Karpatka czeka na start. Ten tunel to wyzwanie - flisz karpacki i metan w jednym

2024-06-12 12:51

Na budowie drogi ekspresowej S19 Rzeszów Południe – Babica trwają przygotowania do rozpoczęcia pracy przez ogromną, największą w Polsce maszynę do drążenia tuneli TBM. Gigantyczne urządzenie czeka już w gotowości przez wlotem do przyszłego tunelu. Jednak zanim zacznie drążyć, musi zostać uzbrojona w czujniki pozwalające na bezpieczną pracę w zagrożeniu metanowym.

Spis treści

  1. Karpatka na S19 czeka na start
  2. Pierwszy tunel w Polsce z metanem
  3. Flisz karpacki i metan w jednym
  4. Budowa tunelu Santa Lucia we Włoszech – tu też był metan
  5. Karpatkę przywieziono z portu Santander w Hiszpanii
  6. Jaki będzie tunel w Babicy na S19?
  7. Kiedy koniec budowy S19 Rzeszów Południe - Babica?

Karpatka na S19 czeka na start

Wszystko po to, by urządzenie mogło bezpiecznie drążyć tunel w terenie, w którym podczas próbnych odwiertów odkryto metan.

Karpatka to maszyna o średnicy tarczy – 15,16 metra. Jej masa całkowita to 4 367 ton oraz ma zainstalowanych 471 narzędzi służących do wiercenia. TBM będzie drążyć na głębokości ponad 100 metrów, a jej maksymalny nacisk wynosi 31 700 ton. Prędkość wiercenia maszyny TBM wyniesie maksymalnie 65 mm/minutę. 11,5 dnia potrwa wydrążenie i zabezpieczenie prefabrykatami 100 metrów tunelu, a wykonanie kilometra zajmie około czterech miesięcy. Dziennie maszyna będzie zużywać średnio 87 MWh energii elektrycznej.

Północna obwodnica Krakowa, GDDKiA

Pierwszy tunel w Polsce z metanem

To pierwszy tunel drogowy w Polsce, który będzie drążony w zagrożeniu metanowym, stąd konieczne było podjęcie wielu środków związanych z zapewnieniem temu przedsięwzięciu maksymalnego bezpieczeństwa. Nie pierwszy jednak w Europie, który przy zagrożeniu metanowym wydrążono maszyną TBM. Tak budowano np. Tunel Santa Lucia we Włoszech (15,9 m średnicy; lata 2017–2020) oraz Tunel Sparvo (15,6 m; 2011–2013). W obu przypadkach tunele bezawaryjnie i bezpiecznie wydrążono za pomocą maszyn TBM (Tunnel Boring Machine) o bardzo zbliżonych parametrach jak w przypadku Karpatki.

Czytaj też: Prof. M. Cała z AGH: Dobrze że metan wykryto zanim zaczęto drążyć tunel na S19

Flisz karpacki i metan w jednym

Tunel na tym odcinku to szczególne wyzwanie bo będzie budowany w tzw. fliszu karpackim. Co to takiego? Zagadnienie przybliżył nam w ubiegłym roku ekspert górniczy, profesor Marek Cała, dziekan Wydziału Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami AGH, który współpracuje z Generalną Dyrekcją Dróg Krajowych i Autostrad w Rzeszowie w tej kwestii.

- Flisz karpacki to ośrodek bardzo złożony, charakteryzujący się znaczną zmiennością warunków geologicznych i hydrogeologicznych. Cechuje go duży stopień naturalnej niejednorodności i licznie występujące nieciągłości. Dodatkowo w obrębie fliszu karpackiego można spotkać krańcowo różne utwory skalne. Występują tu zarówno bardzo słabe materiały, które mogą zostać nawet zaliczone do gruntów (hard soil), jak i bardzo mocne skały. Flisz karpacki jest też bardzo podatny na działanie wody która wywołuje gwałtowną degradację jego parametrów wytrzymałościowych – tłumaczy prof. Marek Cała.

Do tak złożonego geologicznie terenu należy dodać jeszcze metan, który wykryto podczas próbnych odwiertów.

Budowa tunelu Santa Lucia we Włoszech – tu też był metan

W czerwcu 2020 roku zakończyło się drążenie włoskiego tunelu Santa Lucia. To tunel, który budowano podobnie jak tunel w Babicy, w zagrożeniu metanowym. Użyto do tego jednej z największych, jak dotąd w Europie, maszyn TBM o średnicy tarczy 15,87 m. Wiertnica wykonana przez firmę Herrenknecht w Schwanau, w Niemczech, wykopała 7,5 km tunelu autostradowego przez Apeniny.

Duży, trzypasmowy tunel Santa Lucia to kluczowy projekt rozbudowy autostrady A1 pomiędzy Bolonią a Florencją. Tunel zmniejszył prawdopodobieństwo wypadków, a także skrócił czas podróży, a tym samym zużycie benzyny i oleju napędowego przez dziesiątki tysięcy samochodów osobowych i ciężarowych przejeżdżających dziennie po tej drodze.

Firma Herrenknecht zaprojektowała i wyprodukowała maszynę, ściśle współpracując z wykonawcą, inżynierowie dostosowali ją do specyficznych wymagań projektu. Między innymi wdrożyli kompleksowy system ostrzegania i ochrony, aby chronić załogę budowy przed potencjalnymi zagrożeniami ze strony zidentyfikowanych na tym terenie pokładów metanu.

