PODZEMNÍ STAVBYPODZEMNÍ STAVBY

NATMNATM

Ústav geotechniky

Nová rakouská tunelovací metoda Nová rakouská tunelovací metoda (NRTM, NATM, NÖTM)(NRTM, NATM, NÖTM)

Moderní tunelovací metoda, jejíž zásady byly od Moderní tunelovací metoda, jejíž zásady byly od 40. a 50. let XX. stol. rozpracovány teoretiky a 40. a 50. let XX. stol. rozpracovány teoretiky a praktiky tzv. „Salzburgské školy“ (Rabcewicz, praktiky tzv. „Salzburgské školy“ (Rabcewicz, Fener, Pacher, Müller a další)Fener, Pacher, Müller a další)

Dlouholetý spor rakouských a švýcarských Dlouholetý spor rakouských a švýcarských tunelářů, zda NATM vůbec existuje (Švýc.: tunelářů, zda NATM vůbec existuje (Švýc.: SpritzbetonmethodeSpritzbetonmethode))

Univerzální a velmi flexibilní metoda použitelná Univerzální a velmi flexibilní metoda použitelná prakticky pro veškeré typy PS a pro jakékoliv prakticky pro veškeré typy PS a pro jakékoliv geologické podmínkygeologické podmínky

Již v r. 1998 bylo NATM (obvykle s použitím Již v r. 1998 bylo NATM (obvykle s použitím trhavin) vyraženo na světě několik tisíc tunelůtrhavin) vyraženo na světě několik tisíc tunelů

Definice Rakouského národního komitétu Definice Rakouského národního komitétu PS:PS: Horninový masív se při NATM stává nosným prvkemHorninový masív se při NATM stává nosným prvkem K tomu je potřebná koncepceK tomu je potřebná koncepce Ta spočívá v aktivování nosného prstence v Ta spočívá v aktivování nosného prstence v

horninovém masívu (tvořeném zeminou nebo skalní horninovém masívu (tvořeném zeminou nebo skalní horninou) horninou)

Jedná se o typický případ Jedná se o typický případ OBSERVAČNÍ OBSERVAČNÍ METODYMETODY použité pro návrh a realizaci složité použité pro návrh a realizaci složité inženýrské konstrukce: inženýrské konstrukce: Na základě předběžného návrhu (výpočtem nebo Na základě předběžného návrhu (výpočtem nebo

podle zkušenosti) následuje:podle zkušenosti) následuje:

• Provedení zkušebního úseku (pro optimalizaci Provedení zkušebního úseku (pro optimalizaci postupu a výstroje) široce instrumentovaného a postupu a výstroje) široce instrumentovaného a monitorovaného monitorovaného

• Stanovení provozních a varovných stavů pro Stanovení provozních a varovných stavů pro prováděnou stavbu včetně nutných opatření v prováděnou stavbu včetně nutných opatření v případě dosažení varovných stavůpřípadě dosažení varovných stavů

• Návrh observační procedury pro kontroluNávrh observační procedury pro kontrolu provozních provozních (varovných) stavů(varovných) stavů

Cílem je maximální ekonomie při optimálním Cílem je maximální ekonomie při optimálním nebo maximálním postupunebo maximálním postupu

Principy Principy metody jsou metody jsou shrnuty do shrnuty do 21 až 24 21 až 24 zásadzásad (nejčastěji je (nejčastěji je uváděno 22)uváděno 22)

Lauferova klasifikace

„volné délky“a jí

odpovídajícího času stabilnosti:

Instrumentace Instrumentace a monitorování a monitorování podzemní podzemní liniové stavby liniové stavby (tunelu) při (tunelu) při NATMNATM

Nesmírně důležitý je vliv času => musí být Nesmírně důležitý je vliv času => musí být použita použita jednoduchá a rychlá výstrojjednoduchá a rychlá výstroj

Jako výstroj se používá:Jako výstroj se používá: SB na ocelové sítěSB na ocelové sítě (KARI-síť, svařovanou (KARI-síť, svařovanou

mřížovinu). SB bývá urychlený; suchý či mokrý i s mřížovinu). SB bývá urychlený; suchý či mokrý i s rozptýlenou výztuží [= tenkostěnné, tak akorát rozptýlenou výztuží [= tenkostěnné, tak akorát poddajné ostění]poddajné ostění]

