SILNIČNÍ TUNEL AL AZHAR, EGYPT

ING. JIŘÍ MÜHL

Koncem měsíce června letošního roku navštívila skupina pracovníků Zakládání staveb, a. s., v čele s předsedou představenstva ing. Ratajem na pozvání předních představitelů francouzské firmy SOLETANCHE BACHY (mj. p. Richarda Lourse) jednu z velkých staveb, kterou v současné době tato firma provádí, a to v hlavním městě Egypta - Káhiře.

Volba egyptské Káhiry nebyla náhodná. Liniová stavba silničního tunelu v centru tohoto velkoměsta vyžaduje nasazení různých technologií zakládání staveb na několika staveništích po celé trase budoucího tunelu. Na relativně malé ploše je tak koncentrováno velké množství mechanizace pro speciální zakládání staveb.

Silniční tunel "AL AZHAR" projektant navrhl jako dvoutubusový tunel o délce 1,8 km a hloubený úsek o délce 600 m, zajištěný podzemními stěnami s hloubkou těžby 25 až 30 m. Zde je dobré podotknout, že těžba rýh pro podzemní stěny probíhá lanovými drapáky maximálně do 50 m (na koutové výpažnice), do větších hloubek se používají hydrofrézy. Trasa je ražena bentonitovým štítem a profil jedné tunelové roury je 10 m. Denní výkon dosahuje 12-17 prstenců ostění délky 1,5 m. Pro ražbu i budoucí využití jsou navrženy celkem čtyři šachty - startovací, koncová a po trase dvě ventilační.

V době naší návštěvy na stavbě byla startovací šachta již dokončena a probíhala ražba vlastního tunelu. Intenzivně se pracovalo na obou ventilačních šachtách a zejména na šachtě koncové.

Práce na všech staveništích probíhaly podle konečné verze projektu, která se od počátečních verzí někdy velmi lišila. Docházelo ke změně technologií i rozsahu prací, zejména kvůli konečnému finančnímu dopadu na stavební náklady. Celá stavba silničního tunelu byla po různých úpravách nasmlouvána za 400 milionů dolarů. Pro srovnání ještě pár čísel: kontrakt pro práce spec. zakládání činil 70 mil. dolarů bez dodávky materiálu a roční výkon 50 mil. dolarů.

Ventilační šachta - první po trase od startovací šachty - má pracovní název "EL HUSSEIN" a její konečný projekt se opírá o poznatek, zjištěný teprve v průběhu této stavby, že v hloubce cca 70 až 90 m pod povrchem se vyskytují jíly. Projektant se rozhodl do nich pažicí konstrukce zavázat a tímto způsobem si výrazně "ulehčit" při zajišťování dna šachty.

Pokud jde o geologii, ta je na všech staveništích podobná. Pod vrstvou civilizačních navážek se nachází většinou velmi jemný písek. S přibývající hloubkou se objevují prolohy štěrkopísků až štěrků a jílů. Mocná vrstva jílů byla zachycena v hloubkách okolo již zmíněných 70 m. Hladina podzemní vody je cca 1 m pod stávajícím terénem.

Právě problém zajištění dna šachet a zajištění dorážek (resp. rozrážek) vlastního tubusu do (resp. ze) šachty pokládá projektant za klíčový. Pro nás byl velmi zajímavý poznatek, že dotěsnění dna pouze tryskovou injektáží je považováno za zcela nepostačující (v minulosti, na jiných úsecích káhirského metra to bylo zdrojem vážných potíží). Masivní blok ze sloupů tryskové injektáže je vždy doplňován chemickou injektáží - tzv. tvrdý gel na bázi silikátů.

Vlastní šachta je zapažena zhruba do hloubky 50 m podzemní stěnou a do jílu dotažena trysková injektáž M2, která je dotěsněna chemickou injektáží (tvrdý gel). Příprava pro rozrážku (dorážku) je ohraničena jílocementovou podzemní stěnou a prostor mezi oběma podzemními stěnami je vyplněn sloupy tryskové injektáže M2 a opět zespodu dotěsněn chemickou injektáží. Dno budoucí šachty (šachet) je v hloubce cca 30 m pod terénem. Další staveniště ve směru ražby nebylo v původním projektu plánováno. Vyžádala si ho až situace, kdy bylo zjištěno, že ze zadávacích podkladů se asi omylem vytratila hloubková kanalizace o profilu 5 m, křížící zamýšlenou trasu tunelu. V reakci na tento stav byla nejen změněna trasa tunelu, ale bylo i prove deno zajištění vlast ní kanalizační stoky proti případným účinkům ražby tunelu.

Pro všechny čtenáře, kteří měli co do činění s výstavbou pražských kolektorů K.C.I.A a Příkopy, máme jedno překvapení - výše zmíněná káhirská kanalizace je 5 let stará železobetonová konstrukce, a pro její zajištění si projektant nedovolil použít metodu tryskové injektáže, ale "pouze" klasickou injektáž jemně mletými cementy s následnou chemickou injektáží.

Dostali jsme se ke druhé ventilační šachtě ("PORT SAID"). Zajištění této šachty (šachet) původně navržené v kombinaci podzemní stěny, tryskové injektáže a chem. injektáže, bylo i zde několikrát přehodnoceno až po konečnou variantu - použití technologie podzemní stěny pro celou její konstrukci.

