Kaeser Kompressoren pomocníkem svaté Barbory

Běžného cestujícího, který jede metrem v Praze ani nenapadne, jak náročná byla práce při ražbě tunelů, kterými vlaková souprava projíždí. V rámci prodloužení linky A se razí dvě jednokolejné traťové tunely o celkové délce 8100 m, přičemž ražba tunelů je prováděná ve složitých geologických podmínkách, zejména v druhé polovině úseku pod ulicí Evropská. Pod touto důležitou pražskou dopravní tepnou pak panují velice složité inženýrskogeologické poměry. Vyskytují se zde antropogenní navážky, které tvoří konstrukce silničních komunikací, tramvajového tělesa. V jejím podloží se však nejčastěji vyskytují vrstvy písčitojílovitých hlín s různými úlomky, a to až do mocnosti 6 m. Ty vznikly při výstavbě komunikace, kdy byla takto zavezena např. koryta místních potoků atd. Kromě těchto vrstev se v trase tunelů vyskytuje střídání kvartérních vrstev tzn. zemin s vrstvami silně zvětralých, až rozložených břidlic. Hydrogeologické poměry pak doplňují složitou geologickou stavbu v tomto území. Ražba tunelů probíhá pod hladinou spodní vody a zvláště v území s výskytem kvartérních sedimentů se předpokládala území nasycená spodní vodou.  
Do takovéhoto složitého prostředí bylo v zadání stavby určeno použití zeminového štítu TBM-EPB (Tunnel Boring Machine - Earth Pressure Balance). Firma Metrostav a.s., jako hlavní dodavatel tunelů, zvolil k ražbě jednokolejných tunelů mechanizovaný komplex TBM-EPB od společnosti Herrenknecht, jenž je určen právě do takto nepříznivých geologických podmínek. V pracovní komoře štítu, kde se míchá tzv. rubanina, která je dále odváděna šnekovým dopravníkem na pás, je podle složitosti geologického prostředí udržován přetlak až 2,5 baru, aby se vyrovnal hydrostatický a zeminový tlak působící na čelbě tunelu. Množství rubaniny, vznikající při ražbě jednotlivých záběrů, je z hlediska bezpečnosti ražby přísně monitorováno a porovnáváno s projektovanými hodnotami, jež jsou nepřetržitě sledovány, aby byla minimalizována hrozící rizika. I za předpokladu, že vše pracuje zcela bezchybně, je v tomto složitém geologickém prostředí značným rizikem kontrola řezné hlavy štítu či výměna řezných nástrojů umístěných v hlavě. V případě, že je čelba tunelu nestabilní, měli by zde raziči pracovat v přetlaku vzduchu. Do toho vstupují přes hyperbarickou komoru umístěnou na stroji a spojenou s pracovní komorou stroje TBM. 
Za starých časů se horníci, kteří ručně hloubili šachty, modlili ke své patronce, svaté Barboře, aby je ochránila zejména před závaly a propady zeminy. Svatá Barbora měla k ochraně „svých horníků“ tehdy dost omezené možnosti. Dnes, díky technickým zázrakům, by horníci měli mnohem větší možnosti. Jedním z takových vymožeností je sestava kompresorů od společnosti Kaesser Kompressoren, která výrazným způsobem snižuje riziko pracovníků v přetlakové komoře razicích štítů.
Hlavní stavbyvedoucí Ing. David Cyroň si byl od počátku celého projektu vědom nebezpečí plynoucího ze složitých inženýrskogeologických poměrů panujících v trase tunelů s proměnlivým nadložím od 40 do 12 m a značných přítoků vody. Všechny tyto  problémy jsou nejmarkantnější na poměrně dlouhém úseku 1766 m pod ul. Evropská. Snažil se proto minimalizovat rizika: „Od začátku projektu jsme si byli vědomí hrozícího nebezpečí a pracovali jsme na zabezpečení maximální bezpečnosti pracovníků - vytipovaná skupina lidí prošla přísnými zdravotními kontrolami, následně zkouškami pro práce v přetlaku a samozřejmě byli zaškoleni ke konkrétní práci v přetlakové komoře. Hledali jsme vhodné zařízení, které by minimalizovalo rizika - měli jsme sice nějaké svoje kompresory, ale ze zkušeností jsem věděl, že k eliminaci všech rizik potřebujeme dokonale vyladěný systém kompresorů. Jelikož jsem měl dobré zkušenosti se společností Kaeser, vybrali jsme jejich systémy řešené přesně na míru, včetně maximální zákaznické podpory.
Celá sestava je složena ze dvou kontejnerů z nichž v prvním je vestavěn kompresor CSD 162/8 s elektrickým pohonem o výkonnosti 16,11 m3/min, kondenzačním sušičem TG 301, filtrační kombinací FFG 177- D, řídicím systémem Sigma Air Manager SAM 8/4 a separátorem vody a oleje z kondenzátu. V druhém jsou vestavěny dva kondenzační sušiče TG 301 a dvě filtrační kombinace FFG 221-D. Na venkovní ploše jsou umístěny dva kompresory M 123 s dieselovým pohonem, každý o výkonnosti 11,4 m3/min, žárově zinkovaný vzdušník 10 m3 a dieselový elektro generátor o výkonu 60 kVA. Sestava je navržena tak, aby zabezpečila dodávku 38,5 m3/min při přetlaku až 8 bar vysušeného a bezolejového dýchatelného vzduchu. V případě výpadku napájení z elektrické sítě se systém automaticky bez poklesu tlaku přepne do režimu provozu pouze s diesel kompresory, přičemž zůstává zachována kvalita dýchacího vzduchu, kdy komponenty pro úpravu vzduchu jsou napájeny z elektrogenerátoru. Dodávané množství vzduchu v tomto režimu je 22,8 m3/min což je stále ještě více, než minimální požadované množství pro spolehlivé zajištění provozu přetlakových komor razicího štítu.
Systém musí být z důvodu bezpečnosti pracovníků absolutně nezávislý, vše mít dvojitě jištěné a samozřejmě je třeba dodržet všechny normy a parametry stanovené pro určitou velikost a typ štítu.
V ČR šlo o první aplikaci ražby strojem TBM-EPB - a použití soustavy kompresorů pro práce v přetlaku bylo zvoleno poprvé. Ing. Cyroň k tomu dodává: „Žádnou kritickou situaci jsme naštěstí nemuseli řešit, ale i přesto jsme si práce v přetlaku  odzkoušeli a víme, že zařízení dodané firmou Kaeser Kompressoren funguje.“
Do konce listopadu by ražba tunelů měla být ukončena, zatím vše nasvědčuje tomu, že bez problémů. Poslední technické zázraky pro ražbu tunelů v takto složitých geologických podmínkách - razící štít Herrenknecht a systém kompresorů od Kaeser Kompressoren, odvádějí dobrou práci a svatá Barbora si může trochu odpočinout anebo bdít nad dalšími vynálezy, které budou ochraňovat její horníky.


 

Publikováno: 17. 3. 2014 | Počet zobrazení: 2252 564