Výstavba bosporského železničného spojenia

 

Myšlienka križovania Bosporského prielivu vznikla už v roku 1860, keď sa uvažovalo o vybudovaní kruhového tunela uloženého na pilieroch v mori. V roku 1970 sa vypracoval projekt hlavného tunela a v 80. rokoch sa vypracovala štúdia uskutočniteľnosti. Začali sa práce na realizačnom projekte a konzultácie so západnými konzultantmi a predpokladalo sa, že tento projekt by sa mohol vybudovať s použitím podmienok BOT (Build/Own/Transfer). Tieto úvahy sa nakoniec vzhľadom na komplikované finančné aspekty a právne obmedzenia nerealizovali. Myšlienka spojenia mesta pomocou podmorského tunela sa opäť stala aktuálnou v roku 1998, keď turecká vláda požiadala japonský parlament o spoluprácu na tomto projekte. V roku 2003 boli zverejnené podmienky verejného tendra a práce na projekte sa začali 27. augusta 2004.
 

Realizácia projektu je naplánovaná na 56 mesiacov od augusta roku 2004. Jeho hlavnou časťou je tunel križujúci úžinu s dĺžkou 13,6 km, ktorý spája európsku a ázijskú stranu Istanbulu. Projekt pozostáva z ponoreného tunela s dĺžkou 1,4 km, tunela budovaného technológiou TBM s dĺžkou 9,4 km, podzemnej stanice Sirkeci, križujúceho tunela realizovaného konvenčnou technológiou NRTM, únikových chodieb, hĺbených staníc Yenicapi a Uskudar a stanice na povrchu Kaslicesme (obr. 2). Súčasťou projektu sú tiež hĺbené tunely a dodávka technológií a železničných tratí.

 

Jedným z technicky najnáročnejších častí tohto projektu sú práce na ponorenom tuneli, ktorý sa realizuje v hĺbke až 60 m pod morom v prostredí s rýchlym morským prúdením (viac ako 2 m/s).

Technológia ponoreného tunela znamená, že konštruovaný tunel je pod morským dnom pospájaný z ponorených tunelových prefabrikovaných segmentov, ktoré sa vyrábajú v prístavných dokoch (obr. 3). Ponorená časť tunela pozostáva z 11 častí – segmentov so šírkou 15,3 m, výškou 8,6 m a s maximálnou dĺžkou 135 m. Prefabrikované segmenty sa vyrábajú vo výrobni v Tuzle. Spodná polovica každého elementu sa betónuje v suchom doku a zostávajúca horná časť ukotvená ku kolísajúcemu sa pontónu sa betónuje na mori. Každý element sa po vybetónovaní vlečie približne 40 km k montážnemu bodu (obr. 4), kde sa ponorí.

Vnáranie a zavádzanie jednotlivých elementov sa riadi s vysokou presnosťou, kombináciou niekoľkých monitorovacích systémov. Umiestnenie sa určuje pomocou systému GPS. Relatívna poloha susedného segmentu, ktorý je už osadený, sa meria pomocou ultrazvukových vĺn. Vnorené prefabrikované segmenty sa teda musia na morskom dne navzájom pospájať, resp. sa musia spojiť s časťou tunela, ktorá bola vybudovaná pomocou TBM stroja (obr. 5).

Aby sa umožnilo spájanie jednotlivých segmentov s vysokou presnosťou, bol vyvinutý systém predpovedania prúdenia vody v úžine na dva dni dopredu. Tento systém sa šíri prostredníctvom internetu. Morské prúdy Bosporskej úžiny sa skladajú z dvoch úrovní – prvá prichádza z Čierneho mora a druhá prúdi zo slanšieho – Marmarského mora. Tieto prúdy vytvárajú extrémne komplikované podmienky pri vnáraní týchto desiatky metrov dlhých prefabrikátov. Navyše prúdy výrazne ovplyvňujú vietor a teplota vody. Testovaním opísaného systému sa dosiahla vyše 95 % presnosť spájania segmentov.  
 

Dve súbežné tunelové rúry začalo realizovať päť TBM strojov. Štyri z nich sú bentonitové štíty a jeden je zeminový štít. Raziaca hlava strojov je vybavená valcovými frézami. Projekt pozostáva približne z 13 000 prefabrikovaných prstencov, z toho každý obsahuje sedem častí (priemer 7 040 mm, hrúbka od 300 do 320 mm, šírka 1 500 mm). Štyri bentonitové TBM stroje sa napájajú na ponorenú časť tunela v úžine Bospor pomocou špeciálne naprojektovaných spojov.
Spájanie s ponoreným tunelom sa bude realizovať v týchto krokoch:

1. morská ryha sa po uložení tunelových segmentov na svoje miesto zasype dopredu pripravenou zmesou;
2. bentonitové štíty preniknú do uloženej zmesi a vstúpia do pripraveného puzdra, na konci vnorenej časti tunela. Potom sa okolie konca puzdra zainjektuje špeciálnou zmesou, ktorá zamedzí prenikanie vody do ponoreného tunela;
3. tunel sa po odchode TBM stroja a odstránení priehradky na konci vnorenej časti prepojí s pevninovou časťou. Obal štítu TBM stroja sa ponechá na mieste a po­užije sa na zjednotenie s vnoreným tunelom pomocou železobetónového ostenia z vnútornej strany.

Metóda razenia podľa zásad NRTM sa po­užije pri prácach na stanici Sirkeci, pri prácach na razení podzemných výhybní, pri razení únikových chodieb medzi hlavnými tunelmi (každých 200 m) a pri prácach na razení šácht, ktorých maximálna hĺbka je 18 m.
 

Samotný projekt vyžadoval profesionálnu prípravu pri plánovaní, precízne technické riešenia pri projektovaní a výstavbe. Práce na projektovej dokumentácii a plánovaní výstavby sa skončili a dnes je projekt vo fáze výstavby. V súčasnosti bol osadený tretí ponorený segment a z ázijskej strany začal raziť druhý TBM stroj. Práce na razení podzemných výhybní sa ukončili a začali sa práce na razení podzemných staníc.
 

Od rozdelenia európskeho a ázijského kontinentu v časti Bosporskej úžiny budú tieto kontinenty prvýkrát opätovne spojené prostredníctvom tohto unikátneho podzemného železničného tunela. Výnimočný projekt, pri ktorom projektant zhotovovateľa zohľadnil náročné podmienky, je zárukou, že stavebné dielo bude vyhotovené kvalitne a v stanovenom čase. Po dokončení projektu bude toto stavebné dielo poskytovať vhodné spojenie pre všetkým obyvateľom jedného z najstarších veľkomiest sveta.

Ing. Dušan Javorček, Ing. Pavel Zuzula, Tetsuro Matsukubo, Masahiko Tsuchiya
Foto: TAISEI Corporation OZ Slovakia

Dušan Javorček je tunelový inžinier v spoločnosti Taisei Corporation OZ Slovakia. Podieľal sa na realizácii projektu D2 Lamačská cesta – Staré Grunty, Tunel Sitina.
Pavel Zuzula je tunelový inžinier v spoločnosti
Taisei Corporation OZ Slovakia. Podieľal sa na realizácii projektu D2 Lamačská cesta – Staré Grunty, Tunel Sitina.
Tetsuro Matsukubo je manažér pre zmluvné záležitosti Bosporus project.
Masahiko Tsuchiya je manažér pre projektovú dokumentáciu Bosporus project.