Výstavba cestného tunela Óshlíð na Islande

Islandská vláda v roku 2005 rozhodla o výstavbe tunela Óshlið, ktorý mal nahradiť nebezpečný úsek cesty vinúci sa v dĺžke 10 km po pobreží medzi obcami Bolungarvík a Hnífsdalur. Tunel Óshlið je súčasťou cesty č. 61 (obr. 1) v regióne Westfjarðar. Ide o riedko obývanú oblasť na severozápade Islandu, charakterizovanú strmými horami oddelenými množstvom hlbokých fjordov. Práve tento úsek cesty je označovaný ako najnebezpečnejšia cesta na Islande. Dôvodom sú časté snehové lavíny a pády kameňov na vozovku.

Pre žilinskú stavebnú spoločnosť TuCon, a. s., nie je Island neznámou destináciou. Stavebné práce tu úspešne realizovala už v rokoch 2004 až 2006 (výstavba vodnej elektrárne Kárahnjúkar). Hlavným dodávateľom prác sa stalo združenie Ósafl, založené švajčiarskou spoločnosťou Marti Contractors Ltd a islandským Icelandic Prime Contractor. Spoločnosť TuCon sa aj vďaka dobrým výsledkom dosiahnutým na stavbe vodnej elektrárne Kárahnjúkar stala subdodávateľom pri razení tunela.

Charakteristika stavby
Celková dĺžka tunela bola projektovaná na 5 400 m, z toho 5 156 m tvorila razená časť a zvyšok tvorili portálové objekty z liateho betónu. Súčasťou projektu bolo aj premostenie riek Ósá a Hnífsdalur s preložkou ciest v celkovej dĺžke 3 700 m. Túto časť takisto budovalo združenie Marti Contractors Ltd a Icelandic Prime Contractor. Profil tunela (obr. 5) bol kruhový s plochou prierezu 54 m² a so šírkou 8 m na úrovni vozovky a výškou pre vozidlá do 4,2 m. Úklon tunela je 2 %. Každých 500 m sa razilo rozšírenie tunela na vyhýbanie pri odťažbe v profile 75 m², z toho dva zálivy sa vybudovali s možnosťou otočenia vozidiel. Razenie sa plánovalo z oboch portálov Hnífsdalur a Bolungarvík súčasne.

Geologické pomery
Očakával sa kompaktný tholeitický čadič s poruchami a trhlinami, s RQD 60 až 80 % a pevnosťou 80 až 180 MPa, vrstvy sedimentárnych ílovcov až prachovcov s RQD 30 až 50 %, pevnosťou 3 až 15 MPa a pravou mocnosťou 1,5 až 3,0 m (obr. 1 dole).

Obr. 1 Cesta č. 61 medzi obcami Bolungarvík a Hnífsdalur (dole geologický profil tunela)

Strojové vybavenie

• Vrtné práce: trojlafetový vrtný voz Tamrock (Sandvik) Axera T11, dĺžka záberu 5 m
• Trhacie práce: emulzné trhaviny so systémom Emount od firmy Maxam Europe
• Neelektrický roztnet systémom Nonel
• Nakladanie rozpojenej horniny: kolesový nakladač Hitachi 210, Caterpillar 950 a Hyun­dai HL770 – 7A
• Odvoz rozpojenej horniny: Dumper Bell B30D, respektíve Astra
• Rámanie a výkopové práce: pásový báger Hitachi
• Zaisťovanie výlomu: striekací robot Putz­meister Sika PM 500 PC
• Logistika a práca vo výškach: vysokozdvižný vozík Caterpillar, Manitou a Dieci ETP 30.16 Pegasus
• Injektovanie kotiev: upravené maltovacie čerpadlo Putzmeister PM 25
• Doprava betónovej zmesi: Mercedes Benz Actros 2632

Technológia razenia
Práce sa začali dňa 20. augusta 2008 na západnom portáli Bolungarvík (obr. 3) zabezpečením portálu kotvami a striekaným betónom. Prvý záber pomocou trhacích prác sa uskutočnil dňa 4. 9. 2008 a do konca septembra 2008 sa vyrazilo 196 m. V polovici septembra 2008 sa začali raziace práce protismerne od východného portálu Hnífsdalur a do konca mesiaca sa vyrazilo 55 m.

Obr. 2 Nafáranie tufitických sedimentov	Obr. 3 Pohľad na západný portál pri obci Bolungarvík

Razenie pokračovalo v rýchlom tempe na obidvoch portáloch a v novembri 2008 sa vyrazilo prvých 1 000 m s dosiahnutým denným postupom asi 10 m na každom portáli. Rozpojená hornina sa odvážala z tunela na skládky blízko obidvoch portálov a používala sa na novovybudované úseky cesty. Primárne (a zároveň definitívne) ostenie pozostávalo zo striekaného betónu s oceľovými drôtikmi a skalných kotiev. Geologický prieskum sľuboval dobré podmienky na razenie v kompaktnom lávovom čadiči s predpokladanou priemernou hrúbkou striekaného betónu 5 cm a len so sporadickými kotvami. Obavy z veľkého prítoku vody sa, našťastie, nenaplnili. Voda sa objavovala iba sporadicky v časti tunela z východného portálu. Vážne problémy však začali predstavovať vrstvy sedimentov s preplástkami lignitu (obr. 2), ktoré začali zostupovať od nadložia západného portálu. Ich nepravá mocnosť dosahovala miestami až 17 m.