KotveníKotvení (včetně čela). Svorníky a hřebíky všech (včetně čela). Svorníky a hřebíky všech možných typůmožných typů

Ocelové obloukyOcelové oblouky. Plnostěnné (I, H, HE, HEB, K [TH = . Plnostěnné (I, H, HE, HEB, K [TH = Heintzmann]) i příhradové (Bretex, Pantex, Asta ap.)Heintzmann]) i příhradové (Bretex, Pantex, Asta ap.)

Ve velmi až extrémně špatné geologii je možné Ve velmi až extrémně špatné geologii je možné předstihové zlepšování horninového masívu v okolí i předstihové zlepšování horninového masívu v okolí i předpolí PS (pilotami, mikropilotami, injektáží, TI, předpolí PS (pilotami, mikropilotami, injektáží, TI, zmrazováním, odvodňováním ap.)zmrazováním, odvodňováním ap.)

Při NATMPři NATM je je obvykleobvykle zřizován zřizován nekruhový nekruhový ØØ [ [= = podkova či „tlamový“], často s dolní klenboupodkova či „tlamový“], často s dolní klenbou

Pro NATM je typickéPro NATM je typické (vedle variability (vedle variability vystrojování) vystrojování) ČLENĚNÍ VÝRUBUČLENĚNÍ VÝRUBU v příčném i v příčném i podélném směru => vstupujeme do masívu podélném směru => vstupujeme do masívu menšími šetrnými záběry, rychle menšími šetrnými záběry, rychle zvládnutelnými, se kterými se hornina dobře zvládnutelnými, se kterými se hornina dobře vyrovná (tzn. vyrovná (tzn. volíme vhodné volné rozpětí volíme vhodné volné rozpětí ll**))

Člení se:Člení se: Horizontálně:Horizontálně: Vertikálně:Vertikálně:

Tunel Hřebeč – horizontální členění Tunel Hřebeč – horizontální členění výrubuvýrubu

Rozpojování horniny (ražení) Rozpojování horniny (ražení) probíhá:probíhá: TrhavinamiTrhavinami

(= trhací(= trhací

prací):prací): TSM (=TSM (=

výložníkovévýložníkové

frézy,frézy,

rypadla,rypadla,

impaktory):impaktory):

Typický příklad Typický příklad dvoukolejného dvoukolejného železničního železničního

tunelu tunelu raženého raženého

NATM NATM (s jednoduchým (s jednoduchým

členěním na členěním na kalotu + lávku)kalotu + lávku)

ŠvýcarskŠvýcarsko o

Zugwald-Zugwald-tunneltunnel

u Davosuu Davosu(dl. 2,1 (dl. 2,1

km)km)

část T1část T1dl. 110 dl. 110

aa240 m240 m

ododportálůportálů

Železniční Vereinatunnel Železniční Vereinatunnel ((Švýcarsko – u Švýcarsko – u DavosuDavosu,, dl. 19 km)dl. 19 km)

Horizontální členění na 2 (3) záběryHorizontální členění na 2 (3) záběry

Členění výrubu při ražběČlenění výrubu při ražbě

Uetliberg tunnel (Švýcarsko)Uetliberg tunnel (Švýcarsko)

Tunel Tunel MrázovkMrázovk

a v a v PrazePraze

Pracovní postup při NATMPracovní postup při NATM [Zlepšení horniny][Zlepšení horniny] Rozpojení horniny = uvolnění záběruRozpojení horniny = uvolnění záběru Odvoz rubaniny = vyklizení záběru (oba kroky Odvoz rubaniny = vyklizení záběru (oba kroky

mohou probíhat současně)mohou probíhat současně) Vystrojení [dílčího] záběru = Vystrojení [dílčího] záběru = primární obezdívkaprimární obezdívka

Položení mezilehlé izolacePoložení mezilehlé izolace Betonáž Betonáž sekundárnísekundární (vyztužené příp. (vyztužené příp.

nevyztužené) nevyztužené) obezdívkyobezdívky