Vývoj podzemního stavitelství v České republice

Přibližně od konce 50. let 20. století začal i v českých zemích vývoj původního tunelového stavitelství probíhat na značně širší bázi, která byla založena na vědeckých postupech zkoumání problémů geomechanických, stabilitních i technologických. Do nově pojaté sféry podzemního stavitelství byly zahrnuty vedle tunelů dopravních (tunely železniční, silniční a dálniční, podzemní rychlodráhy), štol a tunelů vodohospodářských a komunálních (vodní přivaděče, kanalizační sběrače, energovody, kolektory apod.) i perspektivní podzemní stavby plošné a halové (parkoviště, garáže, skladiště, kaverny hydrocentrál a energetických zásobníků, úložiště nebezpečných odpadů apod.).

Následující výčet podzemních staveb vzniklých v uvažovaném období a plánovaných v dohledné budoucnosti není zdaleka úplný, jeho cílem je připomenout především stěžejní podzemní díla dopravního charakteru, která jsou nejvíce na očích a vesměs prokazují a budou prokazovat svou vysokou užitnou hodnotu. Symbolem porevolučních změn se pro české podzemní stavitelství stala Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM). Od 90. let minulého století až do současnosti nastalo velké a takřka výhradní zaujetí touto tunelovací metodou. Až v roce 2011 bude zaznamenán zvrat – na prodloužení trasy A pražského metra budou nasazeny při ražbě traťových tunelů dva moderní zeminové štíty s tlakovou kontrolou čela.

Železniční tunely
Období po roce 1945 bylo charakterizováno nejprve sanací válkou poškozených staveb a v 60. letech zahájením rozsáhlého programu rekonstrukce železničních tunelů, související s úpravami průjezdného profilu a elektrizací tratí. K nejvýznamnějším patřila například rekonstrukce deseti dvoukolejných tzv. Blanenských tunelů na trati Brno – Česká Třebová, dále rekonstrukce tunelů povltavských, nelahozevských atd.

V roce 1980 byl uveden do provozu 210 m dlouhý železniční tunel na přeložce trati Sokolov–Chodov, který je zajímavý tím, že se jedná o přesypávanou konstrukci systému BEBO (tenkostěnný systém podélných železobetonových prefabrikátů zmonolitňovaných na skružích).

V rámci přestavby železničního uzlu Praha, vedle železničního tunelu pod Bílou Skálou (1975, délka 331 m), proběhla v letech 1983 až 1989 významná dostavba III. vinohradského tunelu, kdy byly prstencovou metodou vyraženy dva jednokolejné tunely s rozpletem v celkové délce 1 566 m.

Modernizace tratí ČD, zahájená v 90. letech, si vyžádala další rekonstrukce a výstavbu nových tunelů, nacházejících se na tranzitních koridorech ČD (tab. 1). Prvním železničním tunelem vybudovaným v ČR pomocí NRTM byl v roce 2002 tunel Vepřek na I. tranzitním koridoru u Kralup nad Vltavou. Pak v rychlém sledu v letech 2004 až 2006 následovalo pět tunelů postavených stejnou metodou (tab. 1) na II., resp. III. tranzitním koridoru na optimalizovaném úseku trati Krasíkov – Zábřeh na Moravě (obr. 1). V roce 2005 byl v rámci modernizace také definitivně opuštěn nejstarší tunel v ČR – starý Třebovický tunel z roku 1845 (délka 512 m) – a nahrazen zářezem s velmi krátkým hloubeným tunelem (95 m).

Tab. 1: Železniční tunely realizované v ČR pomocí NRTM po roce 1989

Potřeba uvolnit bilanční zásoby hnědého uhlí vedla k přeložení železniční trati Březno u Chomutova – Chomutov. Na přeložce byl v roce 2007 uveden do provozu tunel Březenský dlouhý 1 758 m, při jehož ražbě byl poprvé v ČR použit systém Perforex, který provedením proříznutého vrubu s využitím mohutné řetězové pily umožňuje realizovat primární (provizorní) vystrojení tunelu v několikametrovém předstihu před postupující čelbou (obr. 2).

