Przebito pierwszy tunel na S7

 

Tunel budowany jest pod górą Luboń Mały na odcinku S7 Naprawa – Skomielna Biała

Pod górą Luboń Mały w Beskidzie Wyspowym drążone są dwa tunele. Każdym docelowo pojazdy będą jechać w jednym kierunku i każdy będzie miał 2060 metrów długość. Aby osiągnąć ten wynik, konieczne jest wydrążenie ok. 1919,6 m tunelu prawego i ok. 1922,4 m tunelu lewego. Pozostałe części tuneli wykonane są w wykopie, który po ukończeniu prac zostanie zasypany.

Drążenie tunelu rozpoczęto 6 marca 2017 r. w Naprawie, od prawego portalu północnego. Ze względów technologicznych i bezpieczeństwa wykonywanych robót dopuszczone zostało wykonywanie prac w ruchu ciągłym, 24 godziny na dobę, przez 7 dni w tygodniu. Roboty prowadzone bez przerw i postojów wiążą się z występowaniem w górze naprężeń i odkształceń, które są na bieżąco monitorowane.

W związku z osuwiskiem przy lewym portalu w Skomielnej Białej czasowo wstrzymano rozpoczęcie drążenia lewego tunelu od strony południowej. Konieczne było zabezpieczenie osuwiska i przeprojektowanie obiektów inżynieryjnych. W czerwcu 2019 r. zakończyło się tu palowanie. Pale zabezpieczające osuwisko stanowią jednocześnie konstrukcję budynku wentylatorni, zlokalizowanego bezpośrednio na wylocie tunelu lewego. Po zakończeniu budowy tego budynku rozpoczęto drążenie metodą podstropową (pod budynkiem wentylatorni). Łącznie, lewy tunel wydrążono już na długości 1184 m, co stanowi ok. 62 proc. całości. Wykonano 42 km 764 m mikropali kotwiących dolny mur oporowy przy portalu południowym, a na skarpie trwa wykonywanie koszy gabionowych. Jest ich już 1106 m3, co stanowi 38,8 proc. całości.

 Do października 2019 r. średnio dziennie wywożono z placu budowy i kruszono 1500 ton materiału skalnego, nazywanego urobkiem. Dotychczas wywieziono około 537 206 m3 urobku, a do wywiezienia będzie jeszcze około 126 936 m3. Do robót strzałowych wykorzystano już 350 ton materiałów wybuchowych. Zużyto prawie 128 tys. m3 betonu.

Metoda drążenia tunelu na S7

Najbardziej efektywna metoda, czyli drążenie tunelu przy pomocy tarczy TBM całą powierzchnią przekroju w przypadku takiej budowy geologicznej, jaką mamy w Karpatach Fliszowych, nie jest racjonalna. Tą metodą drążono w Polsce tunele pod Martwą Wisłą i dla metra w Warszawie, gdzie jest zupełnie inna budowa geologiczna. W przypadku Karpat i Beskidu Wyspowego (w tym pasmie górskim drążony jest tunel) trzeba było zastosować inną metodę.

Wykonawca tunelu na odcinku S7 Naprawa – Skomielna Biała, firma Astaldi z Włoch, stosuje przy drążeniu metodę kontrolowanej deformacji A.DE.CO.-RS (analiza deformacji kontrolowanych z skałach i gruntach). Jest to metoda opracowana w latach 80. we Włoszech. Opiera się ona głównie na następujących zasadach:
– odkształcenie ośrodka (górotworu) jako odpowiedź na proces drążenia musi być głównym zagadnieniem, którym zajmuje się projektant tunelu. Jest ono miarą powstania i lokalizacji efektu przesklepienia, czyli innymi słowy poziomu stabilności osiągniętego przez tunel,
– zjawisko deformacji zaczyna się przed przodkiem, w jego rdzeniu i rozwija się wzdłuż wyrobiska. Nie jest to wyłącznie konwergencja, lecz grupa zjawisk takich jak: obsypywanie się górotworu do wnętrza wyrobiska (ekstruzja), konwergencja wstępna i konwergencja. Konwergencja jest tylko ostatnim etapem bardzo złożonego stanu naprężeń i odkształceń w górotworze.

Metoda ta umożliwia uwzględnienie wzajemnego oddziaływania gruntu i obudowy tymczasowej lub stałej, jako funkcję ich odpowiedniej sztywności, ale także czasu pogorszenia właściwości gruntu, zwłaszcza bloków skalnych. Zdaniem wykonawcy takie podejście stanowi nowy, bardziej nowoczesny sposób budowania tuneli, który obecnie zaczyna być powszechnie stosowany. Metoda ta jest często przełomowa, zwłaszcza dla drążenia tuneli w trudnych warunkach gruntowych, gdyż identyfikuje prawdziwy początek i rozwój zjawiska deformacji, skupiając wszelkie wysiłki na kontroli zasypywania się górotworu (ekstruzji), czyniąc ją „pierwszym krokiem” w kontroli procesu deformacji i w konsekwencji pozwala spełnić warunek równowagi oraz zminimalizować siły oddziałujące na obudowy tunelu: wstępną i stałą.

