Pražské metro V.A začalo sloužit veřejnosti

Doba od podpisu smlouvy s investorem k uvedení díla do provozu trvá u dopravních staveb často i několik let. U pátého provozního úseku trasy A pražského metra z Dejvic do Motola zabrala pět let, tři měsíce, dva týdny a jeden den – od 22. prosince 2009 do 6. dubna 2015, kdy metro V.A začalo sloužit veřejnosti. Tento článek shrnuje stavební proces vzniku díla. Za Metrostav jej vedl tým divize 8 v čele s ředitelem výstavby Ing. Miroslavem Filipem.

Úsek trasy metra V.A měří 6 134 m a má celkem čtyři stanice – Bořislavka, Nádraží Veleslavín, Petřiny a Nemocnice Motol. Všechny podzemní stanice byly raženy Novou rakouskou tunelovací metodou (NRTM) (obr. 1). Stanice Nemocnice Motol je hloubená. Traťové tunely z Vypichu do stanice Nemocnice Motol jsou dvoukolejné a ražené též NRTM. Ostatní tunely jsou jednokolejné a jsou vyraženy dvěma moderními plnoprofilovými tunelovacími stroji, razicími štíty S-609 Tonda a S-6010 Adéla (firma Herrenknecht, Německo). Jde o technologii TBM-EPB, jež se v České republice využila při ražbě tunelů vůbec poprvé (tab. 1).

Obr. 2  Stanice Petřiny, na obrázku je vidět izolace

Ražba jednokolejných traťových tunelů probíhala pod taktovkou divizí 8 a 5 Metrostavu. Na výstavbě metra se podílely stovky pracovníků Metrostavu ze všech jeho divizí i centrály, s výjimkou divizí 2 a 9. Ve stanicích, které nestavěl Metrostav vlastními silami (Bořislavka, úpravy st. Dejvická, Nemocnice Motol), pracovali jeho koordinátoři. Hloubenou stanici (Nemocnice Motol) stavěl partner ve sdružení – společnost HOCHTIEF CZ. Podrobněji jsou další informace o stavbě uvedené v tab. 2.

Metoda TBM-EPB

Název použité metody TBM-EPB je odvozen z anglického spojení Tunnel Boring Machine – Earth Pressure Balance a specifikuje typ použité technologie TBM (vyrovnávání tlaků během ražby za pomoci rozpojené zeminy). Volba na tuto technologii padla z toho důvodu, že byla pro dané podmínky oproti NRTM šetrnější, bezpečnější a také rychlejší. I v problematickém podloží se počítalo s měsíční ražbou až 360 m, největší výkon Tondy byl dokonce 625,5 m za měsíc. Ve světě se používá na přibližně 80 % nově budovaných tunelů a např. zhruba 2/3 prací na 57 km dlouhém Gotthardském tunelu ve Švýcarsku byly provedeny právě tímto způsobem.

Zajímavostí byla unikátní prorážka dvou TBM najednou do stejného místa, jež se zdařila 26. listopadu 2012 (obr. 3). Stroje, které měly dílenskou přejímku v prosinci 2010 a v březnu 2011, dosáhly maximálního denního výkonu 30 metrů (Tonda) a 39 metrů (Adéla) a bez poklesů na povrchu pracovaly i pod desetipatrovými domy.

Obr. 3  Unikátní prorážka dvou TBM najednou do stejného místa se zdařila 26. listopadu 2012

Obr. 4  Hotová stanice Petřiny

Využitím průzkumného díla – 220 m dlouhé štoly Markéta – mohli raziči divize 5 vyrazit stanici Petřiny (obr. 4) již před příjezdem TBM, čímž výrazně ušetřili čas. Tunelovací stroje se pak touto stanicí i všemi ostatními protahovaly. Eskalátorový tunel, který se razil ve stanici Petřiny ve sklonu 30 stupňů, byl na stavbě z hlediska výškového vedení největší (délka 84 m). Celkem se razilo 16 eskalátorů a 13 výtahů. Nejvyšší zdvih měl výtah Bořislavka – téměř 28 m. Výtahy a eskalátory (obr. 5) byly samostatnou zakázkou divize 8 vysoutěženou v rámci technologické části stavby metra V.A, jejímiž zhotoviteli byly firmy Skanska a AŽD Praha.

Obr. 5  Eskalátory a výtah stanice Nemocnice Motol

Razicí štíty byly postupně po částech dopraveny na staveniště BRE1, ležící východně od křižovatky Vypich zhruba 500 m před stanicí Petřiny. Jednotlivé díly byly spuštěny na předem připravená lůžka na dně montážní šachty z převrtávaných pilot průměru přes 21 m a hloubky 34 m, kde proběhla kompletace strojů. Celý razicí komplex byl pak spojen v jeden celek a dostrojen v montážní komoře, což je část dvoukolejného tunelu metra navazující na montážní šachtu.

