Uzel Plzeň, 5. stavba Lobzy – Koterov, zárodek silničního tunelu a modernizace železniční trati

V nově rozšířeném obvodu stanice Plzeň-Koterov bylo nutno dobudovat zcela nový železniční spodek pro druhou kolej, protože úsek mezi touto stanicí a Starým Plzencem byl do zahájení stavby jednokolejný. Přidání druhé koleje si vyžádalo úplnou přestavbu mostu a poměrně rozsáhlé zemní práce při rozšiřování náspů pod železničním tělesem. Úrovňový přechod přes trať pro pěší byl nahrazen zavěšenou lávkou.

Mezi stanicí Plzeň-Koterov a stanicí Lobzy byla trať dvoukolejná již před zahájením stavby. V rámci projektu došlo především k rekonstrukci trati, mostu v Plzni-Božkově a k vybudování nové zastávky. Původní železniční stanice Plzeň-Koterov byla pro osobní dopravu zrušena. Náhradou je nová železniční zastávka Plzeň-Slovany s lepším propojením na další spoje hromadné dopravy. Na konci loňského roku bylo dokončeno nástupiště u druhé traťové koleje v zastávce Plzeň-Slovany včetně lávky přes kolejiště, jejíž součástí je výtah pro bezbariérový přístup. Významnou a zároveň nejnáročnější součástí projektu bylo vybudování zárodku budoucího silničního tunelu, který povede pod železnicí.

Průběh stavby

Vlastní realizaci předcházelo odlesnění a pyrotechnický průzkum, který je v plzeňské lokalitě nezbytný s ohledem na bombardování během 2. světové války (obr. 3). Před úplným dvoukolejným zprovozněním trati byly práce zaměřeny především na dokončení trakce nad druhou traťovou kolejí v místech, kde byl realizován tunelový zárodek budoucí přeložky silnice I/20. Kvůli stavbě tunelového zárodku, který vede pod kolejištěm, vznikla dočasná, cca 500 m dlouhá přeložka trati (obr. 4, 5). Ta umožnila alespoň jednokolejný provoz po celou dobu výstavby zárodku.

Po odstranění provizorní přeložky a dopojení trati u druhé koleje byl 9. června převeden provoz na první traťovou kolej, která již byla kompletně zmodernizována. Na napojení druhé koleje, ze které odbočovala přeložka přes tunelový zárodek, a na dokončení trakčního vedení nad druhou kolejí pak zbývalo asi dvacet dní. Vše bylo dokončeno 30. června, kdy byla kompletně zprovozněna i druhá traťová kolej. Zároveň s převedením dopravy na již dokončenou první kolej bylo uvedeno do provozu nástupiště u liché koleje v nové zastávce Plzeň-Slovany (obr. 6, 7). 

Železniční mosty

V rámci stavby byly kompletně přestavěny dva železniční mosty tak, aby jejich dispozice odpovídala novému vedení dvoukolejné trati. Jeden most překlenuje silnici Bručná – Koterov (obr. 8, 9), druhý most pak chodník pro pěší v městské části Plzeň-Božkov, který má být výhledově rozšířen na městskou komunikaci (obr. 10, 11). Oba dvojkolejné mosty jsou shodně uspořádány jako integrované polorámy s ocelobetonovou nosnou konstrukcí. Jejich rozpětí jsou 19,2 m a 20,1 m. Koterovský most postavila divize 5 společnosti ­Metrostav a.s., Božkovský most realizovala společnost Berger Bohemia a.s.

Zavěšená lávka

Nová ocelová lávka nad čtyřpruhovou komunikací a souběžnou dvojkolejnou železniční tratí propojuje plzeňské městské části Bručná a Koterov. Na hlavní zavěšenou nosnou konstrukci se dvěma poli o rozpětích 39,50 a 38,15 m navazuje spojitá ocelová nosná konstrukce o osmi polích (dvě osmimetrová a šest desetimetrových) ve tvaru šroubovice, která umožňuje bezbariérový přístup (obr. 12, 13). Součástí lávky je i boční přístupové schodiště rozvětvené do tvaru písmene Y. Hlubinné založení provedla společnost Zakládání staveb, a.s., ze Skupiny Metrostav, dodavatelem ocelových konstrukcí byla společnost EXCON, a.s. Lávka byla otevřena k užívání v říjnu 2021.

