Silnice mosty 2022, 4, 17–22
Ing. Miroslav Ritnošik, Doprastav a.s.
V loňském roce byla realizována kompletní rekonstrukce tunelu Hřebeč, který leží na silnici I/35. Jedná se o první významnější opravu tunelu od roku 1997 a její životnost je naplánována na 30 až 40 let. Zásadním způsobem bylo zlepšeno jeho technické vybavení, a tím i bezpečnost tunelu, která je na evropské špičce.
Historie
S výstavbou tunelu Hřebeč se začalo v červnu 1994. Tunel a přeložka silnice navazující na obchvat Moravské Třebové byly uvedeny do provozu v listopadu 1997. Při výstavbě a v průběhu provozování tunelového objektu došlo ke vzniku několika mimořádných událostí (havárií), které byly způsobeny především nestabilním geologickým prostředím v místě stavby.
Projekt
Na základě závad zjištěných při pasportizaci stavebně–technického stavu všech konstrukcí tunelu, zpracované na podzim roku 2016 („Pasportizace závad tunelu Hřebeč – 2016“), bylo rozhodnuto o provedení celkové opravy tunelu. Důvodem oprav byl jeho celkově špatný stavebně–technický stav (praskliny, zatékání do konstrukce atd.) a také potřeba zvýšení bezpečnosti celkovou modernizací technologického vybavení.
Obsahem navržených stavebních a technologických úprav bylo provedení sanace vad, stabilizace tunelu a jeho ochrana před další degradací, s cílem udržet či prodloužit jeho reálnou stavební a provozní životnost s tím, že prvořadým požadavkem bylo dlouhodobé zajištění tunelové bezpečnosti v časovém horizontu alespoň 25 až 30 let, a to nejen ve standardním provozním režimu, ale zejména při možných mimořádných událostech, zejména při požáru.
Předmětem projektu byla oprava stavební části tunelu (portálové úseky, ostění, chodníky a vozovka, ocelové konstrukce v dopravním prostoru, bezpečnostní značení v tunelu, záchytná jímka u východního portálu) a technologické části (napájení elektrickou energií, kabelové rozvody NN, zdroj nepřerušené dodávky elektrické energie, uzemňovací soustava, osvětlení tunelu, větrací systém, řídicí systém, dopravní systém, televizní CCTV systém, elektronický požární systém, elektronický zabezpečovací systém, SOS hlásky a požární suchovod).
Realizace stavební části
Portálové úseky
Ve smyslu oprav navržených projektantem akce, bylo na obou portálech (na východním i západním) provedeno vybourání stávajících skluzů odvodnění až k patám portálů a provedena komplexní výměna odvodňovacích příkopů nad portály včetně postranních skluzů. Na vnějších částech kleneb portálů byly pro zajištění pozice nových odvodňovacích žlabů a pro vytažení a ukotvení části nové vnější hydroizolace nově vytvořeny ŽB římsy. Bylo provedeno nové napojení skluzů odvodnění na uliční vpusti, včetně náhrady jedné uliční vpusti za monolitickou na východním portále. Byla také provedena kompletní rekonstrukce napojení rozvodny NN na ostění tunelové trouby pomocí jednostranné přibetonávky.
Sanace ostění
Před samotnou sanací proběhly přípravné práce. Z ostění tunelu ze všech pasů byly odstraněny odrazné pásy a označení tunelových pasů. Ostění v celé délce tunelu bylo očištěno pískováním tak, aby byly také odstraněny veškeré nátěry a nesoudržné části betonu ostění.
Poškození svrchní vrstvy betonu
Následně bylo zkontrolováno poškození svrchní vrstvy betonu a pro sanaci byla poškození rozčleněna do tří kategorií dle způsobu sanace:
- povrchové poškození betonu – hloubka poškození < 10 mm;
- povrchové poškození betonu – hloubka poškození > 10 mm;
- trhliny v ostění.
