Odstřel skipové těžní věže na Dole Dukla

Konec šedesátých let minulého století byl ve znamení silného vzestupu používání trhavin pro likvidaci stavebních a průmyslových objektů všech konstrukčních typů. Odstřelovalo se prakticky všechno, neboť stavební stroje neměly potřebnou výkonnost. Hydraulika byla v plenkách a žádná bourací kladiva či nůžky neexistovaly. To se v posledních letech výrazně změnilo. Dnešní stavební mechanismy jsou schopny zlikvidovat i vyšší než čtyřicetimetrové objekty a vývoj jde dál. Přesto stále existují stavby, kde je likvidace odstřelem nezastupitelná, ať už z důvodů ekonomických nebo bezpečnostních.

Technický vedoucí odstřelu
Technický vedoucí odstřelu (TVO) odstřel projektuje, provede ho a také za něj zodpovídá. Příprava a realizace trhací práce mají poněkud odlišný charakter než je práce stavbaře nebo architekta, přibývá mnoho aspektů, které je nutno pro zdárný průběh odstřelu dodržet. TVO musí znát dobře statiku, protože především u odstřelů betonových konstrukcí se z důvodu snížení nepříznivých účinků výbuchu náloží předem provádí oslabení nosné konstrukce.

Musí pečlivě kontrolovat kvalitu zdiva, která nemusí odpovídat deklarované kvalitě, po desítkách let provozu značně snížené (především u průmyslových objektů). TVO musí zajistit, aby se objekt sesunul žádaným směrem, a přitom v důsledku technického otřesu při dopadu objektu na terén nepoškodil okolní objekty a podzemní inženýrské sítě. TVO musí stanovit takové nálože, které bezpečně zajistí požadovanou práci. Jejich zbytková energie musí být minimální, aby nedošlo k nadměrnému rozletu úlomků nebo tlakové a akustické vlně.

Počátkem sedmdesátých let se začaly stavět skipové těžní věže metodou kontinuálního lití betonu. Odstřel skipové těžní věže č. 3 na dole Dukla v Havířově – Dolní Suché byl proveden v důsledku ukončení činnosti těžby dne 19. června 2008.

Výstavba skipu
Výstavba skipu začala po provedení základů betonáží dvou pylonů, každý o půdorysných rozměrech 18 400 × 5 400 mm – za nepřerušeného provozu stávající ocelové těžní věže. Zjištěná vzdálenost vnitřních podélných zdí byla 10 500 mm (v předložené původní výkresové dokumentaci byly údaje od 7 900 mm do 11 600 mm). Tloušťka zdí byla 400 mm. Betonáž pylonů byla ukončena ve 48 metrech, kde byla provedena konstrukce stropu prvního podlaží. Dále byla betonáž prováděna stejnou metodou již v celém půdorysu na ploše 18 400 mm × 21 300 mm. Mezery mezi oběma pylony byly později dobetonovány.

V určité fázi výstavby byl ukončen provoz stávající ocelové věže, která byla demontována a místo ní byla postavena nová ocelová věž o půdorysném rozměru stolice 3 600 × 3 600 mm. Ve výšce přibližně 30 m byl na stolici napojen šikmý dopravník rubaniny, rovněž z ocelové příhradové konstrukce, který byl vyveden ve výšce 8 metrů na mohutný ocelový nosník, umístěný v severozápadní obvodové zdi, kde navazoval na dopravní most do úpravny uhlí.

Detailnější pohled na stavbu železobetonového skipu	Demontáž ocelové těžební věže	Skip Dolu Dukla nad těžební jámou č. 3

V této souvislosti je nutné zmínit, že tato konstrukce šikmého dopravníku byla ve směru jediného možného pádu konstrukce s ohledem na okolní stavby – dvě budovy ve stylu průmyslové secese (vyhlášené jako kulturní památky) a také vývod metanu z jámy č. 1 s komerčním využitím. V zájmu plynulého sesuvu všech částí komplexu bylo nutné na ocelových částech dopravníku a zejména nosníku provést speciální úpravy, neboť jejich předchozí demontáž by byla z technicko-bezpečnostních důvodů riskantní.

Základní údaje
Celková výška věže č. 3 byla 95 metrů a přibližná váha betonové části byla vypočtena na 16 000 tun. Úkolem bylo zajistit bezpečné položení celého komplexu žádaným směrem tak, aby se nepoškodil žádný z okolních objektů. Prioritní bylo dodržení směru, ve kterém měl objekt při demolici padat, neboť při tak obrovské hmotnosti byly na místě obavy z nekontrolovatelného drcení zbytků zdí bezprostředně po odstřelu a možného vychýlení od plánovaného směru pádu.

