Detailní seznámení s razicím strojem č. 609
zdroj: Noviny Metrostavu 1/1011
Příprava ražeb traťových tunelů metra V. A z Dejvic do Motola, které provede sdružení divizí 8 a 5, překročila významný mezník. Ve čtvrtek 16. prosince 2010 podepsali zástupci Metrostavu a firmy Herrenknecht přejímku prvního plnoprofilového zeminového štítu s pořadovým číslem 609. Z továrny v německém městě Schwanau už brzy vyrazí na cestu do Prahy.
„Přejímka probíhala tři dny, protože jsme museli zkontrolovat funkčnost všech hlavních částí stoje, který má asi 24 tisíc součástek,“ vysvětlil Ing. Ermín Stehlík z divize 5, který v Metrostavu za průběh přejímky odpovídal. „V předem připraveném přejímacím protokolu byly vypsány stovky položek, u nichž bylo vyznačeno, co a jak se má kontrolovat. Kromě přezkoušení chodu jednotlivých dílů kladla přejímka největší důraz na ověření bezpečnostních prvků, které TBM chrání proti poškození a zajišťují ochranu i jeho obsluze. V protokolu jsme schválením či připomínkami potvrdili a popsali většinu specifikovaných zkoušek. Další bude možné provést až s plně funkčním zařízením na stavbě. Druhá přejímka – s totožným testováním a se zkouškami navíc – proto proběhne až po sestavení stroje v montážní komoře na Vypichu.“
EPBM, nebo TBM?
Plnoprofilový zeminový štít, zkratkou zvaný EPBM (Earth Pressure Ballance Machine), je druhem tunelovacího stroje (TBM = Tunnel Boring Machine), u kterého je rovnováha na čelbě zajišťována tlakem rozpojené horniny. Naše stroje od firmy Herrenknecht označují čísla 609 a 610. Podobně jako ostatní EPBM jsou složené z vlastního štítu o délce 8 m, který má zepředu řezací hlavu. Za ním je připojený asi 95 m dlouhý závěs k vybudování hotového tunelu.
I když před 40 lety Metrostav pro stavbu metra I. A používal sovětské mechanizované štíty, moderní tunelovací stroj u nás ještě nepracoval. Manuál pro jeho obsluhu i údržbu, software pro ovládání i názvy jednotlivých částí proto museli naši specialisté přeložit do češtiny, aby byly srozumitelné. Pomohly jim při tom i materiály prof. Zdeňka Eisensteina a prof. Ing. Jiřího Bartáka, DrSc.
Hlava – přesnost v řádu milimetrů
Řezná hlava našeho EBPM s vnějším průměrem 6060 mm má maximální rychlost čtyři a půl otáčky za minutu. Dosáhne ji jak v tovární hale (foto č. 1), tak i při práci v hornině. Při přejímce se kromě rychlosti hlavy kontrolovalo i její centrické provedení a tzv. přetěžba (overcut), kterou zajišťují čtyři jednoduchá valivá dláta umístěná na obvodu hlavy. Ta s jejich pomocí vyrazí otvor o 22 mm větší, než je průměr hlavy, aby štít hladce zajel do vyraženého prostoru. Místo mezi povrchem definitivního ostění z prefabrikovaných železobetonových dílců (tybinků) a volnějším výrubem se později vyplní injektážní směsí.
Valivá dláta pro přetěžbu jsou jediná, která na odzkoušené hlavě štítu zůstanou. Sedmnáct dalších dvojitých dlát, která na ní byla při zkouškách ve Schwanau, nahradí jednodušší řezná dláta (rippers). Budou efektivnější při práci v měkčí hornině, která se v trase metra očekává.
Štít – zaostřeno na detaily
Za řezací hlavou se pod ochranou štítu v tlakové komoře vyrubaná a rozpojená hornina smísí s vodou či chemickými přípravky. Přitíží čelbu a získá konzistenci vhodnou pro přepravu. Čelo výrubu musí zůstat stabilizované, proto se směs bude z komory odebírat v přesně řízeném množství pomocí teleskopického šnekového dopravníku. Komora se však musí dát i neprodyšně uzavřít. 
Ve Schwanau se proto zkoušel také její gilotinový uzávěr (foto č. 2).
Přejímka ověřila i funkčnost doplňkového vrtacího zařízení. To se v případě potřeby upevní na erektor a jeho obálkou může procházet několika otvory; dva vedou i skrz samotnou hlavu. Razičům musí umožnit provádění předvrtů po celém obvodu štítu jen jedním vrtacím ramenem. Zkoušky potvrdily, že to půjde hladce, protože všechny prostupy jsou správně zkosené a průchodné.
Od hotového tunelového ostění bude štít odtlačovat šestnáct dvojic tlačných pístů (foto č. 3), které při testech prokázaly nejen svoji sílu, ale i rychlost výsuvu.
Poslední významnou částí štítu je vakuový erektor (foto č. 4), který na místo uvolněné písty osazuje do prstenců tybinky definitivního ostění. Součástí zkoušky byla i schopnost udržet jeden z nich v nejvíc vyložené pozici déle než 30 minut po přerušení přívodu energie.