Jako zatím poslední byly v roce 2008 uvedeny v rámci přestavby pražského železničního uzlu do provozu dva dvoukolejné paralelní tunely pod Vítkovem, které spadají do systému Nového spojení.
Ve stadiu realizace pomocí NRTM je v sou­časnosti problematická přestavba železničního tunelu Jablunkovského na III. koridoru (délka 612 m) a pět železničních tunelů v úseku Benešov–Votice na IV. železničním koridoru v délce 3,4 km.

Městské tunely
Silniční tunely nejsou v morfologii území České republiky technicky nevyhnutelnými a ze staveb tohoto typu převažují tunely městské (tab. 2). Prvním takovýmto tunelem byl v letech 1949 až 1953 klasickým pilířovým systémem postavený pražský Letenský tunel dlouhý 426 m (naposledy byla použita modifikovaná rakouská soustava s výdřevou – obr. 3), v letech 1984 až 1997 byl taktéž v Praze postaven Strahovský tunel dlouhý 2 000 m. Nepřiměřeně dlouhá doba výstavby vyplynula mimo jiné z výrazného útlumu investic do této stavby na začátku 90. let. Při stavbě Strahovského tunelu byly použity dvě dnes již klasické technologie – ražba nemechanizovaným pološtítem a prstencová metoda s erektorem.

Obr. 3 Letenský tunel – výdřeva staré rakouské ­soustavy

Tab. 2 Silniční tunely realizované v ČR pomocí NRTM po roce 1989

V roce 2004 by uveden do provozu tunel Mrázovka v Praze. Tento tunel je významnou částí severozápadního sektoru Městského okruhu v Praze, který po dokončení umožňuje plynulé převedení automobilové dopravy v severojižním směru mimo centrální historickou oblast města. Tunel délky 1 300 m byl ražen pomocí NRTM ve dvou paralelních třípruhových troubách v obtížných geologických podmínkách – převážně v porušeném masivu ordovických břidlic a ve značné míře pod nízkým nadložím s využitím svislého členění výrubu.

V severní části pražského Městského okruhu (vnitřní okruh) se dokončují ražby na tunelovém komplexu Blanka, který v souhrnné délce asi 6 km (s podzemními připojeními a odbočeními) podchází tři městské čtvrtě a je důležitým prvkem ochrany historického jádra Prahy před průjezdní i cílovou dopravou. Stejně důležité je i vybudování silničního okruhu kolem Prahy (vnější okruh), který zajistí bezproblémové zvládnutí vnitrostátní a mezinárodní tranzitní dopravy. Na konci září 2010 byl uveden do provozu jihozápadní sektor silničního okruhu, jehož součástí jsou dva dvoutroubové tunely – tunel Cholupický (1 937 m) na pravém břehu Vltavy (obr. 4) a tunel Slivenec (1 662 m) na levém břehu Berounky.

K městským tunelům patří tunel Pisárecký (513 m) pod Červeným vrchem v Brně na tzv. pražské radiále – přivaděči dálnice D1, postavený Novou rakouskou tunelovací metodou v období 1995 až 1997. Do komplexu Velkého městského okruhu v Brně patří ještě další podzemní trasy – hloubené tunely Hlinky a Kohoutovský (dokončen 1999) a tunel Královopolský (1 240 m), který je ve fázi dokončovacích prací a bude uveden do provozu v roce 2011 (obr. 5).

Silniční tunely
V roce 1997 – jako první tunel v ČR budovaný Novou rakouskou tunelovací metodou – byl dokončen třípruhový silniční tunel Hřebeč o délce 350 m na přeložce silnice I/35 nedaleko Moravské Třebové, který eliminoval obtížnou trasu přes stejnojmenné horské sedlo. Tunel s velmi nízkým nadložím písčitojílovitých hlín byl vybudován se svislým členěním výrubu (obr. 6).