Před sanací povrchového poškození betonu s hloubkou poškození < 10 mm byly nejprve odstraněny nesoudržné části a otevřeny uzavřené lunkry a kaverny. Před prováděním sanace byl povrch provlhčen. Pro správné propojení stávající konstrukce se sanační hmotou MasterEmaco S 488 byl použit adhezní můstek MasterEmaco P 5000 A.
Před sanací povrchového poškození betonu s hloubkou poškození > 10 mm byl narušený beton odstraněn až na zdravý základ a otevřeny uzavřené lunkry a kaverny. Následně byla sanovaná plocha ohraničena (plošně zarovnána), minimální tloušťka sanace byla 1 cm. V případě, že byla při odstraňování narušených vrstev odhalena výztuž, byla tato výztuž povrchově pasivována (byl použit MasterEmaco P 5000 A). Nanášení adhezního můstku a sanačních vrstev bylo prováděno dle doporučení výrobce sanačních materiálů (sanační malta MasterEmaco S 488).
Trhliny v ostění
Sanace trhlin byla rozdělena do skupin podle jejich velikosti:
- trhliny šířky do 1 mm;
- trhliny šířky nad 1 mm včetně;
- trhliny do 0,2 mm.
Pro trhliny, které byly hodnoceny jako méně závažné, byla určena sanace injektáží epoxidovou pryskyřicí vhodnou pro použití na vlhký podklad (dále EP-I). Pro tuto metodu bylo zvoleno použití vrtaných obturátorů. Před samotnou injektáží bylo ostění a trhliny řádně otryskány, byl odstraněn prach, mastnoty a nesoudržné části, trhlina samotná byla co nejlépe vyčištěna stlačeným vzduchem. Injektáží EP-I předcházelo uzavření trhliny, aby nedocházelo k nadbytečnému výronu injektážního materiálu. To bylo možné provést například opakovaným zatřením trhliny EP-I pomocí štětečku. Po uzavření trhliny následovala samotná injektáž EP-I. Postupovalo se od spodních obturátorů vždy do docílení injektážního tlaku 15 MPa nebo do výronu inkjektážní hmoty z následujícího obturátoru. Po dokončení injektážních prací byly obturátory a výrony injektážní hmoty odstraněny. Otvory po obturátorech byly zapraveny sanační maltou.
Použité materiály: sanační malta MasterEmaco S 488, pro uzavření trhliny byla použita pryskyřice PCI Barrafix® EP a pro injektáž PCI Apogel® F.
Obnovení nátěru
Před nanášením nátěru byl povrch ostění očištěn před prachem mastnotou či jinými nevhodnými látkami. Na povrchu ostění již byly provedeny všechny sanace a sanace větších nerovností již byly dostatečně vyzrálé. Na nátěr celého tunelu byl použit materiál MasterSeal 6100 FX. Na sjednocující odrazný nátěr (odstín RAL 7035) byl použit materiál MasterProtect 330 EL. Tento nátěr byl proveden do výšky 4,0 m.
Chodníky a vozovka v tunelu
Původní chodníky byly vybourány včetně kabelových chrániček, šachet a elektroinstalace. Byl osazen multikanál pro vedení elektroinstalace, následně byly osazeny rámy kabelových šachet, které byly včetně chodníku zabetonované. Kryt chodníků byl dilatován v místech dilatace tunelových pásů a uprostřed pásů – maximální délka dilatačních celků byla 2,5 m. Spáry byly zality zálivkou. Do dilatačních spár mezi pásy 2–4 a 65–67 byla vložena trubka pro odvedení vody vytékající z dilatační spáry. Do chodníků byly zpětně instalovány vodicí trvale svítící knoflíky.
Použité materiály:
- výztuž betonu – svařované sítě s oky 100 x 100 a s průměrem drátu 6 mm, třída oceli B500A;
- beton chodníku C30/37 XF4;
- výplňový beton C12/15;
- pružný tmel MasterSeal NP 474;
- primer PCI Elastoprimer;
- kabelové chráničky – multikanál od firmy Sitel;
- kabelová chránička DN25 Super Monoflex HEPP.