Lávka pro pěší v železniční zastávce Plzeň-Slovany

Dispoziční řešení celé zastávky ­Plzeň- Slovany bylo v průběhu stavby výrazně upraveno tak, aby byly zajištěny kratší bezbariérové přístupy. V rámci toho byla zcela změněna i koncepce lávky pro pěší. Její ocelová nosná konstrukce i schodiště jsou podepřeny na konzole vyložené z železobetonové výtahové šachty (obr. 14). Značný důraz byl kladen na architektonické ztvárnění detailů. Lávku postavila společnost ­BERGER BOHEMIA a.s.

Budoucí silniční tunel

V rámci projektu Uzel Plzeň, 5. stavba Lobzy – Koterov, byl vybudován zárodek budoucího silničního tunelu, který je součástí silnice I/20 a je veden pod železnicí (obr. 16–20). Realizace zárodku tunelu začala v listopadu 2020 a byla dokončena letos v únoru. Jednalo se o nejnáročnější část celého projektu, a to jak z technického, organizačního i časového hlediska. Dokončení celé stavby bylo odvislé právě od dokončení tohoto stavebního objektu. Na hotový tunelový zárodek ihned navázalo dobudování zásypů tunelového objektu a během března se začalo s budováním železničního spodku a svršku pro obě koleje (obr. 16, 17). a to až do železniční stanice Plzeň hl. n.-obvod Lobzy, kde se stavba napojuje na již dokončenou modernizaci Uzlu Plzeň, 1. stavba.

První fáze realizace se uskutečnila za ne­omezeného provozu na stávající dvoukolejné trati. V tomto období probíhaly přípravné práce, zřizovalo se zařízení staveniště a budovaly konstrukce vzdálené od kolejiště. Posléze byla vyloučena kolej č. 2, rychlost provozu na koleji č. 1 byla omezena, byly přeloženy kolizní drážní sítě a na trakčním vedení bylo s ohledem na bezpečnost před účinky vysokého napětí zřízeno v rozsahu staveniště neutrální pole. Součást této fáze tvořila realizace konstrukcí na sever (vpravo) od stávající koleje č. 1. Nejprve byla vytvořena uzavřená (těsná) stavební jáma, jež byla zajištěna pažením – na pravé straně staveniště, mezi stávajícími kolejemi a na severním i jižním konci. Z pracovní úrovně pak byly ve stavební jámě postupně provedeny vodicí zídky podzemních stěn. Lamely podzemních stěn byly hloubeny pod ochranou bentonitové pažicí suspenze a následně se betonovaly odspodu do rýh pod pažicí suspenzi.

Svislé spáry mezi lamelami podzemních stěn byly formovány jako zalomené pomocí ocelových koutových pažnic (tzv. stop-end profilů) s drážkou pro osazení plastového těsnicího spárového (tzv. water-stop) pásu v každé spáře. Ke každému těsnicímu spárovému pásu byla osazena injekční trubička pro těsnicí injektáž spáry. Spárové pásy musely být vytaženy do takové výšky nad horní hranu podzemních stěn, aby je bylo možné navázat na spárové pásy v dilatačních spárách stropní desky, případně zabetonovat do stropní desky u mezilehlých spár. Podzemní stěny bylo třeba přebetonovat alespoň o 500 mm s tím, že následně byly ubourány na úroveň pracovní spáry se stropní deskou hloubeného tunelu. Pro snazší odseparování výztuže od bouraného betonu byla tato v předstihu osazena plastovými návleky v úrovni nad pracovní spárou. Podzemní stěny se hloubily lanovým drapákem v podloží charakteru zemin a hydraulickou frézou ve skalním podloží (obr. 15), vždy pod ochranou bentonitové pažicí suspenze. V některých místech bylo s ohledem na etapizaci výstavby nutné hloubit podzemní stěny přes piloty dočasných pažicích stěn. V těchto úsecích bylo navrženo vyztužení pilot pruty ze sklolaminátu (GFRP). Proveditelnost tohoto řešení se při realizaci potvrdila. Nicméně bylo nutné beton pilot seshora předem rozrušit do takové hloubky, ve které má hlava hydrofrézy již dostatečný ponor a odpor pro hloubení skrze materiál ve vysoké pevnosti. Sklolaminátová výztuž se neukázala jako problém.