Ražby jednokolejných tunelů metodou TBM byly zahájeny v dubnu 2011 na levé tunelové troubě (pohled ve směru ražby) pomocí stroje Tonda. Dne 11. srpna 2011 se uskutečnila první prorážka, při níž se razicí štít dostal do prostoru stanice Petřiny. Ražby pomocí druhého stroje Adéla začaly s tříměsíčním odstupem, prorážka pravé tunelové trouby do stanice Petřiny proběhla v září 2011. Po celkem 10 prorážkách dorazily oba stroje TBM 26. listopadu 2012 do stanice Dejvická, kde proběhla už zmíněná unikátní současná prorážka.

Celkově vyrazily oba stroje TBM EPB jednokolejné tunely o délce 8 354 m (2 × 4 177 m), více o ražbě a výkonech strojů je uvedeno v tab. 3.

Obr. 6  Vestibul stanice Nádraží Veleslavín

Štíty a jejich činnost

Štíty charakterizuje průměr řezné hlavy 6 080 mm, celková délka stroje přes 100 metrů a váha téměř 900 tun. Řezná hlava je rozdělena do tří celků pro usnadnění její demontáže po ukončení ražeb. Osazena je 17 dvojitými valivými dláty a čtyřmi jednoduchými obrysovými dláty, která lze vysunout a zvětšit tak ražený průměr na 6 100 mm. Pro ražbu v zeminách je možno kompletně vyměnit valivá dláta za řezné nože, které v měkkém prostředí pracují lépe.

Princip ražby stroji TBM EPB je založen na rozpojování horniny na čelbě tunelu pomocí řezných nástrojů umístěných na rotující řezné hlavě. Rozpojená hornina pak prochází přes otvory v řezné hlavě do odtěžovací komory, kde se promíchává s již rozpojenou rubaninou. Tlaková síla od tlačných válců se pak přenáší do rozpojené rubaniny prostřednictvím tlakové přepážky. Tímto pak brání nekontrolovanému pronikání rubaniny z čelby tunelu do tlakové komory.

Rozpojená rubanina je z odtěžovací komory dopravována šnekovým dopravníkem do tune­lu na tunelový pás, kde je již atmosférický tlak.

Řezná hlava, odtěžovací komora a pohon řezné hlavy jsou spojeny v jeden kompaktní celek doplněný o přetlakovou část. Tento celek (štít) po obvodě doplňují dvojice tlačných hydraulických pístů, které se vysouvají a opírají o poslední zbudovaný prstenec segmentového ostění a tím posouvají celý komplex stroje i se závěsem vpřed. O pohon řezné hlavy se stará šest hydraulických motorů s příkonem 1 200 kW. Šestnáct dvojic hydraulických pístů generuje maximální přítlak na čelbu o velikosti 39 000 kN.

Závěs stroje je s touto motorovou částí stroje spojen ocelovou konstrukcí v podobě mostu. Ten je zde proto, aby celá spodní část tunelu zůstala volná pro transport a budování segmentového ostění. K montáži ostění slouží vakuový erektor, dopravující jednotlivé segmenty ostění do správné pozice.
Za mostem se nachází řídicí kabina a další nezbytné prvky jako například pásový dopravník, který probíhá celým komplexem závěsu stroje. Závěs tvoří jednotlivá technologická centra, potřebná pro chod celého systému, umístěná na sedmi plošinách. Ty obsahují hydraulické pumpy, trafostanice, bubny s vlečnými kabely a potrubím, sekci pro prodlužování veškerých vedení v tunelu atd.

Pro každý štít byly potřeba čtyři osmičlenné posádky, složené z profesně zdatných lidí – nejlépe středoškoláků, popřípadě i vysokoškoláků s jazykovými a počítačovými znalostmi. TBM řídí pilot, v jehož kabině se sbíhají všechna data o příkonech i výkonech zařízení. Podle nich volí optimální rychlost postupu štítu. Všichni ostatní v posádce mají sice svou specializaci, ale také se musí umět vzájemně zastoupit. Pro oba štíty byl na stavbě ještě společný tým asi 12 lidí, který zajišťoval logistiku.