Ocelové konstrukce v dopravním prostoru
Stávající kabelové lávky byly nahrazeny za nové nerezové ve stejné poloze.
Bezpečnostní značení v tunelu
Bezpečnostní značení s vyznačením směru úniku (a vzdálenosti k portálům) bylo umístěno nad chodníky střídavě po obou stranách tunelu s maximálním vzájemným odstupem 15 m. Výškově byly značky umístěny 1,2 m nad povrchem chodníku. Bezpečnostní značky světlo emitující materiál o fotoluminiscenci 450 mcd/m2 na plastu od firmy K.B.K. fire, s.r.o.
Záchytná jímka u východního portálu
Práce na tomhle objektu spočívala na obnovení funkce stávající záchytné jímky. Po doplnění všech chybějících součástí ve stávající záchytné jímce a provedení funkčního testu byl odlučovač schopen plnit svůj požadovaný účel jako odlučovač lehkých látek požadovaný ČSN 73 7507 čl. 10.2.4. Doplněním chybějící technologie do jímky byla zajištěna bezpečnost v případě přeplnění jímky a odtoku kontaminované vody lehkými kapalinami do přírody.
Realizace technologické části
Elektřina a kabeláž
Rozvodna nízkého napětí a kabelové rozvody
Objekt obsahuje práce na rozvodně NN, PTO, napájení technologie a stavebních rozvodů tunelu Hřebeč. Proběhla kompletní rekonstrukce rozvodny PTO (rozvaděčů), výměna hlavního rozvaděče a distribučních rozvaděčů nezálohované a zálohované části. Zrušení stávající rozvodny NN v tunelu a přesunutí rozvaděčů do PTO.
V rámci objektu byly prvně demontovány veškeré kabeláže v tunelu a PTO. Dále byly demontovány stávající kabelové žlaby pod stropem tunelu. Nové kabelové rozvody NN v tunelu Hřebeč a v rozvodně PTO – přívodní napájení, rozvody z rozvaděců, napájení ostatních rozvaděčů, rozvody v tunelu, rozvody k UPS a k dieselagregátu (DA). Nově byly instalovány v celé délce tunelu kabelové žlaby (lávky pod stropem tunelu). Kabelové žlaby mají certifikaci pro funkčnost při požáru a jsou použity jako nosná konstrukce pro osvětlení tunelu. Kabelové žlaby/lávky jsou instalovány v provedení dvou pater žlabů nad sebou.
Zdroj nepřerušené dodávky elektrické energie
Při realizaci díla, resp. rekonstrukci zařízení nepřerušené dodávky energie, bylo potřeba stávající zdroj nepřerušené dodávky energie (dále jen UPS) demontovat. Demontovalo se stávající zařízení UPS včetně veškerých komponent a kabeláže. Nově instalovaná UPS Schneider electric je stojanového typu, kde k UPS je připojen bateriový stojan v samostatném stojanovém rozvaděči. Dodávka UPS byla včetně veškeré propojovací kabeláže.
Uzemňovací soustava
Původní uzemňovací soustava volně uložená v kabelovodech v tunelu byla z důvodu různorodého korozního napadení demontována. Místo demontované zemní soustavy byla instalována nová zemnicí soustava. Pro tyto účely se využilo řešení obnovy kabelovodů v rámci rekonstrukce stavební části s tím, že se vedle trasy nově osazeného multikanálu uložila dvojice zemnicích pásků FeZn 30 x 4 mm a pásky byly zabetonovány.
