Uzel Plzeň, 5. stavba Lobzy–Koterov

Úvod

Správa železniční dopravní cesty (SŽDC) zajišťuje investiční akci Uzel Plzeň, jejíž podstatou je rekonstrukce stávající drážní infrastruktury. Akce je rozdělená do více staveb, z nichž některé jsou již úspěšně dokončené, jiné ve stavbě a ostatní v projektové přípravě. Pro stavbu „Uzel Plzeň, 5. stavba – Lobzy–Koterov“ zpracoval SUDOP PRAHA dokumentaci pro stavební povolení (DSP). Nezávisle na tom připravuje Ředitelství silnic a dálnic (ŘSD) v Plzni novostavbu silnice I/20, k níž SUDOP PRAHA zpracovává dokumentaci pro územní rozhodnutí (DÚR). Tyto stavby se kříží v oblasti ulic Velenická a Sušická v km 346,510 trati, přičemž silnice má být vedena podjezdem pod tělesem dráhy. Křížení tras vychází pod technicky nevýhodným ostrým úhlem cca 13°.

Vzájemný dopad těchto staveb byl zjištěn a koncepčně řešen při zpracování DÚR stavby dráhy. Na straně silnice byla v té době zpracována technická studie místa křížení. Klíčovým bodem pro posouzení popsané situace byl, a stále je, rozdíl ve stavu přípravy obou staveb. Protože příprava stavby dráhy je ve výrazném předstihu před přípravou stavby silnice, přirozeně se očekává, že i její realizace bude zahájena o několik let dříve. Respektive lze očekávat, že stavba silnice bude zahájena až po, ale zároveň nedlouho po dokončení stavby dráhy. To vede k nutnosti zajistit, aby stavba silnice neměla v místě vzájemného křížení nepřiměřený dopad do nově rekonstruované trati ani do provozu na ní.

Po zvážení různých přístupů bylo dohodnuto následující technické řešení této situace: V rámci stavby dráhy bude vybudován tzv. zárodek budoucího silničního tunelu. Při jeho výstavbě bude v rámci možností využito výluk provozu na trati, výluk napěťových a příp. dostupných záborů pozemků, které by si stavba dráhy vyžádala tak jako tak bez ohledu na křížení se silnicí. Zárodek tunelu bude proveden v minimálním rozsahu, aby zbytečně nenavyšoval objem stavby dráhy, ale zároveň v takovém rozsahu, aby bylo možné jej v budoucnu v rámci stavby silnice I/20 prohloubit, dostavět a vybavit do podoby plnohodnotného silničního tunelu, a to bez nepřiměřeného dopadu stavebních prací do nadloží trati nebo provozu na ní. Do té doby bude zárodek tunelu překryt vrstvami železničního spodku, svršku a terénními úpravami a bude přenášet zatížení působící v provizorním stavu.

Koncepce technického řešení

Budoucí tunel pro silnici I/20 byl s ohledem na míru zahloubení pod terén, geologické poměry a vzájemný průběh nivelety silnice a úrovně temene kolejnice rekonstruované trati navržen jako hloubený, obdélníkové dvoukomorové konstrukce. Celková délka zárodku tunelu měřená podél staničení silnice je 220 m, délka zastropené části je 200 m, délka levé tunelové trouby 130 m a pravé tunelové trouby 180 m. Navržená délka objektu, resp. jeho jednotlivých trub, vychází z minimální délky potřebné pro realizaci podjezdu silnice I/20 pod provozovanou železniční tratí a pro proveditelnost navazujících konstrukcí při dané šikmosti křížení. Vzájemné uspořádání „trať–tunel–silnice“ je ilustrováno na snímku z 3D CAD modelu. Silnice I/20 na tunel v budoucnosti naváže z obou stran hlubokým zářezem paženým zárubními zdmi.