Drążenie tunelu obejmuje: wykonywanie prac na tzw. przodku, które były i są wykonywane od momentu uzyskania do niego dostępu, czyli po zrealizowaniu wielu prac przygotowawczych (np. umocnienia skarp, wykopy, mury oporowe). Prace na przodku są na ogół w pierwszej fazie mało widoczne z zewnątrz, gdyż są to wiercenia wyprzedzające do 20 metrów w głąb górotworu, po obrysie sklepienia kaloty (stropu) czy roboty wzmacniające górotwór (gwoździowanie, palowanie o łącznej długości kilkuset metrów schowanych w gruncie).

Drążenie tunelu składa się z kilku faz

– wykonanie skarp wykopów i wykonanie ściany berlińskiej z pali DFF kotwionych kotwami o długości do 30 metrów i sukcesywne schodzenie w dół wykopu do poziomu spągu, czyli podłoża,
– wzmocnienie przodka dodatkowymi kotwami z jednoczesnym monitoringiem zachowania się górotworu, co jest bezpośrednio związane z bezpieczeństwem drążenia,
– wykonanie obudowy wyprzedzającej (jeden z elementów obudowy tymczasowej) nad przyszłym przodkiem, z kotew fi 114 iniektowanych zaczynem, z poziomu terenu przed tunelem,
– wykonanie odwiertów próbnych (poziomych) w celu zbadania cech górotworu,
– wzmacnianie gwoździami z włókna szklanego czoła przodka.

Każdy etap podlega monitoringowi i ocenie wyników z pomiarów geodezyjnych, inklinometrów itd. Oceny wyników badań dokonują specjaliści oraz projektanci i w zależności od tego, jakie są te wyniki, następuje korekta określonych działań, np. zastosowanie wzmocnienia.

Film z przebicia do oglądnięcia tutaj.

Trasa S7 Lubień – Rabka-Zdrój podzielona na trzy odcinki realizacyjne

Duże różnice wysokości i spadki terenu, niejednorodne skały fliszowych Karpat Zewnętrznych, trudne warunki hydrologiczne, tereny osuwiskowe i rozproszona na całym obszarze zabudowa są wyzwaniami dla budowniczych drogi ekspresowej S7 w terenie górskim. Budowa takiej trasy wymagała zaprojektowania dużej liczby obiektów inżynierskich realizowanych w trudnych warunkach gruntowych. Na odcinku ok. 16,7 km nowej drogi, w tym 15,83 km o parametrach drogi ekspresowej, oprócz dwukomorowego tunelu o długości 2,06 km, który stanowi 12,3 proc. całej trasy, powstanie 38 obiektów inżynierskich: mostów, wiaduktów, estakad. Na etapie budowy podzielono trasę na trzy odcinki.

Realizacja 7,6 km pierwszego odcinka drogi ekspresowej S7 Lubień – Naprawa oprócz dwujezdniowej drogi klasy S obejmuje budowę m.in. dwóch Miejsc Obsługi Pasażerów (Lubień i Krzeczów), 10 obiektów inżynierskich oraz sześciu małych obiektów mostowych na potoku Krzywańskim. Najdłuższa estakada nad drogami dojazdowymi i ciekami w Lubniu ma 573 m długości, wiadukt w Krzeczowie 402 m, a estakada w Naprawie 396 m. Aktualnie trwają zintensyfikowane prace budowlane, by jeszcze tym roku dopuścić do ruchu po jednej jezdni w dwóch kierunkach.

Na odcinku tunelowym, Naprawa – Skomielna Biała, o długości ok. 3 km powstaje dwukomorowy tunel o długości ok. 2,06 km (czyli w praktyce dwa tunele o sumarycznej długości 4120 m), z awaryjnymi przejściami między komorami, dwoma portalami, budynkiem wentylatorni oraz pełną infrastrukturą i wyposażeniem technicznym. Na tym odcinku powstaje także jeden wiadukt, przed północnym portalem tunelu, o długości 321 m.

Na trzecim odcinku o długości 6,1 km, Skomielna Biała – Chabówka, oprócz dwujezdniowej drogi wybudowano m.in. dwa węzły drogowe (Skomielna Biała i Zabornia), Obwód Utrzymania Drogi Ekspresowej, 17 obiektów inżynierskich (wiadukty, estakady), w tym najdłuższy, liczący 1 km, oraz cztery małe mostki na ciekach przy węźle Skomielna. Sam węzeł też tworzą długie obiekty: estakada nad potokami, DK28 i dwoma łącznicami węzła Skomielna będzie miała 425 m, a dwie łącznice tego węzła ponad 350 m każda (356 m i 367 m). Najwyższe podpory na estakadzie w Skomielnej mają po 50 m wysokości. Odcinek ten został oddany do ruchu 28 września 2019 r.

Budowa S7 od Lubnia do Rabki-Zdroju rozpoczęła się w 2016 r. Koszt wszystkich prac wyniesie ponad 2 mld 105 mln zł. Zakończenie całego odcinka z Lubnia do Rabki-Zdroju zaplanowane jest na 2021 rok.

Tekst, zdjęcia i film: GDDKiA O/Kraków