Během výstavby bylo nutné odčerpávat podzemní vodu přitékající dnem stavební jámy, tedy vrstvami skalního podloží. Pažicí konstrukce pod úrovní okolní hladiny podzemní vody pohledově nevykazují žádné viditelné známky průsaků, proto je pro udržení suché stavební jámy nutné udržovat kontinuální čerpání. Vyčerpanou podzemní vodu, přestože se jedná o vodu čistou, není z provozních důvodů správce sítě možné vypouštět do přilehlé městské kanalizace. Tato obtíž byla překonána tím, že se podzemní voda (za průběžných rozborů složení podle podmínek Povodí Vltavy) vypouští do přilehlé řeky Úslavy potrubím nyní nepoužívaného výtlačného řadu, jehož šachty se před železniční tratí a za ní nacházejí v prostoru staveniště. Na předmětném řadu byly nejprve provedeny kamerové a tlakové zkoušky, ověřil se tak jeho stav a dostatečná těsnost. Následně byl realizován zpětný zásyp dokončené části tunelu a byla položena dočasná objízdná trasa železnice (obr. 4, 5), včetně trakce a ostatního příslušenství přes dokončený úsek zastropeného tunelu, napojená na koncích do nového stavu koleje č. 2. Také u trakčního vedení objízdné trasy bylo z hlediska bezpečnosti před účinky vysokého napětí zřízeno po dobu výstavby zárodku tunelu neutrální pole.

Po převedení železniční dopravy na objízdnou trasu mohla být vyloučena stávající kolej č. 1 a zahájena druhá fáze výstavby tunelu, zahrnující realizaci zbývajících konstrukcí na jih (vlevo) od původní trati. Nejprve byla postupně dokončena uzavřená stavební jáma, jež byla zajištěna zbývajícími úseky pažení a v níž proběhlo hloubení na pracovní úroveň zpevněného dna jámy. Poté byly odstraněny dále nepotřebné a kolizní úseky středové linie pažení (úsek mezi původními kolejemi). Z pracovní úrovně dna jámy byly provedeny vodicí zídky, podzemní stěny a úseky stropní desky v rozsahu druhé fáze výstavby zárodku tunelu.

Technologie, materiály

Na stavbě byly využity standardní materiály, technologie a postupy. Rádi bychom však zmínili tzv. milánské stěny, které byly využity při realizaci tunelového zárodku. Konstrukce hloubeného tunelu musela respektovat měnící se zatěžovací stavy v průběhu výstavby a následně v období životnosti. Působí jako jednokomorový nebo dvoukomorový rovinný rám. Při čelním odtěžování není zespodu uzavřen základovou deskou, zatímco ve fázi definitivního ostění ano. Svislé stěny tunelu byly navrženy jako monolitické železobetonové podzemní stěny. Tloušťka bočních stěn je 1 200 mm, tloušťka středové 1 500 mm. Stěny jsou vetknuty do hloubky 7,5 m pod spodní hranu základové desky tunelu. Hloubka i tloušťka stěn byla navržena s ohledem na stavební stav hloubení pod stropní deskou i na stav definitivního provozu silničního tunelu, a to jak s ohledem na příčné namáhání od vnějších tlaků, tak s ohledem na globální svislou únosnost (tlak a vztlak). K hloubení stěn byl použit – vzhledem k tvrdosti hornin – drapák a hydrofréza BC 32 společnosti Zakládání staveb, a.s.

Zkušenosti z výstavby

Metrostav zrealizoval v Plzni řadu projektů, jako je např. modernizace železniční trati Rokycany – Plzeň, jejíž součástí byla i výstavba Ejpovického tunelu, a díky tomu zde má dobré vztahy se stavebníky, městem i dodavateli. Předpokladem takového stavu je primární lidská slušnost a ohleduplnost. Při realizaci stavby Uzel Plzeň, 5. stavba Lobzy – Koterov, byly veškeré tyto aspekty zúročeny. V rámci komunikace všech zúčastněných složek byla jasná snaha o pochopení a vycházení si vstříc v zájmu zdárného dokončení projektu. Bylo to patrné například v momentě, kdy vlivem geologické skladby území vznikly při hloubení frézou kaverny a bylo nutné po dohodě se stavebníkem mimo plán provést sanační injektáže.

Závěr

Stavba, jejíž harmonogram odpovídal možnostem realizace, byla dokončena v termínu i v požadované kvalitě bez jakékoli mimořádné události. Byl kladen důraz na bezpečnostní stránku ve snaze co nejméně znepříjemnit život Plzeňanům žijícím v blízkosti stavby. Pokud k nějakým nepříjemnostem došlo, vyšlo se druhé straně vždy vstříc. Zde bychom rádi zmínili i spolupráci s plzeň­skou oblastní kanceláří ČKAIT, která vypomohla se zajištěním odborníků v případě řešení stížnosti občanů na vliv stavby na její bezprostřední okolí. Rádi bychom zdůraznili jednu velmi pozitivní věc – vzájemnou dohodu stavebníků, díky níž byl postaven zárodek silničního tunelu pod železničními kolejemi tak, že až v budoucnu dojde k realizaci tohoto úseku silnice I/ 20, nebude již železniční trať stavební činností dotčena.