V příčném řezu budou součástí zárodku tunelu, a tudíž součástí stavby dráhy, následující prvky: svislé nosné podzemní (tzv. milánské) stěny, stropní deska, hydroizolace stropní desky, zpevněné podloží železniční trati v přechodových oblastech a dočasné pažící konstrukce potřebné pro realizaci výše uvedených položek z jednotné pracovní úrovně na dně těsněné stavební jámy. Součástí navazující stavby silnice I/20, tj. součástí rozšíření a vybavení zárodku tunelu do podoby plnohodnotného silničního tunelu, budou tyto prvky: dočasné pažící konstrukce potřebné pro provedení navazujících zdí, zářezů a jam, čelní odtěžování pod ochranou stropní desky a podzemních stěn, základová deska, veškeré stavební a technologické vybavení tunelu, portály (čela) tunelových trub včetně potřebných zábradlí a oplocení a těsnění míst stavebního navázání konstrukcí. Dělení příčného řezu na zárodek tunelu a ostatní konstrukce a práce je schematicky zobrazeno na. Z něj je pro zajímavost patrné, že část výkopu uvnitř tunelu proběhne již při výstavbě zárodku. K tomu bylo přistoupeno na základě dohody obou investorů proto, aby betonáž stropní desky mohla být provedena na skruži a aby po odskružení bylo možné provést kontrolu kvality stropní desky před převzetím díla i zespodu. Na nejsou zobrazeny detaily systému odvodnění tunelu, vrstev vozovky, skladby nouzových chodníků nebo kabelových vedení, protože tyto prvky budou teprve navrženy v rámci zpracování DÚR stavby silnice I/20, avšak byla pro ně odsouhlasená dostatečná prostorová rezerva.

Postup a fáze výstavby

Konstrukce zárodku tunelu proběhne ve dvou fázích výstavby s vybudováním dočasné objízdné trasy na železniční trati. První fáze výstavby bude probíhat nejprve za neomezeného (dvoukolejného) provozu na stávající trati. Poté bude vyloučena stávající kolej č. 2, rychlost provozu na koleji č. 1 bude omezena, budou přeloženy kolizní drážní sítě a na trakčním vedení bude s ohledem na bezpečnost před účinky vysokého napětí zřízeno v rozsahu staveniště neutrální pole. Součástí této fáze bude provedení konstrukcí na sever (vpravo) od stávající koleje č. 1. Nejprve bude vytvořena uzavřená (těsná) stavební jáma zajištěná pažením – na pravé straně staveniště, mezi stávajícími kolejemi a na severním i jižním konci. Z pracovní úrovně ve stavební jámě pak budou postupně postaveny vodící zídky, podzemní stěny a úseky stropní desky v rozsahu fáze 1 a základy definitivních trakčních stožárů umístěné v půdorysu stavební jámy tunelu. Následně se zpětně zasype dokončená část tunelu a položí se dočasná objízdná trasa železnice vč. trakce a ostatního příslušenství přes dokončený úsek zastropeného tunelu, napojená na koncích do nového stavu koleje č. 2. Při konci stropní desky na rozhraní fází výstavby bude násep objízdné trasy podepřen úhlovou opěrnou zdí z prefabrikovaných drážních dílců uloženou na stropní desce tunelu, která přispěje ke zvýšení bezpečnosti práce v navazujícím úseku. Také u trakčního vedení objízdné trasy bude z hlediska bezpečnosti před účinky vysokého napětí zřízeno po dobu výstavby zárodku tunelu neutrální pole.

Po převedení železniční dopravy na objízdnou trasu může být vyloučena stávající kolej č. 1 a zahájena druhá fáze výstavby tunelu zahrnující realizaci zbývajících konstrukcí na jih (vlevo) od původní trati. Nejprve bude postupně dokončena uzavřená (těsná) stavební jáma zajištěná zbývajícími úseky pažení, ve které proběhne hloubení na pracovní úroveň zpevněného dna jámy. Také se odstraní dále nepotřebné a kolizní úseky středové linie pažení (úsek mezi původními kolejemi). Z pracovní úrovně dna jámy budou postaveny vodící zídky, podzemní stěny a úseky stropní desky v rozsahu fáze 2 výstavby zárodku tunelu. Následně proběhne betonování základů definitivních trakčních stožárů situovaných v této oblasti, zásyp (vč. přechodových oblastí) a položení definitivní železniční trati s veškerým příslušenstvím. V tomto provizorním stavu bude zárodek tunelu čekat na zahájení navazující výstavby silnice.

Závěr

Poměrně náročná výstavba a robustní konstrukce tunelu poslouží k tomu, aby budoucí stavba silnice v místě křížení měla minimální dopad do dříve rekonstruované dráhy a veřejné prostředky vynaložené ve prospěch obou projektů tak byly použity co nejefektivnějším způsobem. Poděkování autora patří zástupcům SŽDC, ŘSD a Magistrátu města Plzeň za věcný, aktivní a konstruktivní přístup při projednávání stavby.

Autor: Michal Uhrin

(Archiv: SUDOP PRAHA, termín realizace: 03/2020–01/2023 - pozn. red.)