Szacht komory startowej dla największej w Polsce tarczy TBM już gotowy

Inwestycja realizowana jest w Łodzi, a cały projekt nosi nazwę „Udrożnienie Łódzkiego Węzła Kolejowego (TEN-T), Etap II, Odcinek Łódź Fabryczna – Łódź Kaliska / Łódź Żabieniec”. Zaprojektowanie oraz wykonawstwo w zakresie fundamentowania specjalistycznego powierzono Soletanche Polska, światowemu liderowi budownictwa podziemnego.

Dlaczego szachty na planie koła są lepszym rozwiązaniem od tradycyjnych kwadratowych/trapezowych?

Tego rodzaju rozwiązanie to specjalność Soletanche Polska. W 2006 roku jako pierwsi w Polsce zrealizowaliśmy obudowę wykopu głębokiego w technologii ścian szczelinowych z wykorzystaniem wodoszczelnego złącza CWS^® na planie koła. Była to realizacja zbiornika podziemnego w jednej z hut w Polsce. Od tego czasu z powodzeniem stosujemy tę metodę do realizacji obudowy głębokich wykopów, wielokondygnacyjnych parkingów podziemnych, szybów górniczych, silosów podziemnych, zbiorników. Zdecydowaliśmy się na zaproponowanie w przypadku Komory Startowej dla dużej tarczy TBM takiego rozwiązania ze względu na warunki hydrogeologiczne (wysoki poziom wód gruntowych) oraz tempo realizacji prac, brak konieczności wykonywania dodatkowych rozparć w trakcie głębienia wykopu – wyjaśnia Hubert Tomczak, Dyrektor Zarządzający Soletanche Polska i współautor koncepcji.

Wykonaliśmy więc projekt zamienny budowlany i wykonawczy, w którym zastosowaliśmy kilka innowacyjnych rozwiązań, które mają pomóc generalnemu wykonawcy w sprawnej realizacji konstrukcji żelbetowej. Szachty w kształcie koła, ściana szczelinowa łącznika o szerokości 1,5 metra, to wszystko ma pomóc wygodnie realizować dalszy zakres prac, redukując konieczność zastosowania rozparcia. – zdradza Tomczak.

Fot. Szacht wschodni, Komora Odolanowska dla dużej tarczy TBM. Budowa Tunelu średnicowego w Łodzi.

Fot. Wnętrze szachtu wschodniego, Komora Odolanowska. Budowa tunelu średnicowego w Łodzi.

FILM. Współautor koncepcji projektowo – wykonawczej wyjaśnia, dlaczego szachty komór tunelu średnicowego mają cylindryczny kształt. Hubert Tomczak, Dyrektor Zarządzający w Soletanche Polska opowiada jak będzie wyglądała konstrukcja komory Odolanowskiej i czemu ma służyć łącznik pomiędzy dwoma szachtami.

Redukcja czasu realizacji dzięki eliminacji rozparcia
Oddziaływanie gruntu w otoczeniu podziemnym konstrukcji żelbetowej przyjmuje różne wartości. W zależności od stanu kształcenia i kierunku przemieszczania konstrukcji oddziaływanie gruntu może mieć wartości parcia czynnego, parcia spoczynkowego i parcia pośredniego lub wartości odporu.

Przy prawidłowym uformowaniu w gruncie powierzchni obudowy o ciągłej krzywiźnie, nie ma potrzeby stosowania elementów rozparcia: w konstrukcji panuje stan naprężenia ściskającego. Zastosowanie kołowej obudowy wykopu pozwoliło na uniknięcie wewnętrznego rozparcia tymczasowego, które mogłoby utrudniać prowadzenie wykopu, realizację prac na powierzchni w bezpośrednim sąsiedztwie szybu oraz docelowo opuszczenie do wnętrza komory tarczy TBM.

Fot. Wnętrze szachtu wschodniego, Komora Odolanowska. Budowa tunelu średnicowego w Łodzi.

Zobacz też:

• Spacer po budowie Fabryki Norblina – WIDEO
• Tunel Południowej Obwodnicy Warszawy. FILM
• Jedna przesłona – dwie technologie TRENCHMIX i DSM

Fundamenty dwóch strategicznych obiektów w ramach realizacji tunelu średnicowego w rękach Soletanche Polska
W ramach kontraktu z generalnym wykonawcą, konsorcjum Przedsiębiorstwa Budowy Dróg i Mostów Mińsk Mazowiecki Sp. z o.o. (PBDiM) – lider konsorcjum, oraz Energopolu-Szczecin, Soletanche Polska wykonuje projekt oraz realizację dwóch strategicznych obiektów: komory, z której wystartuje największa w Polsce tarcza TBM (średnica 13 m), usytuowanej między ulicami Stolarską i Odolanowską oraz komory dla mniejszej tarczy TBM (średnica 8,7 m), zlokalizowanej przy ul. Długosza.

