V létě roku 2001 proběhla
v Praze jedna z nejpozoruhodnějších stavebních akcí nejen posledních let.
„Výroba“ téměř 170 metrů dlouhého tunelu metra v suchém doku a jeho zatažení
mezi vltavské břehy vzbudily zaslouženou pozornost domácích médií i zahraničních
odborníků. Nemenší pozornost si však zaslouží i události, které vlastní
instalaci tunelu předcházely.
Jednou ze součástí dodávky akciové společnosti Zakládání staveb bylo vytěžení
8 až 10 m hluboké rýhy ve dně Vltavy pro budoucí uložení tunelu. Na tomto
úkolu by nebylo nic mimořádného, pokud by přesnost dodržení tvaru výkopu
nebyla vymezena hodnotami –30 až +10 cm od projektu a pokud by neprobíhala
pod vodou – – v hloubce až 12,4 metru.
V březnu roku 2001 začala diskuse o možnostech řízení a kontrole těžby
geodetickými metodami, jíž se zúčastnila i naše geodetická kancelář Gecom,
s. r. o. V květnu byly zahájeny těžební práce. Od počátku byl jasný postup
řízení v návaznosti na těžební technologii. Těžebními zařízeními byly
bagry různých typů, postavené na běžné říční nákladní a pracovní čluny.
Manipulace s loděmi zajišťoval člun Močál a tlačné remorkéry. Těžba probíhala
ve dvou vlnách. V první šlo o odtěžení snadno rozpojitelné vrstvy štěrkopísků,
ve druhé o vytěžení horninového podkladu tvořeného břidlicemi.
Vytyčování těžby
Postavení
lodí s bagry bylo kolmé na osu výkopu. Lodě byly během těžby v rámci jednoho
kroku, jehož délka byla daná vyložením ramene bagru, upevněny ke kotevním
sloupům (zavibrované ocelové profily). Po dokončení těžby v délce celého
kroku byla loď vždy překotvena na další pozici. Šířka záběru bagru – ve
směru proudu – byla vymezena rozměřením na palubě a pokryta pojezdem bagru
po lodi nebo jejím posunem podél kotvících pilířů.
Geodetická
služba Zakládání staveb, a. s. určila hlavní vytyčovací bod a připravila
podrobnou tabulku hodnot vytyčovacích prvků pro body na vztažné ose pro
různé vzdálenosti boku lodi od tohoto bodu a daného orientačního směru.
V průběhu těžby byla ve spolupráci geodetické služby s techniky stavby
vytyčována a na boku lodě vyznačena aktuální poloha průsečíku osy nebo
odsazené osy
s bokem lodě. Vlastní vytyčení dolních hran výkopu a bočních svahů prováděli
technici stavby. Pomůcky i postup vytyčení byly tak jednoduché, že účast
geodetů mohla být zcela minimalizována.
Kontrola dotěžení
dna
Původním
předpokladem úspěšného, efektivního a rychlého postupu těžebních prací
bylo provádět kontrolu dotěžení dna před opuštěním každé pozice lodě a
minimalizovat tak pohyby lodí po hladině. Zatímco vlastní vytyčení těžby
bylo vcelku bezproblémové a závislé především na odpovědnosti a pečlivosti
posádky každé lodě, ke kontrole dotěžení v prostoru volného toku došlo
až těsně před předpokládaným zahájením dočišťování celého dna. Namátkově
provedené měření několika příčných profilů pomocí olovnice spouštěné podél
boku velkého říčního člunu ukázalo celkem příznivé výsledky ve tvaru dna.
Zároveň (ale bez velkého překvapení) ukázalo závažné nedostatky použité
kontrolní metody, jimiž byly velká pracnost a tedy nízká efektivita, nízká
hustota měření a malá přesnost.
Všechny
tyto nedostatky mělo vyjasnit měření provedené lodí Valentina II Povodí
Vltavy, a. s., dne 20. září. Na základě měření sonarem mělo s konečnou
platností a se všemi detaily potvrdit aktuální stav vytěžení. Předpokládalo
se, že tvar výkopu, získaný ze sonarových měření, bude až na malé detaily
odpovídat projektu. Grafické výstupy poskytnuté pracovníky Povodí Vltavy
však naznačily rozpor mezi předpoklady
a skutečností, tedy mezi předpokládaným a skutečným profilem výkopu.