Stavební část metra V.A:
Stavební délka úseku: 6 134 m
Nové stanice: Bořislavka, Nádraží Veleslavín, Petřiny, Nemocnice Motol (všechny bezbariérové)
Investor: Dopravní podnik hl. m. Prahy
Zhotovitel: Sdružení metro V.A (Dejvická – Motol), vedoucí účastník sdružení Metrostav, člen HOCHTIEF CZ
Ředitel výstavby: Ing. Miroslav Filip z divize 8 Metrostavu
Dodavatelé: zhruba 50 větších dodavatelských firem, celkem na 170 subdodavatelů
Pracovníci: průběžně 450–550
Čas: osm minut jízdy

3 otázky pro
Ing. Miroslava Filipa, ředitele výstavby metra V.A z divize 8 Metrostavu

1. Metro V.A slouží cestujícím. Co ještě z projektu zbývá?
Dodělat terénní i sadové úpravy a odstranit drobné vady či nedodělky, které nebrání provozu. Postupně vyklízíme jednotlivá zařízení staveniště, měla by být odstraněna do léta. Dokončení díla po stavební stránce je ale jedna věc, úspěšné dotažení zakázky do konce až po vystavení poslední faktury a uzavření projektu v souladu s platnou smlouvou je věc druhá. Už značně redukovaný tým proto ještě čeká pořádný kus práce zejména v oblasti administrativy.
Nutno však říci, že za zprovozněním úseku V.A stojí pětileté úsilí celého týmu, který pracoval ve složitém prostředí nejen po stránce technické, ale i legislativně právní a administrativní. Rád bych proto poděkoval všem, kdo se na společném úkolu aktivně podíleli.

2. Na který z okamžiků stavby budete nejvíc vzpomínat?
Ještě jsem neměl čas se nad tím zamyslet, zatím to jsou jen jednotlivé střípky, které mi občas vytanou na mysli. Každá část stavby, každý rok nebo jeho část totiž přinášely diametrálně odlišné problémy, které jsme museli nejen rychle, ale především odpovědně a komplexně řešit. Na začátku to byla dobrá příprava a rozjetí zakázky. V průběhu prací jsme se pak potýkali s řešením změn vyvolaných vesměs nepředvídatelnými okolnostmi nebo jinými objektivními důvody. Dílčí odchylky přitom měly dopad na celé dílo. Když se například ukázala nemožnost vybudovat vyprojektované zařízení staveniště pro vytažení TBM, musely být jejich ražby prodlouženy až do stanice Dejvická. To se vzhledem k zastižené geologii sice ukázalo jako bezpečnější než původně plánovaná NRTM, část strojů však bylo nutné demontovat ve stísněném prostoru. Také to ve svém důsledku významně ovlivnilo postup výstavby celého stavebního oddílu. Opožděné předání staveniště a nečekaně horší geotechnické podmínky v prostoru budoucí stanice Nádraží Veleslavín zase vyvolaly změnu jejího technického řešení. Kvůli zachování bezpečnosti a co nejrychlejšímu dokončení této části došlo k přemístění měnírny a distribuční trafostanice z ražené části za nástupištěm do rozšířeného prostoru hloubeného objektu stanice – vše včetně přepracování prováděcích projektů. Zásadní úlohou, se kterou jsme se potýkali po celou dobu, ale byla koordinace s ostatními účastníky výstavby. I proto, že technologická část projektu byla soutěžena mnohem později a separátně od stavební. Vše muselo být přitom koordinováno tak, aby dopady do termínu byly co nejmenší. Dodržení stanoveného data 6. dubna považuji za velký úspěch, stejně jako zvládnutí technologie ražeb TBM. Její první použití u nás se stalo nejen výbornou referencí Metrostavu, ale i školou pro všechny zúčastněné.

3. Co si myslíte o budoucnosti výstavby metra?
Co se týká Metrostavu, jsem přesvědčen, že si umí poradit se všemi technickými problémy, které mohou při stavbě metra nastat. V naší divizi jsou zkušení profesionálové, ale také dost mladých lidí, kteří se osvědčili, a pro budoucnost divize i celé firmy mohou být přínosem. Tým pro takovou velkou stavbu totiž musí být vždy dobře sestavený – praktické zkušenosti z předcházejících projektů obdobného typu jsou nezastupitelné, stejně je ale důležitá i energie mladších a jejich ochota se dál učit. Bohužel někteří zkušení odborníci už nenávratně odešli, zde bych rád vzpomenul Václava Spálenku – skvělého praktika, se kterým se velmi dobře spolupracovalo. Podnikat ale v prostředí, v jakém se nachází tuzemský trh stavebních zakázek – obzvláště v kontextu událostí posledních let –, nebude jednoduché. Velkých staveb moc není a jejich příprava se pozdržela nebo ještě nezačala. A jak už zaznělo při mnoha jiných příležitostech, realizace projektů je stále složitější. Je to dáno především nedokonalou legislativou, zejména jejím složitým právním výkladem, a v některých případech i komplikovanou situací investorů, která může vyústit až v jejich neochotu rozhodovat. Pokud nedojde k výrazné změně platné legislativy včetně její interpretace, tak si myslím, že výstavba liniových dopravních staveb typu metra bude velice komplikovaná. Jak časově, tak administrativně, o ekonomice ani nemluvě.

TEXT a FOTO: Metrostav

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.