Závěs = most a vozíky 1–7
Závěs našeho EPBM tvoří sedm asi 8–10 m dlouhých plošin, které se anglicky označují gantry a česky se jim také říká vozíky. Vezou totiž jednotlivá technologická zařízení potřebná pro funkci TBM – hydraulickou sekci, trafostanici, laserový naváděcí systém, sekci pro prodlužování vedení atd. Kromě nich je v závěsu i jeden most (bridge), který umožňuje podtažení tybinků k erektoru. Závěs nemá vlastní ochrannou obálku, protože se pohybuje v tunelu vystrojeném definitivním ostěním.
„Zpočátku jsme byli překvapeni, že pilotní kabina, ze které se stroj řídí, je až ve vzdálenosti asi 50 m od řezací hlavy,“ říká Ing. Stehlík. „Rychle jsme si však uvědomili, že jinak to být nemůže. Náš stroj má totiž malý průměr, do kterého se potřebné komponenty složitě sestavují. 
Pilot však čelo štítu vidí pomocí čtyř kamer a všechny měřené údaje i pohyb stroje sleduje na monitorech a dalších přístrojích na řídicím panelu (foto č. 5). Při přejímce jsme ověřovali, zda všechny zobrazené informace odpovídají reálnému stavu na kontrolovaných místech.“
Ze všeho nejdůležitější jsou lidé
„Jsem rád, že naším konzultantem pro TBM je John Foster z Anglie (foto č. 6 druhý zleva),“ konstatoval Ing. Stehlík. „Tunelovací stroje umí nejen projektovat, ale za 40 let praxe jich už téměř stovku úspěšně rozjel do ražby. Podle mě patří ke světové špičce a jako snad každý, kdo něco opravdu umí, je velice skromný. Málokdo ví, že bez nároku na patent vymyslel současně užívaný vakuový erektor, když mu na tybincích nedržely dříve používané úchyty.“
Za Metrostav se přejímky zúčastnili zejména technici a mechanici divize 5. Mezi nimi také Ing. David Cyroň (foto č. 7 druhý zleva), vedoucí projektu pro stavbu tunelů pomocí TBM. Za divizi 11 při zkouškách nezastupitelně pomáhal vedoucí střediska montážních prací Ing. Miroslav Veselý. 
„Šestsetdevítku nám předával tovární tým společnosti Herrenknecht vedený Ing. Patrickem Rennkampem, ve kterém byl i Ing. Günther Richter (foto č. 9 druhý zleva),“ doplnil výčet zúčastněných Ing. Stehlík (foto č. 8 vpravo). „Pro nás však byla snad největším přínosem přítomnost jejich experta Wolfganga Schultze, který bude práci v Praze dozorovat. 
Je to zkušený expert, který si dobře uvědomuje, že čím pečlivěji proběhne přejímka, tím méně starostí budeme všichni mít na stavbě.“
Ve Schwanau přejímka dopadla úspěšně. Drobné nedostatky, které všichni společně pomáhali odhalit, byly zapsány do protokolů. Firma Herrenknecht je už odstranila a na řezací hlavu dovařila i plátky z tvrdokovu na ochranu proti obrusu, jak doporučil John Foster. 
TBM č. 609 (foto č. 10) už mechanici v hale demontují a připravují na převoz. Celou akci, až do smontování stroje a provedení přejímacích zkoušek na staveništi, mají opět na starost pracovníci společnosti Herrenknecht. Oba zeminové štíty nám totiž dodávají „na klíč“, včetně dopravy.
Stavba rozpočítaná na dny a minuty
Zatímco v Německu technici přejímali TBM 609, v Praze probíhala příprava staveniště, které umožní jeho rozjezd. Projektový tým Ing. Cyroně, složený dnes z techniků našich divizí 5 a 8 a ze zaměstnanců společnosti Subterra, zde začal pracovat vloni v listopadu. Od firmy HOCHTIEF převzal 37 m hlubokou montážní šachtu s průměrem 21 m a na ni navazující montážní komoru o profilu cca 100 m². Na povrchu naši stavaři vybudovali spolu s dalším zázemím i halu 12 x 40 m pro servisní činnost, uskladnění materiálu a náhradních dílů. Zpevnili plochy pro montáž TBM a připravují terén pro meziskládku tybinků, které v závodě Prefa v Senci vyrábí sdružení divize 5 a Doprastavu. Od listopadu dohlížejí i na konstrukce pásových dopravníků, které umožní odvoz rubaniny na mezideponii.
„Teď jsme v komoře a na dně šachty začali připravovat betonové lože pro montáž TBM, který do hloubky spustí po dílech jeřáb Liebherr LR 1750. Při vyložení 31 m má nosnost až 120 tun. První transport přiveze kolem 28. ledna polovinu pátého vozíku,“ popsal Ing. Cyroň. „Hodně času nám zabral výběr pracovníků pro sedmičlenné posádky tunelovacích strojů. Dnes už máme vytipované piloty, stále nám však ještě chybí pár specialistů.“
Až budou vozíky 5, 4 a 3 spuštěny do šachty a posunuty do montážní komory, bude smontována řezací hlava se štítem a zasunuta do připravených zarážek. Po doplnění závěsu se vztyčí startovací rám, o který se opře první prstenec ostění. Od něj by se měla 609 v dubnu 2011 rozjet levým traťovým tunelem směrem na Petřiny.
zdroj: Noviny Metrostavu 1/1011