Tunel Višňové – vývoj riešenia v čase výstavby
Časopis Inžinierske stavby 
Príprava tunela Višňové prešla viacerými zmenami. Po tom, čo výstavbu prevzal nový zhotoviteľ, boli upravené viaceré aspekty stavebno-technického riešenia. Výstavba tunela bola rozdelená na dva samostatné celky – stavebnú a technologickú časť. Keďže stavebná časť sa realizuje v predstihu, príprava na technologické vybavenie tunela predstavuje špecifickú výzvu. Článok sa zaoberá rozpracovanosťou tunela a opisom zmien, ktoré nastali po prevzatí prác novým zhotoviteľom.
Vetranie tunela
Vetranie tunela predstavuje jednu z nosných úloh technického a technologického riešenia diela. Jednou z prvých úloh projektanta bolo preto navrhnúť koncepciu vetrania zohľadňujúcu požiadavky objednávateľa. Počas projektovej prípravy bolo navrhnutých niekoľko spôsobov vetrania tunela.
V stupni DSP sa počítalo s priečnym vetraním s využitím vetracej šachty [2]. V roku 2013 prišiel zhotoviteľ s úpravou riešenia – kombináciou pozdĺžneho vetrania a polopriečneho vetrania s medzistropom v tuneli. Vetracia šachta mala slúžiť ako centrálne odsávanie. Počas súťažného dialógu v roku 2020 bolo kreované riešenie vetrania tunela ako pozdĺžne bez centrálneho odsávania, t. j. bez využitia vetracej šachty, pričom toto riešenie ovplyvnilo viaceré súvisiace stavebné objekty.
Zrušilo sa aj stanovište ventilátorov na vetracej šachte. V tunelových rúrach sú navrhnuté prúdové ventilátory, ktorých rozmiestnenie je odlišné od pôvodného návrhu. Spolu je navrhnutých 44 prúdových ventilátorov v pravej a 36 ventilátorov v ľavej tunelovej rúre.
V tab. 1 je uvedené zhrnutie parametrov z aktualizovaného návrhu vetrania.
Návrh vetrania a súvisiace požiadavky predstavujú podklad pre definovanie stavebnej pripravenosti. Ďalšími aspektmi sú požiadavky objednávateľa na budovy, špecifikácia uzlov technológie a prispôsobenie sa topografii terénu a existujúcej rozostavanosti diela.
Riešenie stavebných objektov tunela
Portálové budovy: Riešenie technologických centrál (obr. 1) predstavuje azda najzreteľnejšiu zmenu oproti pôvodnému riešeniu. Zmena spôsobu vetrania sa premietla do dispozičného riešenia, keďže sa odrazila na zmene elektrického príkonu vetrania. Okrem dispozičnej zmeny nastala aj polohová zmena.
V pôvodnom návrhu sa budovy nachádzali v priestore medzi jazdnými pásmi diaľnice. Nové riešenie situuje budovy severne od ľavej tunelovej rúry, čím sa umožňuje vstup aj vjazd do týchto budov bez potreby prekračovania diaľnice alebo vstupu na ňu.
Z dispozičného hľadiska sú budovy riešené ako trojpodlažné. V podzemnom podlaží je umiestnená automatická tlaková stanica pre požiarny vodovod. Na prvom nadzemnom podlaží sa nachádzajú transformátory, rozvodne silnoprúdu vrátane UPS, priestor pre operátorov GSM a sociálne zázemie pre údržbu.
Druhé nadzemné podlažie je rezervované pre pracovníkov obsluhy tunela vrátane ich zázemia, rozvodne slaboprúdu, NN a strojovne vzduchotechniky. Na zdvih zariadení medzi podlažiami je rezervovaný manipulačný priestor, ktorý možno vybaviť zdvíhacím zariadením. Na komunikáciu káblov je vyhradená káblová šachta, ktorá pokrýva všetky podlažia.