Později opakovaná měření lodí Valentýna II bohužel ukázala (jak je uvedeno
dále), že tato metoda nedává jednoznačné a pro nasouvání tubusu nutné
výstupy, a proto byl – po tomto zjištění – dohodnut jiný a pro všechny
akceptovatelný způsob provádění průkazného měření. V této době byla firma
Gecom, s. r. o. požádána o spolupráci. Využili jsme své připravenosti
ke zpracování velkého objemu dat ze sonarových měření a den po jejich
převzetí na pracovišti Povodí Vltavy, s. p. v Mělníku jsme předávali výkresy
profilů, za další dva dny, po vytvoření digitálního modelu projektovaného
dna, i hodnotu objemu materiálu k dotěžení.
Současně
začala těžba s vytyčováním nejbolestivějších míst. Bylo zřejmé, že kontrola
každého právě těženého místa musí být provedena ihned po těžbě. Potřebu
pružného získávání objektivních výsledků jsme řešili bez jakékoli přípravy
měřením hloubky olovnicí z pramice se současným geodetickým měřením polohy
olovnice. To bylo možné jen díky užití velkoplošného terče vyrobeného
z odrazné folie a umístěného nad olovnicí. Takto se zvýšila pružnost kontroly
a částečně i hustota měřených bodů, ostatní nedostatky měření na olovnici
zůstaly zachovány. Na překážku zrychlení interpretace výsledků byla zejména
vysoká pracnost zpracování ručně zaznamenaných dat o hloubce každého podrobného
bodu. Krok měření byl kolem 1 m na příčných profilech pořízených ve vzdáleností
cca 3 m. Každodenní měření bylo ihned zpracováváno do sady příčných řezů
– nejprve ručně a následně programem pro vyhodnocení digitálního modelu
terénu. Výsledky však nemohly být dodány dříve než cca za 6 až 12 hodin
od ukončení měření.
Tato
technologie pomohla odstranit nejvýraznější nedostatky ve tvaru dna. Postup
prací byl nicméně, vzhledem k požadovanému termínu předání stavby, velmi
pomalý.
Velkou naději vkládanou do měření úzkých pruhů měřickou lodí Valentýna
II, které umožňuje zejména plně automatické a tedy rychlé zpracování,
zmařily výsledky opakovaného měření prostoru plavební čáry ze dne 26.
9. Ty vykázaly výrazný nesoulad s měřením předchozím, pořízeným stejnou
lodí, zejména v prostoru svahů.
Kontaktní šablona
– léra
Naději všem pracovníkům,
nebo spíše už účastníkům válečné bitvy, vlila do žil myšlenka využití
zkušeností starých praktiků – měření provádět kontaktní šablonou, takzvanou
lérou. Konečná podoba léry byla výsledkem velmi rychlého jednání členů
stavební výroby, vedení stavby, geodetů, konstruktérů i zástupců pracovníků
dílen. Je zajímavé, jak během několika hodin zásadně změnila podobu od
prvního náčrtu k hotové konstrukci, aby byla nakonec plně funkční bodle
původní představy. A tak následovala usilovná, trpělivá, nepřetržitá a
nekonečně pomalá práce – léra byla kladena ve vzdálenosti po 2 metrech
na dno. Protože konstrukce vodorovného dotykového ramene byla ve směru
osy výkopu 1 m hluboká, byl takto ohmatán doslova každý metr dna.
Dotekem dvanáct metrů
širokého ráhna se dnem byl vyšetřen nejvyšší bod na profilu, zbylé výšky
doměřili ručně potápěči spojení radiově s posádkou na doprovodné motorové
jachtě, kde se prováděl záznam měřených hloubek. Pozice léry byla vytyčována
geodeticky. Její umístění do předepsané pozice prováděli s decimetrovou
přesností zkušení jeřábníci. První měření lérou bylo provedeno 2. 10.
Po změření asi třetiny šířky toku bylo měření předáno ke zpracování geodetické
skupině a probíhalo v předem připravené excelovské tabulce. V okamžiku
zahájení práce na návrhu léry byly totiž zahájeny i práce na inteligentní
tabulce, která by pro zadané hodnoty souřadnic a výšek léry a po vyplnění
hodnot měření pořízených potápěči vypočetla přímo odchylky výšek měřených
bodů od projektu. Vysoká pracnost vyplňování ručního záznamu výšek vedla
k době zpracování v délce několika hodin. Výsledné souřadnice a odchylky
výšek byly v textovém tvaru převedeny do digitálního modelu a hypsometrické
vyhodnocení předáno stavbě. Takové měření se omezilo pouze na vodorovnou
část dna.