Technický dozor investora riešil situáciu zvýšením hrúbky striekaného betónu lokálne na 30 až 50 cm, čo sa však ukázalo ako nedostatočné a v januári 2009 došlo k prvému kolapsu. Tento bol sanovaný s budovaním železobetónových oblúkov (obr. 4) zo sieťoviny a striekaného betónu. Metóda sa ukázala ako nevhodná a nebezpečná, preto sa hlavnému dodávateľovi a investorovi navrhlo použitie oblúkových priehradových nosníkov. Po vyrobení a schválení dvoch prototypov sa začala ich sériová výroba priamo na stavbe. Toto rozhodnutie sa ukázalo ako veľmi významné, umožnilo totiž relatívne rýchlo a bezpečne prejsť cez zóny s mimoriadne ťažkými geologickými podmienkami. Prechádzanie zón so sedimentmi bolo možné len pomocou skrátených záberov až na 1,5 až 2 m a systematickým osádzaním palisád do predpolia výrubu.

Razenie z východného portálu Hnífsdalur prebiehalo zväčša s prítokom vôd a vrstva sedimentov nabiehala od počvy, čo spolu s vodou komplikovalo zjazdnosť vozovky.

Počas razenia zo západného portálu Bolungarvík došlo medzi staničeniami 17 700 až 17 000 niekoľkokrát k prevaleniu stropných vrstiev sedimentov do výšky 2 až 4 m nad profil tunela. Sanácia závalov zapríčinila spomalenie postupov, pretože sedimentárne vrstvy bolo možné zabezpečiť len skrátením jednotlivých záberov a postupnou aplikáciou striekaného betónu, kotvami SN, sieťami a oceľovými priehradovými nosníkmi vyrobenými na stavbe. Zával s prevalením stropu do výšky až 8,5 m sa dňa 3. 9. 2009 sanoval zvyčajným spôsobom, t. j. budovaním podpornej výstuže a prázdne priestory nad výstužou sa vyplnili cementovou zmesou v objeme asi 15 m³.

Nesúdržnosť sedimentov a tlak nadložia sa negatívne prejavovali na ostení tunela následnými trhlinami a vo dvoch prípadoch aj deštrukciou pravej steny tunela v dĺžke asi 15 m. Tie sa úspešne sanovali podľa inštrukcií projektanta.

Dňa 28. 3. 2009 bolo spolu vyrazených 2 578 m, čo predstavovalo 50 % dĺžky tunela.

Prerazenie obidvoch tunelových rúr sa uskutočnilo dňa 16. 11. 2009.

Na výstuž tunela sa použilo 12 504 m³ striekaného betónu, 6 262 kotiev SN 3 m, 5 575 kotiev SN 4 m, 4 189 kotiev SN 5 m a ihiel, 801 kotiev CT 3 m, 896 kotiev CT 4 m a 560 kotiev CT 5 m. V menej stabilných úsekoch tunela sa použilo 51 458 kg sietí a 134 oceľových priehradových nosníkov vlastnej výroby. Na účely prieskumu a prevencie sa odvŕtalo 1 634,8 m prieskumných vývrtov.

Záverečnou etapou dodávky bola v mesiacoch december 2009 až február 2010 fáza definitívneho vystuženia tunela a príprava ostenia na inštalácie izolačných vrstiev podľa požiadaviek objednávateľa.

Obr. 5 Priečne rezy tunelom

Záver
Nezanedbateľný vplyv na čas výstavby tunela mal okrem nepriaznivých geologických pomerov a nevyspytateľného islandského počasia aj vplyv hospodárskej krízy, ktorá sa tejto malej ostrovnej krajiny výrazne dotkla (uvažovalo sa dokonca aj o prerušení, respektíve úplnom ukončení raziacich prác). Keďže tunel bol situovaný na brehu mora a Island ovplyvňuje teplý Golfský prúd, teploty v zime sa pohybovali len okolo 0 °C a iba výnimočne klesli pod –10 °C. Nepríjemné boli najmä náhle zmeny počasia so silnými severnými vetrami a snehovými prehánkami. Problém predstavovalo situovanie betonárky pri západnom portáli v obci Bolungarvík. K východnému portálu sa musel betón dopravovať 10 km po pôvodnej ceste č. 61 pozdĺž pobrežia. Správa ciest totiž túto časť cesty pre nebezpečenstvo pádu lavín a zosuvov skál v nočných hodinách neudržiavala, čo spôsobovalo výpadky v plynulej dodávke striekaných betónov a malo to negatívny vplyv na plynulosť prác. Počas výstavby došlo k mnohým nebezpečným situáciám a menším nehodám, najmä z dôvodu prepravy betónov z betonárky na pracoviská, keď padajúce kamene a snehové búrky ohrozovali idúce vozidlá. Cesta č. 61 bola aj niekoľko jednotlivých nocí z dôvodu nulovej viditeľnosti a závejov uzavretá, v jednom prípade to boli až dva dni. Vtedy bola obec Bolungarvík odrezaná od okolitého sveta a odkázaná len na lodnú dopravu.

Vďaka zodpovednej a obetavej práci skúsených pracovníkov spoločnosti TuCon a dobrej spolupráci všetkých zúčastnených strán sa aj napriek všetkým ťažkostiam a nepriaznivým poveternostným a geologickým podmienkam podarilo projekt úspešne ukončiť a dňa 25. septembra 2010 odovzdal vyšší dodávateľ stavby združenie OSAFL tento dlho očakávaný tunel do užívania verejnosti. Tak aj spoločnosť TuCon výrazne prispela k skvalitneniu života obyvateľov v tejto odľahlej časti Islandu.

TEXT: Ing. Oliver Horváth
FOTO: TuCon

Oliver Horváth pracoval v rokoch 2008 až 2009 ako zástupca manažéra na cestnom tuneli Oshlíð na Islande. V súčasnosti pracuje ako technik vrtno-trhacích prác na projekte podzemnej prečerpávacej vodnej elektrárne Linth Limmern vo Švajčiarsku. 

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.