Portálové úseky a hĺbené tunely
Portálové úseky dotvárajú spolu s budovami ráz krajiny a architektonicky identifikujú tunel. Limitujúcimi faktormi pre priestorové úpravy sú v tomto prípade členitosť tunela a východno-západná orientácia diaľnice. Zároveň treba zohľadniť aj prítomnosť vedenia zvlášť vysokého napätia a v neposlednom rade snahu minimalizovať zábery stavby a zásahy do krajinného rázu.
Ako sme spomenuli vyššie, budovy sa nachádzajú severne od diaľnice. Medzi tunelovými rúrami, v priestore pred odvodňovacou štôlňou, je na každom portáli umiestnený prístrešok. Prístrešky sú priamo zaústené do odvodňovacej štôlne a budú slúžiť na umiestnenie techniky na údržbu (štvorkolky) a prípadne ako ďalšie zázemie.
Dôležitým spojovacím prvkom medzi budovami a prístreškom sú kolektory, ktoré vedú káble a umožňujú priamy prechod obsluhy do priestoru medzi pásmi diaľnice alebo do prístreška a odvodňovacej štôlne.
Za zmienku stojí fakt, že budova na západnom portáli (obr. 2) je umiestená približne 100 m od samotného portálu. Toto riešenie si vyžiadala prítomnosť vedenia zvlášť vysokého napätia a jeho ochranného pásma, keď budova mohla byť umiestnená až za týmto ochranným pásmom. Vzhľadom na to, že v budovách nie je navrhnutý dieselagregát, je dôležité v prípade jeho potreby počítať s jeho umiestením na voľnom priestranstve.
Tunelové rúry
Razený tunel má dĺžku 7 459,6 m (PTR), resp. 7 416,9 m (LTR). V každej tunelovej rúre je 10 jednostranných núdzových zálivov a tunelové rúry spája 29 priečnych prepojení.
Keďže počas razenia tunela sa počítalo s kombinovaným spôsobom vetrania (pozdĺžnym a polopriečnym vetraním), prispôsobil sa tomu aj profil tunela.
Úsek od západného portálu po núdzový záliv č. 7 je navrhnutý pre pozdĺžne vetranie bez medzistropu. Od núdzového zálivu č. 7 (vrátane) po východný portál je zväčšený profil. V pôvodnom návrhu vetrania sa v tomto úseku počítalo s odsávaním do medzistropu, no keďže je nový návrh riešený ako čisté pozdĺžne vetranie, nie je potrebná jeho realizácia.
Jedinou výnimkou je núdzový záliv č. 3. V tomto mieste bude medzistrop tvoriť zakrytie vyústenia podvodných vetracích kanálov a vyhladenie profilu tunelových rúr.
Odhliadnuc od toho, že zmena uloženia ventilátorov si vyžiadala statickú kontrolu a prepočty nových polôh na dodatočné zaťaženie, potrebné bolo riešiť aj nové usporiadanie chráničiek v ostení. Pôvodný zhotoviteľ inštaloval do ostenia chráničky s priemerom 40 mm. Rozmiestnenie chráničiek rešpektovalo pôvodné rozmiestnenie ventilátorov a ostatných prvkov technológie.
Nový návrh zohľadňuje zmenu rozmiestnenia ventilátorov a k tomu pridružené zmeny polohy prvkov merania fyzikálnych veličín. Zároveň sa však snaží v maximálnej možnej miere zachovať pôvodnú logiku rozmiestnenia chráničiek tak, aby sa minimalizovali zásahy do existujúceho ostenia. Novoinštalované chráničky majú priemer DN 90/75, chráničky pre požiarne osvetlenie DN 63/52 (obr. 3).
Technologické uzly v priečnych prepojeniach
V tuneli sa počíta s piatimi technologickými uzlami. Na povrchu sú to technologické centrály na západnom a východnom portáli. V tuneli ide o priečne prepojenia OV T-TS č. 7, 16 a 22.
Vzhľadom na určitú priestorovú rezervu v ostatných priečnych prepojeniach možno do určitej miery upraviť topológiu siete a časť rozvodní umiestniť aj v ďalších priečnych prepojeniach. Táto rezerva je zrejmá z obr. 4.
Káblovody v chodníkoch
Priestorové obmedzenia v chodníkoch sú pravidelnou limitáciou pre umiestnenie chráničiek technológie. Tento problém sa stáva obzvlášť vypuklý pri dlhších tuneloch, kde sú rastúce požiadavky na počet chráničiek v priamom rozpore s požiadavkou na minimalizáciu výrubovej plochy.
Pri návrhu káblovodov v chodníkoch bolo potrebné počítať s týmito limitujúcimi faktormi:
- umiestnenie požiarneho vodovodu na vonkajšej strane,
- priečne prepojenia medzi chodníkmi,
- výstupy do sekundárneho ostenia,
- riešenie s chráničkami v určitých častiach,
- zmena profilu káblovodu v mieste núdzových zálivov.
Vzhľadom na to boli chodníky navrhnuté ako káblové kanály s voľným uložením káblov. Pri ľavom chodníku sa primárne počíta s umiestnením silnoprúdu a pri pravom chodníku s vedeniami slaboprúdu. Časť káblovodu je vyčlenená pre potrubie požiarneho vodovodu.
Kryt chodníkov je zabezpečený betónovými prefabrikátmi a zapečatený vrstvou liateho asfaltu. Krycie panely sú pripravené na umiestnenie vodiaceho osvetlenia na indukčnom princípe.
V miestach prechodu do priečnych prepojení je káblovod nahradený chráničkami tak, ako je to znázornené na obr. 5.
Odvodňovacia štôlňa
Špecifikom tunela Višňové je odvodňovacia štôlňa (obr. 6), ktorá vznikla ponechaním pôvodnej prieskumnej štôlne. V hlavnej časti trasy vedie štôlňa pod úrovňou tunelových rúr. Ako už vyplýva z názvu, jej primárnym účelom je odvedenie významných prítokov podzemných vôd.
Podzemné vody vedú v žľabe umiestnenom v počve. Štôlňa je spojená s tunelom pomocou desiatich komínov ústiacich do priečnych prepojení, čo umožňuje jej využite na účely prípadnej údržby.
Súčasný návrh odvodňovacej štôlne nepočíta s ďalším využitím, napríklad na vedenie káblov v jej priestore. So štôlňou však možno počítať ako s určitou rezervou a umiestniť do nej niektoré káblové vedenia s podmienkou dodržania príslušných bezpečnostných opatrení.
Je však pritom potrebné mať na zreteli, že profil štôlne nie je jednotný. V trase sa vyskytujú zmenšenia profilu, nerovnosti ostenia, odbočky a vyústenia komínov do priečnych prepojení.
Záver
V čase písania príspevku sa výstavba tunela nachádzala uprostred realizácie stavebnej časti. S technologickou časťou sa vtedy ešte nezačalo. V nasledujúcom období bolo preto výzvou realizovať návrh technologického vybavenia do už stavebne zrealizovaného tunela. To si vyžadovalo nielen dôvtip, ale aj vysokú dávku koordinačných schopností a komunikačných zručností medzi mnohými článkami podieľajúcimi sa na realizácii diela.
TEXT: Juraj Ortuta, Peter Paločko, obaja pôsobia v spoločnosti Amberg Engineering Slovakia, s. r. o.
OBRÁZKY: Amberg Engineering Slovakia, s. r. o.
Literatúra:
- Koncepcia vetrania tunela Višňové v podrobnostiach DSP, Zelenák, S., 2021.
- Diaľnica D1 Višňové – Dubná Skala, Dokumentácia na stavebné povolenie, Geoconsult, 2008.
