalátory ze stanice metra, ke kterým bude železniční stanice připojena příčnými
tunely s úrovní chodníku nad dopravními tunely. Tyto příčné tunely (chodníky) ústí
do meziúrovně eskalátorových výstupů. Ve stanici Karlovo náměstí lze zároveň zřídit
bezbariérový výstup výtahem do některého objektu na povrchu.
Ražené jednokolejné traťové tunely
Délka navržených jednokolejných tunelů, proměnlivé geologické podmínky a zejména
ražba v úsecích pod povrchovou zástavbou a pod hladinou podzemní vody vyžaduje
použití technologie, která zaručí minimální deformace terénu a zároveň velkou rychlost
ražby. Tyto podmínky splňuje ražba prováděná moderními tunelovacími stroji,
souhrnně označovanými zkratkou TBM (Tunnel Boring Machine).
Ve světě většina dlouhých tunelů byla ražena pomocí strojů TBM. Při ražbě tunelů ve
městě zaručí stroje TBM minimální poklesy terénu (nebo dokonce nulové) a eliminují
nepředvídané závaly díla, protože mají uzavřenou čelbu. Tyto vlastnosti ražby není
možno dosáhnout výše uvedeným způsobem ražby NRTM použitým pro stanice .
Další důvody pro volbu ražby traťových tunelů pomocí strojů TBM jsou :
• stroj TBM má stálou kontrolu objemu odtěženého materiálu a tlaku na výrub,
čímž poklesy na povrchu jsou minimální,
• nenarušuje okolí výrubu trhacími pracemi,
• kruhový profil tunelu je staticky nejvýhodnější,
• je rychlejší postup ražby oproti konvenční metodě, kratší doba výstavby, tedy
méně nejistot pro investora,
• po velkém počtu ve světě strojem ražených tunelů jsou stroje TBM stále
dokonalejší, jsou schopné si poradit s proměnlivými geologickými podmínkami,
• stroj TBM zajišťuje vyšší bezpečnost práce; pracovníci nejsou v přímém
kontaktu s horninou, nemohou být zasaženi závalem.Tratové tunely jsou řešeny dvěma samostatnými jednokolejnými tunely. Oproti
jednomu dvoukolejnému tunelu je zde několik důvodů, zejména:
• bezpečnost provozu (oddělení protisměrného provozu, možnost úniku
do druhého tunelu, možnost realizace záchranných prací z druhého tunelu),
• bezpečnost realizace (menší plocha výrubu znamená vyšší stabilitu čelby i stěn
výrubu, ražba pomocí TBM je bezpečnější v porovnání s NRTM),
• umožní ražbu pomocí TBM (kruhový profil) bez výraznějšího zvětšení plochy
(u dvojkolejných tunelů je již tento rozdíl poměrně významný, proto jsou
zpravidla raženy pomocí NRTM).
Světlý profil tunelu je navržen ∅ 7,9 m. Velikost příčného řezu umožňuje umístit
tunelový průjezdný průřez dle ČSN 73 7508 s výškou h=6,00 m a předepsanou výškou
trolejového vedení 5,3 m při trakčním vedení s malou konstrukční výškou. Tato velikost
příčného řezu je již ověřena v provozu na evropských tratích. Plocha výrubu tohoto
řezu je 62,5 m2.
Osová vzdálenost traťových tunelů vychází 15,0 m s ohledem na šířku nástupišť
navazujících stanic.
Tunely budou vystrojeny montovaným ostěním z prefabrikovaných dílců. Montované
ostění bude jednoplášťové, vodonepropustné po celém obvodu.
S ohledem na délku tunelů předpokládáme údržbu trati s obdobným režimem jako
v metru, to znamená v pravidelných nočních výlukách s pohybem pracovníků
kolejovým vozidlem. Z tohoto důvodu nenavrhujeme tunelové výklenky. Opět taková
koncepce (bez výklenků, které u montovaného ostění by znamenaly značné zvýšení
ceny tunelů) je na obdobných železničních tunelech v Evropě.
Závěr
Definitivní podoba celé stavby bude dozajista ještě záležet na další dlouhé diskusi, ať
už v rovině odborné či laické. Realizací této stavby v každém případě dojde ke zvýšení
kapacity centrální oblasti železničního uzlu Praha, tzn. návazně i zlepšení obsluhy
Prahy a Středočeského kraje.
Z důvodu polyfunkčnosti železniční dopravy je však vhodné a za předpokladu
výhledového počtu vlaků i nutné provést segregaci osobní dálkové dopravy od městské
a příměstské. Znamená to tedy nejen zvýšení kapacity železničních stanic, ale
i přilehlých traťových úseků, které by navíc neměly přenášet dopravní problémy
jednoho segmentu na druhý. Bez této segregace a zvýšení kapacity nemůže být dále
v České republice vytvořen ani systém vysokorychlostní dopravy.
Tímto záměrem se jedná o komplexní řešení centrální části ŽUP včetně zásadních
dopadů na kapacitu městské a příměstské dopravy a její segregaci od dopravy
meziregionální a dálkové na desítky dalších let.

Obr. 1 Situace variant vedení trasy Nového spojení II

Zdroj: sborník konference Železniční mosty a tunely, leden 2010