Dálniční tahy D5 a D8 vyžadovaly tunelová řešení motivovaná technickými i ekologickými požadavky. Na dálnici D8 v úseku Lovosice – státní hranice to jsou provozované tunely Libouchec (520 m) a Panenská (nejdelší tunel v ČR – 2 168 m) a dva tunely ve výstavbě – Prackovice (270 m) a Radejčín (620 m). Na jižním obchvatu Plzně dálnicí D5 je od roku 2006 v provozu tunel Valík délky 350 m, na dálnici D47 u Ostravy byl v roce 2008 zahájen provoz v tunelu Klimkovice (1 100 m).

Pražské metro
Stavba pražského metra, která byla zahájena v roce 1966, se stala naším vůbec největším podzemním dílem a její realizace na desítky let ovlivnila život v Praze. Vznik sítě tří tras s přestupními stanicemi v centru přinesl zásadní zvrat v pražské hromadné dopravě: každý dokončený provozní úsek výrazně zlepšil dopravní situaci v oblasti.

Dopravní systém metra je tvořen třemi radiálními linkami A, B, C a má v současné etapě vývoje 59 km traťových tunelů s 57 stanicemi. Konečná etapa předpokládá pro­dloužení systému na asi 90 km. Pražské metro přepravuje každý den více než 1 milion cestujících.

V roce 2010 bylo započato s prodlužováním trasy A metra ze stanice Dejvická k letišti Ruzyně v délce 12,7 km. V současnosti byla zahájena výstavba úseku se dvěma prvními etapami V.A1 a V.A2, který končí u nemocnice v Motole (obr. 7). Traťové tunely etapy V.A1 délky asi 4,5 km budou raženy v České republice poprvé pomocí moderního plnoprofilového štítu v provedení EPB (zeminový štít), který umožňuje ražbu s tlakovou kontrolou čelby minimalizující deformace nadloží. Stanice tohoto úseku a celý úsek V.A2 bude ražen Novou rakouskou tunelovací metodou.

Obr. 7 Prodlužovaná trasa A pražského metra – situace (podle Metroprojektu a. s. – upraveno)

Perspektivy další výstavby
Železniční tunely na modernizovaných tranzitních koridorech tvoří největší podíl v plánované výstavbě tunelů v České republice. Celková délka plánovaných tunelů v síti Českých drah se pohybuje okolo 50 km. Pro srovnání – 156 železničních tunelů provozovaných v roce 2010 měří v součtu 41,6 km, délka rozestavěných tunelů je 3,4 km.

Nejpozoruhodnějším návrhem jsou nepochybně ražené tunely na III. tranzitním koridoru ČD v úseku Praha–Beroun (obr. 8). Předpokládá se, že tunely délky 24,7 km budou realizovány pomocí plnoprofilových tunelovacích strojů, rozpletové úseky na pražské straně budou raženy pomocí NRTM. Vybraná severní trasa tunelu se v maximální možné míře vyhýbá oblasti Barrandienu nevhodné pro tunelování, v níž je velmi pravděpodobný výskyt nebezpečných krasových jevů (závrty, kaverny). Vzhledem k mimořádně vysokým nákladům se zvažují i jiné možnosti vedení modernizované trasy s návrhovou rychlostí 160 km/h.

Na III. tranzitním koridoru je nutná úprava trasy novým tunelem na traťovém úseku Ejpovice–Plzeň. Z celkové délky ejpovického tunelu 4 170 m se předpokládá na úsek pod kopcem Homolka, tvořený dvěma jednokolejnými tunely délky 2 800 m, nasazení plnoprofilového tunelovacího stroje. Navazujícími úseky jsou hloubená jáma (150 m) a klasicky ražený tunel pod kopcem Chlum délky 1 220 m.