Tímto způsobem byla
s absolutní spolehlivostí odhalena jakákoli vyvýšenina přesahující projektovanou
mez. Těch bylo bohužel stále velmi mnoho – a to zejména v krajích výkopu.
Dotěžení však muselo čekat na vyhodnocení a bagr musel být na „postiženou“
pozici naveden vytýčením. To vše bylo samozřejmě spojeno s těžkopádným
přemísťováním techniky na hladině.
Muselo se tedy něco změnit – a poslední velký zlom nastal spojením několika
dalších opatření. Našel se odvážlivec, který nahlas navrhnul nejpomalejší,
ale jediný možný postup – po každém doteku léry okamžitě odstranit zjištěné
vyvýšeniny a kontrolu provádět do absolutního vyčištění dna. Přestože
byl mnohdy při těžbě v novém profilu materiál přenesen zpět, na profil
již dříve vyčištěný – a to znamenalo návrat a opakování posledních dvou
kroků – míjeli jsme některé úseky maximální rychlostí 6 m/hod. Někde však
bylo čekání na kladný posudek a další postup nekonečné.
Největší výhodou kontaktního
měření byla objektivní znalost o průchodnosti celého profilu bez dalších
vyhodnocení. Proto tedy bylo nakonec možné oficiálně ověřit geodetický
protokol o stavební připravenosti dna bezprostředně po ukončení všech
měření dne 11. 10. 2001 (posledních 80 hodin jsme měřili nepřetržitě).
Vyhodnocení pak bylo provedeno následně. V pátek 12. 10. s velkým napětím
proběhly poslední přípravy pro zatažení tubusu a následně vlastní tolik
očekávaná akce.
Všechny útrapy spojené s přípravou dna byly ihned zapomenuty, ale opravdu
se ulevilo všem až v nočních hodinách, kdy přímí účastníci i další zainteresovaní,
kteří byli se stavbou téměř neustále v telefonické spojení, s uspokojením
konstatovali, že tunel je po zcela plynulém přesunu přerušeném jen několikerým
technologickým „nadechnutím“ tam, kde v jeho útrobách budou projíždět
vlaky metra.
Z mimořádného technického
díla se stane všední záležitost
a na mimořádné výkony si vzpomene jen hrstka zúčastněných. Jsem velmi
rád, že se na této stavbě podílela i geodetická profese a se ctí obstála.
Na nepřiměřenou hrdost a vzpomínky je ale brzy. Čeká nás totiž ještě maličkost
– levý traťový tunel. Proto především hledejme zdroje poučení. Je to opravdu
zapotřebí!
Ing. Martin Vinter,
Gecom, s. r. o., Foto: autor
English summary
Metro IV.C 1 subway under the river Vltava
Under this title are sheltered three articles about the bigges contract
of Zakládání staveb, Co. last year from different points of view.
The first lecture written by co-designer of special foundation contractor
documentation recapitulates principles of a technical solution of the
Vltava subway, completely describes construction of the dry dock within
its the metro tube was made including of a description of the front dock
closure and a strut system from steel beams and tubes. Detaily is described
also a way of the permanent tunnel stabilization in a trench in the river
bed wiith micropiles, foundation concrete footings and anchoring gates.
The second article written by site engineers of Zakládání staveb, Co.
with the title „Works of Zakládání staveb, Co. on the tunnel subway under
Vltava“ completes experiences gained during most important stages of this
contract: execution of diaphragm walls of the dry dock, excavation of
the trench in the river bed that was made by different types of excavators
from barge and working boats (in the depth to 13 m under water table)
and the tube stabilization.
Last contribution with the title „Managed excavation of sandy gravel
and shales under Vltava surface“ shows the way of the river bed excavation
setting with small tolerances (+10/–20 cm) due to next tube introverting
and especially using of different geodetical methods that were used for
checking of bed excavation and that had the highest influence to the excavation
velocity and termination of whole works in time.
|