Po 12 miesiącach projektowania i montażu, w sierpniu 2016 r. tarcza maszyny była gotowa do formalnej akceptacji przez wykonawcę i inwestora. Po rozpoczęciu budowy tuneli w lipcu 2017 r. Górnicy zajmujący się chodnikami przebijali tygodniowo do 122 m tuneli przez pasmo górskie Apenin za pomocą kolosa o masie 4800 ton. Maszyna wykopała łącznie około 1,5 miliona metrów sześciennych ziemi i skał. Jak podaje wykonawca, odpowiada to prawie dwóm trzecim objętości piramidy Cheopsa.

Karpatkę przywieziono z portu Santander w Hiszpanii

Maszyna, która będzie drążyła tunel w Babicy przyjechała w częściach z Hiszpanii. Do portu w Szczecinie przypłynęła z portu w Santander. Potem barką popłynęła do Opola. Stamtąd, już drogami przyjechała na Podkarpacie. Był to największy transport wielkogabarytowy, jaki przejeżdżał polskimi autostradami i drogami ekspresowymi. Konwoje były obserwowane przez tłumy ludzi. Maszyna wcześniej była wykorzystywana przy budowie tunelu na obwodnicy Madrytu. Będzie nie tylko drążyła w ziemi, ale jednocześnie układała specjalne żelbetowe elementy tworzące obudowę tunelu.

Gdy maszyna dotarła na plac budowy tunelu na S19, przez kilka miesięcy była montowana i przygotowywana do pracy. Wtedy to też, w lipcu ubiegłego roku, podczas próbnych pompowań, które miały obniżyć zwierciadło wody, właśnie na potrzeby drążenia tunelu maszyną TBM, stwierdzono ulatnianie się gazu. Gaz pojawił się w 2 z 44 otworów studziennych. Okazało się, że to metan.

Najwyższą estakadę w Polsce budują na Podkarpaciu! Będzie wysoka na 80 metrów

Jaki będzie tunel w Babicy na S19?

Tunel w Babicy będzie biegł na granicy powiatów rzeszowskiego oraz strzyżowskiego, pod wzniesieniem Pogórza Strzyżowskiego w ramach drogi ekspresowej S19. Z uwagi na przewóz materiałów niebezpiecznych, kategoria, na jaką projektowany jest tunel, to kategoria A, dla której nie ma ograniczeń dotyczących przewozu towarów niebezpiecznych. Tunel taki nie jest oznakowywany, a wjazd do niego jest dozwolony bez względu na przewożony towar i jego wagę. 

Obiekt sklasyfikowano jako dwunawowy tunel drogowy o zmiennym nachyleniu oraz obudowie żelbetowej. 

Czytaj też:  Każda budowa tunelu drogowego czy kolejowego podlega od września pod prawo górnicze

 Ze względu na przebieg trasy w łuku poziomym, nawy tunelu na etapie projektowym posiadają niewielką różnicę długości - dłuższa z nich - prawa (zachodnia) wraz z częściami wykonywanymi rozkopem oraz portalami ma długość 2263 m mierzona w osi jezdni prawej, zaś krótsza - lewa (wschodnia) - 2243 m mierzona w osi jezdni lewej. Długość tunelu mierzona w osi głównej wynosi 2250 m. Wykonawca zaznacza, że ostateczna długość tunelu może ulec zmianie. Na tunel składają się dwie, jednokierunkowe nitki: prawa w kierunku węzła Babica, oraz lewa w kierunku węzła Rzeszów Południe. 

W każdej nawie o szerokości użytkowej 12,4 m będą dwa pasy ruchu po 3,5 m i pas awaryjny o szerokości 2,5 m oraz drogi ewakuacyjne o szerokości 1,2 m po obu stronach jezdni. 

Tunel drogowy zaprojektowano dla przekroju dwunawowego (dwie oddzielne nawy z przejściami poprzecznymi i przejazdem poprzecznym) rozdzielającego ruch w przeciwnych kierunkach. Obie nawy stanowią dla siebie wzajemnie drogi ewakuacji dla uczestników ruchu w razie wystąpienia zagrożenia w jednej z naw.  

W celu zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa użytkownikom ruchu, w ramach wyposażenia tunelu wykonawca ma zaprojektować i wykonać niezbędne systemy techniczne, bezpieczeństwa i sterowania tunelem wskazane w umowie. 

Na obecnym etapie projektowym szacuje się około 850 tys. metrów sześciennych urobku ziemnego, który musi zostać poddany procesowi segregacji i oczyszczania, a następnie utylizacji. 

Kiedy koniec budowy S19 Rzeszów Południe - Babica?

Odcinek S19 od węzła Rzeszów Południe do Babicy realizowany jest w systemie Projektuj i buduj. Wykonawcą prac jest konsorcjum firm Mostostal Warszawa i Acciona Construcción. Wartość kontraktu to    2,23 mld zł.

Odcinek ma być gotowy w 2026 roku. Czy tak faktycznie będzie, dopiero się okaże. Wielce prawdopodobne jednak są opóźnienia, związane właśnie z komplikacjami, jakie pojawiły się po odkryciu metanu i koniecznymi dodatkowymi działaniami, jakie należało podjąć w związku z tą kwestią.

Czytaj też:

Listen on Spreaker.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej