Karpatka przystosowana do warunków metanowych – rozpoczęto drążenie tunelu na S19
Na odcinku drogi ekspresowej S19 Rzeszów Południe – Babica rozpoczęło się drążenie pierwszego tunelu w tym regionie. Maszyna TBM (tunnel boring machine), nazwana Karpatką, wydrąży ponad 2-kilometrowy tunel pod wzgórzem Grochowiczna.
Tunel i TBM
Tunel o długości 2255 m składał się będzie z dwóch naw. Nawy zostaną połączone 15 przejściami poprzecznymi oraz dodatkowym przejazdem awaryjnym. Każda z naw będzie miała po dwa pasy ruchu oraz dodatkowy pas awaryjny. Technologia, know-how i maszyna do drążenia tunelu, która zostanie wykorzystana podczas budowy odcinka S19 Rzeszów Południe – Babica, zostały dostarczone przez firmę Acciona, partnera Mostostalu Warszawa.
Produkcja elementów obudowy tunelu, tzw. tubingów, odbywa się w hali prefabrykacji bezpośrednio na placu budowy. Znajduje się w Lutoryżu, w miejscu, gdzie docelowo będzie funkcjonowało Miejsce Obsługi Podróżnych (MOP Lutoryż). Hala wyposażona jest w linię produkcyjną, cztery suwnice (największa ma udźwig 60 t) i węzeł betoniarski. Tubingi stanowią rodzaj cylindrycznej obudowy tunelu wykonanej z żelbetu. 10 połączonych tubingów tworzy pierścień. Na obudowę tunelu w Babicy wykorzystanych zostanie przeszło 2230 pierścieni.
Karpatka ma 114 metrów długości i 15,16 metrów średnicy. Jej waga to 4400 ton. Posiada napęd hydrauliczno-elektryczny i 12 silników, każdy o mocy 1 megawata. Ważący 440 ton pierścień skrawający obraca się z prędkością do 2 obrotów na minutę oraz posiada 471 narzędzi służących do wiercenia. Maszyna przejdzie ponad 100 metrów poniżej szczytu wzgórza Grochowiczna. Czas potrzebny na wydrążenie jednej nawy tunelu to ok. 9 miesięcy (przy sprzyjających warunkach). Następnie maszyna w ciągu trzech miesięcy zostanie odwrócona i rozpocznie drążenie kolejnej nawy tunelu.
Wykrycie metanu
W lipcu 2023 r. podczas próbnych pompowań mających na celu obniżenie zwierciadła wody na potrzeby drążenia tunelu maszyną TBM, stwierdzono ulatnianie się gazu. Gaz pojawił się w 2 z 44 otworów studziennych.
W celu zapewnienia bezpieczeństwa personelowi pracującemu na budowie, wykonawca wstrzymał prace związane z próbnym pompowaniem oraz wierceniem pozostałych studni. Przy użyciu odpowiedniego sprzętu potwierdzono w pobranych próbkach gazu obecność metanu. Pobrano także próbki do badań laboratoryjnych, które również potwierdziły obecność metanu w wodzie. Warto podkreślić, że występowanie gazu nie wstrzymało prac budowlanych na pozostałej części tego 10-kilometrowego odcinka.
Od samego początku nad rozwiązaniem tego problemu pracował szeroki zespół specjalistów, zarówno po stronie wykonawcy jak i inwestora. Współpracował z nimi zespół ekspertów z Akademii Górniczo-Hutniczej z Krakowa oraz Wyższy Urząd Górniczy w Katowicach oraz Okręgowy Urząd Górniczy w Krośnie.
W związku z wykryciem metanu koniecznie było odpowiednie przygotowanie maszyny TBM do pracy w warunkach metanowych. Po analizach przeprowadzonych przez ekspertów z zakresu górnictwa, w ramach doposażenia maszyny, konieczne było m.in. zamontowanie systemu czujników wykrywających obecność metanu na etapie drążenia tunelu oraz montaż zmodyfikowanego systemu wentylacji o zwiększonej wydajności umożliwiającego przewietrzanie tunelu i niedopuszczenie do gromadzenia się metanu wewnątrz wyrobiska. Niezbędna była także wymiana części podzespołów na urządzenia mogące pracować w stwierdzonych warunkach.
Wszystkie te prace wynikają z zapisów unijnej dyrektywy ATEX, odnoszącej się do urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferze potencjalnie wybuchowej. Wymaga ona, aby urządzenia i maszyny, które pracują w atmosferze grożącej zapalaniem lub wybuchem metanu, posiadały odpowiednie zabezpieczenia, przede wszystkim iskrobezpieczne.
Warto podkreślić, że proces drążenia tunelu podlega pod przepisy prawa geologicznego i górniczego, w związku z czym wykonawca opracował projekt wykonania tunelu w warunkach zagrożenia metanowego, który zyskał pozytywną opinię Komisji ds. zagrożeń w zakładach górniczych przy Wyższym Urzędzie Górniczym w Katowicach. W dalszej kolejności przygotowano niezbędna dokumentację, która zgodnie z przepisami została w kwietniu br. zatwierdzona przez Dyrektora Okręgowego Urzędu Górniczego w Krośnie. To dało nam formalnie zielone światło na przygotowanie się do rozpoczęcia drążenia tunelu.
Uzyskanie decyzji administracyjnych, doposażenie maszyny TBM oraz pozytywne wyników testów i prób pozwoliły na rozpoczęcie pracy Karpatki.
Budowa S19 Rzeszów Południe – Babica
Kontrakt realizuje konsorcjum firm Mostostal Warszawa i Acciona Construccion Umowę na kwotę ok. 2,2 mld zł podpisano w lipcu 2020 r. Prace budowlane rozpoczęły się w kwietniu 2022 r.
W ramach inwestycji powstanie węzeł Babica zlokalizowany w pobliżu skrzyżowania DK19 z DW988. Zakres prac obejmuje także budowę obiektów inżynierskich, w tym tunelu o długości 2,3 km, sześciu estakad, dwóch wiaduktów nad S19, bezkolizyjnego przejazdu nad linią kolejową w ciągu istniejącej DK19, trzech przejść dla zwierząt i jednego przejazdu pod S19.
W ramach umowy powstanie również pierwsze w województwie podkarpackim Centrum Zarządzania Tunelem. Inwestycja obejmuje także budowę dwóch Miejsc Obsługi Podróżnych (MOP): MOP Lutoryż (kierunek Rzeszów i Barwinek) oraz dwóch lądowisk dla śmigłowców Lotniczego Pogotowia Ratunkowego (na MOP Lutoryż w kierunku Rzeszowa i przy Centrum Zarządzania Tunelem).
Aktualnie wykonawca prowadzi roboty we wszystkich branżach, czyli drogowej, mostowej oraz tunelowej. W branży drogowej zaawansowanie prac wynosi 57 proc. Trwają roboty ziemne (wykopy i nasypy) oraz następuje układ warstw konstrukcyjnych na trasie głównej i dodatkowych jezdniach. Trwają prace mostowe, których zaawansowanie wynosi 76 proc. Najbardziej zaawansowane są roboty na estakadach w Racławówce, Mogielnicy i Lutoryżu, gdzie wykonano już ustroje nośne. Aktualnie trwają prace związane z wykonaniem wyposażenia obiektów. Portal południowy tunelu wykonano w 100 proc., a portal północny w 80 proc. W zakładzie prefabrykacji trwa produkcja prefabrykowanych segmentów obudowy tunelu.
Aktualne zaawansowanie robót to ok. 40 proc.
źródło i fot. GDDKiA
Przeczytaj również: Nowy dyrektor oddziału GDDKiA w Krakowie
Mogą zainteresować Cię również
Wywiady
Piotr Litwa: Działalność człowieka spowodowała znaczny wzrost zapotrzebowania na wiele surowców oraz energię
Piotr Litwa, Prezes Wyższego Urzędu Górniczego, w rozmowie z redakcją czasopisma „Kruszywa” porusza temat nadzoru i regulacji górnictwa odkrywkowego w Polsce, ze szczególnym uwzględnieniem problemów związanych z przestrzeganiem przepisów, oceną ryzyka oraz współpracą z instytucjami i samorządami. Omawia najczęstsze naruszenia przepisów, procedur...
Drogi dla opon, opony dla dróg!
Według Europejskiego Stowarzyszenia Producentów Samochodów (www.acea.auto) flota pojazdów silnikowych w Unii Europejskiej w 2021 r. liczy 249,6 mln samochodów osobowych oraz ponad 36,7 mln pojazdów użytkowych i autobusów. W 2021 r. flota samochodów osobowych w UE wzrosła o 1,2% w porównaniu z 2020 r. Taki wzrost obciążeń transportowych ma znaczący wpływ na zmniejszenie trwałości konstrukcji drogowych. Obecnie najpopularniejszym materiałem do budowy nawierzchni dróg są mieszanki asfaltowe. Wie...
Stan techniczny urządzeń obcych w kontekście trwałości konstrukcji mostowych – na podstawie własnych doświadczeń z przeglądów i diagnostyki
Artykuł omawia wpływ „urządzeń obcych” na mosty stalowe. Autorzy analizują kwestie techniczne problematyki oraz konflikty interesów z zarządcami urządzeń. Przedstawiono też nowe wytyczne WR-M-72 zalecające m.in. umieszczanie urządzeń na niezależnych konstrukcjach i spełnianie standardów. Urządzenia, które są przeprowadzane nad różnego rodzaju przeszkodami z wykorzystaniem istniejących eksploatowanych obiektów mostowych, są przedmiotem wyzwań technicznych współczesnego mostownictwa. Jak sugeru...
Utrzymanie ruchu w kopalni odkrywkowej na podstawie analizy systemu maszynowego koparka-wywrotka
W artykule opisano system koparki-wywrotki powszechnie stosowany w kopalniach odkrywkowych. Autor skupia się na jego strukturze i organizacji na przykładzie kopalni „El Cerrejón” w Kolumbii. Wspomina również o kosztach sprzętu, które mogą być znaczne, oraz omawia kluczowe aspekty techniczne i operacyjne związane z użytkowaniem tych maszyn w górnictwie odkrywkowym. Jednym z najpowszechniej stosowanych systemów maszynowych w górnictwie odkrywkowym jest system maszyny ładujące − dyskretne środki...
Betonowy tunel TS-04. Technologia i materiały
W artykule omówiono kwestie związane z ułożeniem nawierzchni z betonu cementowego klasy C35/45 w tunelu TS-04. Prace te są częścią większego zadania pod nazwą „Zaprojektowanie i budowa drogi ekspresowej S52, odcinek Północna Obwodnica Krakowa: węzeł Modlnica – węzeł Kraków Mistrzejowice (bez węzła)”. Betonowy tunel pod Zielonkami TS-04, będący częścią Północnej Obwodnicy Krakowa (S52), jest jednym z kluczowych elementów infrastrukturalnych tej drogi ekspresowej. Tunel o długości 653 m, ...
Zagrożenia naturalne w budowie i eksploatacji tuneli
Artykuł analizuje zagrożenia związane z budową i eksploatacją tuneli, zwracając uwagę na nowe ryzyka geologiczne, które nie są w pełni uwzględniane w tradycyjnych analizach opartych na danych statystycznych i modelach ruchu. Dane statystyczne wskazują, że zdarzenia w ruchu drogowym są powodowane przede wszystkim przez jego uczestników. W dotychczasowym modelu ruchu głównym sprawcą większości z nich jest człowiek. Niedostosowanie prędkości do warunków na drodze, niezachowanie ostrożności przez...
Nowoczesne programy wspomagające projektowanie mostów. Skrócona analiza
W artykule opisano programy komputerowe, które są obecnie używane do wspomagania procesu projektowania mostów. Projektowanie mostów to zadanie o ogromnym znaczeniu dla bezpieczeństwa i funkcjonalności infrastruktury krajowej. Aby zapewnić nośność, trwałość i spełnienie wszystkich wymagań formalnych zawartych w prawie budowlanym i normach projektowych, inżynierowie korzystają z zaawansowanych programów komputerowych. Te nowoczesne narzędzia umożliwiają precyzyjne analizy, symulacje oraz optyma...
Betonowy tunel TS-04. Technologia i materiały
W artykule omówiono kwestie związane z ułożeniem nawierzchni z betonu cementowego klasy C35/45 w tunelu TS-04. Prace te są częścią większego zadania pod nazwą „Zaprojektowanie i budowa drogi ekspresowej S52, odcinek Północna Obwodnica Krakowa: węzeł Modlnica – węzeł Kraków Mistrzejowice (bez węzła)”. Betonowy tunel pod Zielonkami TS-04, będący częścią Północnej Obwodnicy Krakowa (S52), jest jednym z kluczowych elementów infrastrukturalnych tej drogi ekspresowej. Tunel o długości 653 m, ...
Diagnostyka nawierzchni. Metodologia badań i technika pomiarowa
Aby sprostać stale rosnącemu obciążeniu oraz zachować wysoką jakość dróg, konieczne jest regularne monitorowanie ich stanu, w tym ocena nośności. Dzięki nowoczesnym metodom pomiarowym, takim jak ugięciomierze typu FWD i TSD, zarządcy dróg mogą dokładnie monitorować nośność nawierzchni, co przekłada się na lepsze zarządzanie infrastrukturą drogową. Nośność nawierzchni, czyli jej zdolność do przenoszenia obciążeń, jest kluczowym wskaźnikiem stanu technicznego drogi. Aby ocenić nośność oraz trwa...
Wartość rynku betonu towarowego w Polsce to już ponad 7 mld zł
W wyniku znaczącego wzrostu kosztów produkcji (kruszywa, cement, domieszki do betonu, siła robocza, logistyka i transport) w latach 2017-2022 rynek betonu towarowego w Polsce odnotował skokowy wzrost wartości, osiągając 7,5 mld zł. Pomimo przejściowego schłodzenia koniunktury w budownictwie długoterminowe prognozy dla rynku betonu towarowego prezentują się dość stabilnie. Na potrzeby raportu jako rynek betonu towarowego zdefiniowano działalność produkcyjną w zakresie wytwarzania betonu zarówn...
Kalendarium
Relacje
Jubileusz XX-lecia Stowarzyszenia Przemysłu Wapienniczego
Stowarzyszenie Przemysłu Wapienniczego (SPW) obchodziło jubileusz XX-lecia swojej działalności, u...
Podsumowanie jubileuszowej 15. edycji Targów SYMAS® MAINTENANCE
- Targi SYMAS® MAINTENANCE z roku na rok są coraz lepsze, mamy coraz więcej klientów. Naprawd...
Seminarium „Droga do neutralności klimatycznej Cemex”
Blisko 200 uczestników pojawiło się na cyklicznym seminarium „Droga do neutralności klima...
Konwent Dyrektorów Zarządów Dróg Wojewódzkich w Poznaniu
Konwent to forum dyskusji, wypracowania rozwiązań i wymiany doświadczeń. Podczas kilkudni...