13 września 2019 r. w Warszawie odbyło się seminarium pt. „Wyzwania nowoczesnego tunelowania”. Spotkanie zorganizowane zostało przez Wydział Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej, ITA-AITES (Międzynarodowe Stowarzyszenie Tunelowania i Przestrzeni Podziemnej) oraz Metro Warszawskie. Wydarzenie miało na celu wymianę doświadczeń, omówienie zastosowania nowych rozwiązań wraz ze studiami przypadków oraz podkreślenie wagi bezpieczeństwa w tunelach. Państwowy Instytut Geologiczny – PIB reprezentowali pracownicy Centrum Geozagrożeń: dr Zbigniew Frankowski, mgr Alicja Grabowska, inż. Karol Dombrowicki oraz inż. Filip Pleskot.
W seminarium wzięli udział prelegenci z Europy, Chin oraz Stanów Zjednoczonych. Referaty dotyczyły m. in.: historii rozwoju technologii tunelowania w Chinach, budowy systemu mostów, sztucznych wysp i tunelu zatapianego Hong Kong-Zhuhai-Macau (HZMB), trendów i planów w brytyjskim budownictwie tunelowym, emisji gazów cieplarnianych w budownictwie podziemnym, budowy metra Grand Paris Express, awaryjnego odwadniania jeziora Thistle w stanie Utah, USA, budowy tunelu pod Świną oraz projektowania tarczy zmechanizowanej (TBM) do wykonania budowli podziemnych na Księżycu.
Budownictwo tunelowe rozwija się obecnie bardzo dynamicznie. Szczególnie w Polsce branża ta przeżywa swój rozkwit. Do pracy wykorzystywane są tarcze zmechanizowane o coraz większej średnicy. Dzięki nim można w tunelach umieszczać różnorodne instalacje, których przybywa w miarę rozwoju technologicznego. Obecnie dużą uwagę przykłada się do zachowania bezpieczeństwa zarówno podczas drążenia, jak i użytkowania tunelów. Innowacje mają zapewnić szybką i bezpieczną budowę w zmiennych warunkach geologicznych i głębokościowych. Coraz ważniejszym zagadnieniem staje się też problem konserwacji istniejącej infrastruktury.
Uczestnicy seminarium pt. „Wyzwania nowoczesnego tunelowania”
Ciekawy wykład wygłosił p. Werner Brunner opisując system mostów, sztucznych wysp i tunelu łączącego miasta Macau, Zhuhai i Hong Kong (HZMB), który to projekt miał możliwość koordynować. Inwestycja znajduje się w estuarium rzeki Zhujilang wpadającej do morza Południowochińskiego. Ze względu na niewielką głębokość dna zbiornika (ok. 10-20 m) możliwe było wybudowanie mostu, a także tunelu zatapianego (o długości 6 km) zbudowanego na dwóch sztucznych wyspach. Elementy tunelu powstały w fabryce prefabrykatów. Zostały później przetransportowane i zatopione w dokładnym miejscu przebiegu inwestycji, a następnie umieszczone i uszczelnione na dnie morza. Po zatopieniu do głębokości 45 m p.p.m. przeprowadzono prace wykończeniowe wewnątrz tunelu.
Randall Essex P.E. omówił działania związane z odwodnieniem jeziora Thistle w stanie Utah w USA. Jezioro to powstało w 1983 r. na skutek zatamowania przepływu rzeki przez lawinę błotną. W wyniku tej katastrofy zalana została miejscowość Thistle. Podjęta akcja miała na celu jak najszybsze odwodnienie jeziora i zmianę przebiegu rzeki wokół naturalnej zapory, jaką utworzyło osuwisko. Konieczne było też kontrolowanie ilości przepływającej wody, aby zapobiec zalaniu poniższych miejscowości. System odwodnieniowy obejmował tunel wykonany metodą strzałową, zawór oraz szyb wiercony w górę. U wlotu do szybu umieszczono przegrodę wychwytującą części mogące potencjalnie zablokować system. W miarę opadania wody w jeziorze sekwencyjnie pogłębiano wlot do szybu. Prace projektowe i wykonawcze trwały 5 miesięcy. Całkowite odwodnienie jeziora zajęło kolejne 4 miesiące.
Prof. Jamal Rostami z Colorado School of Mines w USA przedstawił koncepcję utworzenia księżycowej tarczy zmechanizowanej do tunelowania (Lunar Tunnel Boring Machines-LTBM). Tarcza ta pozwoliłaby na drążenie w materiale księżycowym i utworzenie budowli podziemnych. Ze względu na warunki panujące na powierzchni Księżyca (zmienną temperaturę, brak atmosfery) usytuowanie budowli pod ziemią byłoby znacznie bardziej korzystne niż na powierzchni. Tarcze LTBM powinny być dostosowane do drążenia w twardych skałach księżycowych i w zamarzniętym regolicie. Z eksploatacji lodu z trwale zacienionych kraterów księżycowych można by pozyskać wodę i transportować ją na orbitę okołoziemską. Obecnie powstaje zapotrzebowanie na wodę w przestrzeni kosmicznej, a jej transport z Ziemi generuje znacznie wyższe koszty niż potencjalny transport z Księżyca.
I Zastępca Prezydenta Miasta Świnoujście p. Barbara Michalska przybliżyła plan budowy podwodnego tunelu w Świnoujściu, łączącego wyspy Uznam i Wolin. Powstanie on w ciągu drogi DK3 i będzie przebiegał pod rzeką Świną, usprawniając połączenie komunikacyjne miasta. Projektowany tunel, ze względu na zakładaną ilość pojazdów, które będą z niego korzystały, będzie jednorurowy. Prowadzi to do powstania specyficznych wyzwań w jego realizacji, w szczególności w kwestii bezpieczeństwa i dróg ewakuacyjnych w wypadku pożaru. W trakcie wykładu można było poznać przekrój poprzeczny i rozwiązania zastosowane w projektowaniu tunelu w Świnoujściu oraz uwarunkowania prowadzące do decyzji jego powstania.
Więcej informacji:
- pbp-ita.pl/start.php?wybor=aaktualnosci
- inzynieria.com/wpis-branzy/wiadomosci/7/56587,wyzwania-nowoczesnego-tunelowania
Zdjęcia: inzynieria.com
Tekst: Alicja Grabowska, Filip Pleskot i Karol Dombrowicki