Fot. Nadzór budowy. Szacht wschodni. Komora Odolanowska. Budowa tunelu średnicowego w Łodzi.

Zadania, jakie postawił przed Soletanche generalny wykonawca, to:

Komora dla dużej tarczy TBM
Wykonanie komory startowej z dwoma szybami, zachodnim i wschodnim, zrealizowane w technologii ścian szczelinowych oraz łącznikiem wraz z baretami kotwiącymi płytę fundamentową zrealizowanym w tej samej technologii. Szyby startowe mają kształt okręgu. Grubość ścian szybów startowych wynosi 80 cm. Głębokość ścian szybów 35 m p.p.t. Ściany łącznika są realizowane w nietypowej szerokości 150 cm. Jest to ewenement, bowiem bardzo rzadko wykonuje się tego rodzaju konstrukcje. Ściana zostanie zrealizowana na głębokości od 10 do 35 m. Do wykonania wyżej wspomnianego zakresu ścian szczelinowych zostanie zużytych 21 tys. m³ betonu.

Zabezpieczeniem dla stateczności ściany będzie strop rozporowy, który zostanie połączony ze ścianą przegubowo, tj. przez osadzenie odpowiednich prętów w oczepie ściany szczelinowej. Dzięki zwiększonej grubości ściany w fazie docelowej nie będzie potrzebne jej dodatkowe rozpieranie, co w znacznym stopniu ułatwi i tym samym przyspieszy wykonanie wykopu, prowadzenie robót ziemnych i żelbetowych.

Kolejnym zadaniem koniecznym do zrealizowania w przypadku obu komór jest wzmocnienie terenu w celu zagwarantowania stabilności czoła tarczy oraz uszczelnienie szczeliny obwodowej (tzw. plug-out i plug-in). W tym przypadku zostanie zastosowana technologia jet-grouting. W chwili pisania tego artykułu ten zakres prac został zlecony Soletanche wyłącznie w kontekście realizacji komory odolanowskiej (dla dużej tarczy TBM).

Fot. Wykop łącznika pomiędzy szachtami, kotwy gruntowe. Komora Odolanowska w ramach budowy tunelu średnicowego w Łodzi.

Komora dla małej tarczy TBM
Podobny schemat jest realizowany dla mniejszej komory, z której ma wystartować tarcza TBM o średnicy 8,7 m (takiej wielkości tarcza realizuje warszawskie metro). Wykonanie komory startowej w postaci okręgu o wewnętrznej średnicy 24 m w technologii ścian szczelinowych wraz z baretami kotwiącymi płytę fundamentową, grubość ścian 80 cm, głębokość wykopu 22 m, powierzchnia ścian komory 1500 m², ilość mieszanki betonowej 1200 m³.

Wykonanie dojazdu do komory – wanny – w technologii ścian szczelinowych o grubości 80 cm, głębokość wykopu 18,5 m, powierzchnia ścian dojazdu 2100 m², ilość mieszanki betonowej 1680 m³. Stateczność ścian szczelinowych wanny na etapie realizacji inwestycji zostanie zapewniona przez wykonanie kotew gruntowych oraz rozpór stalowych.

Fot. Wykop łącznika pomiędzy szachtami. Komora Odolanowska w ramach budowy tunelu średnicowego w Łodzi.

Co dalej?
Obecnie (październik 2020 r.)  realizowany jest wykop w miejscu łącznika między szybem zachodnim a wschodnim w ramach komory odolanowskiej. Jednocześnie realizowane są ściany szczelinowe zachodniego szachtu. Docelowo komora dla dużej maszyny TBM będzie miała 26,5 m głębokości oraz do 30 m szerokości. Na placu budowy drugiej komory dla małej tarczy TBM zakończono realizację ścian szczelinowych komory. Obecnie trwa wykop wraz z kotwieniem ściany.

Połączenie dworców Łódź Fabryczna i Łódź Kaliska plasuje miasto, również z racji jego centralnego położenia, w pozycji jednego z ważniejszych węzłów komunikacyjnych w Polsce. Cieszymy się, że możemy brać czynny udział w tak ważnej realizacji, wypełniając tym samym misję naszego przedsiębiorstwa, jaką jest realizacja obiektów ważnych dla pokoleń. Jestem przekonany, że realizując fundamenty obiektów kolejowych wspieramy niskoemisyjny transport szynowy i tym samym dokładamy „przysłowiową cegiełkę” do obniżenia emisji CO₂ – puentuje Hubert Tomczak

Inwestorem obiektu pod nazwą Tunel średnicowy realizowanego w ramach projektu Udrożnienie Łódzkiego Węzła Kolejowego (TEN-T), Etap II, Odcinek Łódź Fabryczna – Łódź Kaliska / Łódź Żabieniec są PKP Polskie Linie Kolejowe SA. Projekt jest współfinansowany w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko. Wartość projektu wynosi 1 764 333 383,70 zł, z czego dofinansowanie unijne to 1 434 417 385,13 zł.