Vlastní pažení šachty (šachet) je provedeno podzemní stěnou tloušťky 1,5 m do hloubky 90 m, kde je stěna zavázána do jílů. Dno šachty již není dále řešeno.

Bloky pro dorážku (rozrážku) štítu jsou prováděny jako přetěžované jílocementové podzemní stěny tl. 1,2 m. Těžba podzemní stěny je realizována hydrofrézami v poměrně stísněných podmínkách.

Konečná šachta ("ATTABA") je konstruována především za využití podzemní stěny a jako pomocná technologie se zde objevuje trysková injektáž - M2 a chemická injektáž. Zajímavostí tohoto staveniště (kromě tradičního nedostatku místa) byla nutnost provádět podzemní stěnu tloušťky 120 cm do hloubky 50m (těžba drapáky ) i pod stávajícím silničním nadjezdem. Dodavatel prací vyvinul pro takto omezenou stavební výšku speciální těžní stroj.

Zajímavé na celém projektu je i to, že původně byla trasa půdorysně umístěna pod ulice na povrchu. Hlavním důvodem byl nepříliš dobrý technický stav husté povrchové zástavby. Dále nebylo pro zajištění této zástavby přijato už žádné í opatření. Řada nových poznatků (již zmíněná kanalizace) a v neposlední řadě obrovský tlak ze strany investora (ministerstvo dopravy + osobní dohled prezidenta Mubaraka) na dokončení, 6. 10. 1999 donutil projektanta trasu umístit i pod zástavbou. Přesto nebylo přijato žádné další opatření proti případným poklesům na povrchu. Dodavatelská firma používá systém zmírnění dopadu deformací tím, že v podstatě přesvědčuje klienta o nezbytnosti deformací tak, aby je zákazník pak považoval za přirozenou věc. Dále se snaží tyto deformace vyloučit již v návrhu technického řešení (jednozáběrové lamely, propracovaná a odbornou veřejností ohodnocená kompenzační injektáž...). Personální obsazení této stavby si můžeme přiblížit v rámcových číslech. Na stavbě pracuje celkem 50 Francouzů a 500 místních pracovníků, na dva francouzské účetní připadá 30 místních - tj. vlastně ekonomické zázemí této stavby. Zajímavé je, že pro tuto stavbu je zřízen post referenta pro pojistky, což je jeho celá pracovní náplň (podle informací je to jeden z nejvytíženějších lidí na stavbě).

Součást dokumentace představuje podrobný technologický předpis zpracovaný technologem (ve spolupráci s projektantem) předaný investorovi pro možnost kontroly, ale vlastní kontrolní systém firmy je detailnější a ne všechny jeho výsledky jsou prezentovány odběrateli.

Projekční skupina pro tento projekt je poměrně skromná, ale pracuje s nejmodernějším softwarem a je schopná zvládat až 100 dokumentů za měsíc.

Zaujaly nás i některé detaily v jednotlivých technologiích:

    podzemní stěny - tloušťky 120, 150 cm prováděné hydrofrézami - velká přesnost těžby, odklon od svislé cca 0,3 %, inklinometrie je zavedena i u lanových neřiditelných drapáků
  • trysková injektáž: parametry tryskové injektáže M2 pro průměry sloupů 2,6-3,0 m. Bylo realizováno zkušební pole, které zároveň sloužilo jako zapažení startovací šachty, při jejímž výkopu bylo vyhodnoceno.
  • chemická injektáž a injektáž jemně mletými cementy. Při injektáži je zapojeno 15-36 čerpadel dle potřeb.

Používají se cementy s jemností mletí pod 6 mikronů, tato technologie je asi 3x dražší než chemická injektáž. Všechny technologie pracují 24 hodiny denně, 6 dní v týdnu.

Na všech staveništích, kde jsme strávili mnoho hodin, panovalo vysoké pracovní nasazení, odpovídající sledovanému cíli. Naši hostitelé se nám věnovali opravdu trpělivě a patří jim za to náš dík. Ve dnech kdy vzniká tento článek (konec září 1999) se blíží otevření tunelu a věřím, že vše dopadlo podle představ všech dodavatelů, k plné spokojenosti egyptského investora. Vždyť výhledu je další etapa káhirského metra a snad i zde evropské firmy najdou své uplatnění.


English summary

Road tunnel Al Azhar in Cairo has a driven section of the length 1800 m and excavated section of 600 m. Two tunnel tubes 10 m are driven by bentonite shield with daily progress 18 to 25 m. Excavated section is secured by diaphragm walls with the depth of hoisting 25 to 30 m. Geologically the subsoil is very fine send, deeper gravelsand to gravel. Thick clay stratum lies in the depth of 70 to 90 m. The driven section includes four shafts cased with diaphragm walls up to 50 m, extended with jet-grouting M2 or with diaphragm walls up to the clay. The jet grouting completes chemical hard gel grouting in every case. Diaphragm walls are excavated by grabs, deeper by hydro cutters, with tolerance of 0,3 % from the vertical. The firm Soletanche Bachy executes special foundation works for 70 mil USD.