Na IV. tranzitním koridoru je plánováno v úseku Benešov–Tábor dalších osm tunelů v celkové délce 6,7 km. Dosud proraženy jsou tunely Olbramovický (480 m) a Zahradnický (1 030 m – obr. 9). Dalších pět tunelů v délce asi 5,8 km je plánováno v alternativě vedení IV. koridoru z Českých Budějovic na rakouský Linec tzv. kaplickou variantou.

Dálniční a silniční tunely jsou plánovány v České republice pro příští desetiletí v rozsahu asi 45 km, což příliš nezaostává za tunely železničními. Opět pro srovnání – 20 dálničních a silničních tunelů provozovaných v roce 2010 měří v součtu přibližně 14,6 km (včetně dokončených tunelů v jižním sektoru silničního okruhu kolem Prahy), délka rozestavěných tunelů je 7,6 km.

Na nejpropracovanějším návrhu vedení dálnice D3 Středočeským krajem, kterým je tzv. varianta stabilizovaná či západní, procházející Jílovskem a Neveklovskem, je projektováno devět tunelů o celkové délce 3,7 km. Východní varianta (tzv. Promika 2008) předpokládá 11 tunelů s celkovou délkou 6,6 km.
Na nedokončených částech Pražského silničního okruhu a Městského okruhu se připravuje osm tunelů, na propojovacích radiálách a spojkách dalších sedm tunelů, celková délka činí 17 km. Na Velkém městském okruhu v Brně se připravuje výstavba dalších tří tunelů o celkové délce 2,3 km.

Pražské metro se kromě již započatého prodloužení linie A připravuje na vybudování nové radiální linky D, která má propojit současný nejzatíženější dopravní směr z jižní části Prahy s centrem města. Jejím hlavním cílem je snížení množství autobusových linek u stanice Kačerov a převzetí části zatížení trasy C, na základě čehož lze očekávat i znatelné snížení objemu přestupujících cestujících ve stanici Muzeum. Navržená trasa D Depo Písnice – Náměstí Míru má délku 10,2 km s celkem deseti stanicemi, z nichž dvě budou přestupními stanicemi na trasy A a C.

Tramvajové tunely se předpokládá vybudovat v Brně a v Praze. Územní plán města Brna počítá s výstavbou páteřních tramvajových linek, tvořených expresním severojižním diametrem a diametrem východ–západ, které jsou zčásti vedeny v podzemí (obr. 10). Z časového hlediska je jako prioritní uvažován severojižní tramvajový diametr s devíti podzemními stanicemi. Délka podpovrchového úseku činí 4,2 km.

Záměr obsloužit pražský Suchdol tramvajovou dopravou vyžaduje vybudování zcela nové tratě, která bude vedena z Podbaby na samostatném tělese podél stávající železniční tratě do Ústí nad Labem. Členité území na levém břehu Vltavy překonává tramvajová trať tunelem Baba délky 520 m a tunelem Sedlec délky 515 m.

Obr. 8 Schematický podélný řez tunelem Praha–Beroun (podle Metroprojektu a. s. – upraveno)

Závěr
Výstavba tunelů má v budování dopravní infrastruktury, jejíž urychlené a kvalitní řešení je naléhavou celospolečenskou potřebou, nezastupitelné místo. Tunely nejen umožňují kvalitnější trasování dopravních sítí s dlouhodobě příznivými ekonomickými dopady, ale především se významně podílejí na ochraně a tvorbě životního prostředí v našem hustě osídleném teritoriu. Dlouhodobě příznivě se měnící vztah investorů k podzemním dopravním stavbám, u nichž evidentně pozitivní ekologický charakter pozvolna začal převažovat nad aspekty ekonomickými a případnou náročností technického řešení, byl v posledním období zbrzděn nepříznivým vývojem globální ekonomické situace, který se zákonitě projevil i v České republice.

prof. Ing. Jiří Barták, DrSc.
FOTO: archiv autora

Jiří Barták pracuje na Katedře geotechniky Fakulty stavební ČVUT v Praze.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.