Dále bylo potřebné eliminovat technický otřes – bez důkladného ochranného násypu by při takové výšce a hmotnosti skipu způsobil náraz padající konstrukce na terén umocněný kinetikou zcela nepochybně značné škody v širokém okolí. Z rozletu úlomků obavy nebyly. Při stanovení odpovídající nálože je důležité dodržet při nabíjení jejich umístění přesně uprostřed zdí, pak je rozlet zanedbatelný a není zapotřebí provádět žádnou ochranu.

Projekce a přípravné práce
Pro zdárný průběh odstřelu bylo rozhodující určit vhodný tvar destrukčního řezu spolu se stanovením časových stupňů elektrických rozněcovadel v jeho částech. Protože se jednalo o první odstřel takového typu konstrukce, byl zvolen vysoký klínový řez v obou pylonech tak, že spodní řady vývrtů byly provedeny ve všech částech podélných i příčných zdí (první asi 1 m nad terénem), a to přibližně ve třech čtvrtinách délky pylonů (mimo dvě zadní příčné zdi a příslušné části zdí podélných). Výška horní řady vývrtů v čelních příčných zdech byla přibližně 8,5 m a klín pak uzavřely šikmé řady vývrtů od této výšky k počátku spodních řad. Pro iniciaci náloží byla použita mžiková a milisekundová elektrická rozněcovadla stupňů 0 až 10.

Pro zlepšení parametrů borcení po výbuchu a zároveň i snížení nepříznivých účinků výbuchu byla prováděna odlehčovací okna o výšce příslušné části klínového řezu a šířce podle výpočtu možného oslabení konstrukce. Vzhledem ke skutečnosti, že při jejich reali­zaci byly zjištěny vážné závady – velké množství větších i menších kaveren způsobených evidentně při betonáži a několik zamaskovaných otvorů v nosných zdech – byl počet oken zredukován a ve vnitřních podélných zdech byla vytvořena výbuchem náloží stupně 0 (vždy tři svislé řady vývrtů).

Celkem bylo v nosných zdech provedeno 612 kusů vývrtů a další dvě nálože byly příložné, určené na vytlačení předních sloupů ocelové stolice, aby se vychýlila v žádaném směru. Na odstřel bylo tedy spotřebováno 614 kusů elektrických rozněcovadel a 63 kg trhaviny Ecodanubit.

Při stanovení velikosti ochranného násypu byla dána přednost zkušenostem a odhadu před podrobným výpočtem – jednak výpočet energie nárazu se mohl lišit o 50 až 70 %, jednak bylo sporné vystihnout tlumicí účinek násypu. Výhodou byl dostatek stavební sutě z okolních objektů, takže jejím přehrnutím byl v prvních čtyřiceti metrech od paty věže vytvořen násyp vysoký přibližně 5 m, jehož niveleta pokračovala i ve snížené části v prostoru kolejové vlečky, kde dosahoval výšky 10 m.

Odstřel
Průběh odstřelu splnil očekávání – konstrukce se položila žádaným směrem s mírným vybočením doleva, což se očekávalo vzhledem k absenci části nosné zdi v zadní části (hlavního montážního otvoru). Žádná seizmika ani rozlet neproběhly, celkové zborcení bylo nad očekávání příznivé, takže následné rozebírání sutě bylo jednoduché a spočívalo v podstatě v oddělování výztuže a technologie od betonu.

Přesto byly s ohledem na výšku a hmotnost komplexu zaznamenány vůči ostatním odstřelům odlišné jevy, a to s tímto závěrem:
Při výbuchu náloží podle jednotlivých časových stupňů došlo ihned k prvotnímu mírnému naklonění věže a současnému borcení zadních částí obou pylonů, které velmi brzy pokračovalo usmyknutím příčných zdí směrem dozadu a dalším plynulým borcením celé zadní části prakticky ve stejném stupni naklonění. Toto usmyknutí se projevilo vytlačením terénu u paty věže do výšky přibližně 1 m a do vzdálenosti 7 m. Teprve až v důsledku dalšího borcení a zvětšování plochy nosných podélných zdí došlo k dalšímu naklánění věže a následnému pádu na ochranný násyp. O obrovském tlaku, který bezprostředně po výbuchu působil na zbytek konstrukce, svědčí i skutečnost, že zadní sloupy ocelové příhradové stolice, které byly předem přerušeny plamenem v celém profilu, nebyly nalezeny ani při provádění povalu v hloubce několika metrů (přední sloupy byly vymeteny).

Vzhledem k absenci jakýchkoliv seizmických účinků by se mohlo zdát, že byl ochranný násyp předimenzován, ale nebylo tomu tak. Při odtěžování suti v prostoru posledních kolejí bylo zjištěno, že vnější podélná zeď pravého pylonu se odtrhla od zbytku konstrukce, projela celým desetimetrovým násypem a zaryla se asi 1,5 m do původního terénu.

Ing. Jiří Eliáš
Foto: Jiří Doležal

Autor pracuje ve firmě ELEX jako specialista na demolice a zemní práce.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.