Osvětlení tunelu
Předmětem osvětlení tunelu byla zejména výměna stávajících sodíkových svítidel hlavního osvětlení v tunelu za nová svítidla LED Philips Flowstar BGB300 v nerezovém provedení, výměna stávajících svítidel venkovního osvětlení před portály tunelu za nová svítidla Philips Luma BGP713 s LED zdroji, výměna stávajících jasoměrů za nové typy, včetně nové datové kabeláže. Svítidla tunelového osvětlení byla montována na předem připravenou nosnou a úložnou konstrukci v klenbě tunelu, od výrobce OBO Bettermann, a instalována svítidla vodicího osvětlení SMARTSTUD na povrch chodníků, včetně systému řízení a ovládání.
Řídicí systém
Předmětem řídicího systému je kompletní demontáž stávajícího řídicího systému a dodávka nového řídicího systému tunelu, která se skládá z dodávky nových rozvaděčů RRS v objektu PTO, RVP v objektu trafostanice, RD01–06 v trase v tunelu i řízeného úseku silnice mimo tunel, jak ve směru na Svitavy, tak i na Moravskou Třebovou, obsahující řídicí PLC automaty, technologickou klávesnici, včetně zapojení a oživení příslušných vstupně výstupních signálů a komunikačních linek RS 485 či Industrial Ethernet. Přes tato rozhraní jsou připojeny technologie realizované v rámci ostatních PS a řízené řídícím systémem tunelu. Dále je předmětem tohoto PS dodávka vizualizačního serveru do rozvaděče RIT v objektu PTO, operátorských klientů na pracoviště operátora tunelu v PTO, na trafostanici a integrace na tunelový dispečink na SSÚD Ostrava, včetně nezbytných licencí a vývoje, instalace a oživení aplikačního softwaru do PLC automatů a pro vizualizaci tunelu. Předmětem provozního souboru je také vytvoření optické komunikační trasy mezi objekty PTO a trafostanicí a instalace strukturované kabeláže v obou objektech.
Dopravní systém
Předmětem dopravního systému je kompletní výměna dopravního značení tunelu a přítunelových lokací, výměna a instalace nových kabelových tras (kabelového vedení, optické sítě tunelu).
Televizní CCTV systém
V rámci realizace opravy tunelu Hřebeč byl instalován kamerový dohled sloužící pro potřeby údržby a zajištění provozuschopnosti komunikace. Účelem kamerového systému je získání vizuálního přehledu o stavu dopravy v kritických místech, zejména tam, kde existuje zvýšené riziko vzniku dopravních excesů. Přenos videosignálu z trasových kamer je uskutečňován po optickém kabelovém vedení k místnímu videoserveru se softwarem Genetec Security Center 5.7, kde je zpracován, archivován a online poskytnut na dohledové monitory příslušných dispečerských pracovišť zimní údržby a na vybraný tunelový dispečink, popř. na další pracoviště ošetřená přístupovými právy. Paralelně jsou kamerová data poskytována formou videosnímků a omezeného videostreamu do systému Centrálního distribučního rozhraní ŘSD ČR, ze kterého budou následně poskytována do nadřazeného systému a složkám Hasičského záchranného sboru ČR, Policie ČR atd. Celkově bylo instalováno sedm kamer, čtyři pevné bez videodetekce pro monitoring tubusu, dvě otočné na portále a poloportále před oběma portály, jedna pevná vnitřní kamera byla instalována v prostoru PTO. Dále byla instalována pevná kamery v PTO, která je připojena prostřednictvím metalické LAN kabeláže. Server a switch systému jsou instalovány v rozvaděči RIT. V operátorské místnosti v PTO je instalováno pracoviště s jedním monitorem. Systém je provozován z lokálního pracoviště v PTO nebo z nadřazeného pracoviště na SSÚD dle potřeby.
Elektronický požární systém
V tunelu Hřebeč byl instalován systém pro detekci požáru v PTO a automatické bodové hlásiče opticko-kouřové řady IQ8quad. Systém je doplněn tlačítkovými hlásiči pro manuální signalizaci poplachu, umístěnými na čtyřech SOS hláskách, které jsou umístěné před západním a východním portálem tunelu a na PTO. Hlásiče jsou zapojeny do ústředny EPS IQ8, umístěné v PTO. Jedná se o moderní systém s modulární výstavbou a možností připojení různých druhů požárních hlásičů (interaktivní, analogové, adresné i konvenční). V prostoru DA je použit nasávací systém Titanus. Ústředna elektronického požárního systému je připojena pomocí ZDP na PCO HZS.
Elektronický zabezpečovací systém
V tunelu Hřebeč, respektive v technologických prostorách tunelu, byla instalována elektronická zabezpečovací signalizace v prostoru PTO a DA byla zajištěna prostorovou ochranou dvěma duálními PIR detektory, všechny otvíratelné dveře jsou osazeny magnetickými kontakty. Výnos poplachu je řešen sirénou s optickou signalizací nad vstupními dveřmi. Paralelně systém o poplachu komunikuje směrem k ŘS. Pro ovládání systému je použita klávesnice v zádveří PTO a prostřednictvím GSM komunikátoru. Jednotlivé prvky elektronického zabezpečovacího systému jsou postaveny na technologii Honeywell/Olympo. Je instalována ústředna Galaxy GD-80, siréna MB200, magnetické kontakty MC240-S78, ovládací klávesnice MK7 a duální detektory Prestige AMDT.
SOS hlásky
V rámci realizace byla provedena výměna stávajících SOS hlásek, dispečerské ústředny SOS hlásek a potřebného komunikačního kabelového vedení v tunelu Hřebeč. Nový SOS systém se skládá ze čtyř kusů dálničních hlásek tísňového volání umístěných před portály do tunelu. SOS hlásky jsou integrovány do nově dodané dispečerské digitální ústředny (DDÚ), datového a vizualizačního serveru řídicího systému tunelu a dálnice a dohledového pracoviště ŘSD ČR. Hovory z SOS hlásek jsou spojovány do systému IZS 112.
Požární suchovod
V rámci realizace byl nově vybudován požární suchovod, který zajišťuje zásobování tunelu požární vodou pro zásah HZS ČR. Stavební objekt tvoří nezavodněné požární vodovodní potrubí (dále jen suchovod). Suchovod bude sloužit především pro požární účely (případně pro údržbu a čištění tunelu), není určen pro odběr pitné vody. Systém suchovodů v tunelu je tvořen dvěma samostatnými větvemi DN 100 označenými A a B vedoucími od jednotlivých portálů směrem ke středu tunelu. Zde je každá větev suchovodu ukončena a separátně od/zavzdušňována automatickým od/zavzdušňovacím ventilem. Větev A suchovodu je vedena od vjezdového portálu (portál Svitavy) ke středu tunelu v délce 172,60 m. Rozvinutá délka zahrnující výškové změny směru je 176,10 m. Větev B suchovodu je vedena od výjezdového portálu (portál Moravská Třebová) ke středu tunelu v délce 178,30 m. Rozvinutá délka zahrnující výškové změny směru je 179,80 m. Umístění každé větve suchovodu vždy vlevo na ostění (ve směru jízdy) tunelu umožňuje provedení klasického dopravního a útočného vedení zásahu. Po délce suchovodů jsou zřízeny odbočky (nápojné body) v rozteči cca 60 m ukončené bajonetovými koncovkami B75. Tunelové suchovody jsou ukončeny na portálech taktéž bajonetovými koncovkami B75. Suchovody v tunelu jsou vedeny volně s uchycením na stěnu tunelu pomocí systémových podpěr se systémovými objímkami. Podpěry potrubí jsou kotveny do železobetonového ostění tunelu. Napouštění (zavodnění) suchovodu požární vodou je možné z vozidel HZS ČR. Vypuštění vody v nejnižším místě suchovodu se provede volně na vozovku nebo do terénu. S ohledem na nezavodněné potrubí požárního vodovodu (suchovodu) není nutné řešit opatření proti promrznutí v zimním období.
