Stručnjak otkriva sve o tunelogradnji: Teški strojevi bušili su i u Hrvatskoj, a znate li što su lažni tuneli?

Tuneli kao sastavnice prometnih pravaca predstavljaju jedne od najskupljih zahvata kada je riječ o cestovnoj infrastrukturi. Razlog tome leži u njihovoj nevjerojatnoj tehničkoj složenosti - od opsežne dokumentacije i raznolikih geoloških uvjeta do teških strojeva i zahtjevnih metoda iskopa.

U tunelogradnji postoji mnogo zanimljivosti, a o tome što su lažni tuneli, koje se metode danas koriste te kakva je uloga modernih tehnologija razgovarali smo s profesorom i inženjerom s Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta Vječislavom Bohanekom.

Što su to lažni tuneli?

Jedan od osnovnih pojmova u tunelogradnji su takozvani 'lažni tuneli', koji se često koriste u specifičnim uvjetima gradnje. Oba naziva, hrvatski 'lažni tunel' i engleski cut and cover, zapravo već u sebi sadrže odgovor na pitanje. Hrvatski naziv jasno sugerira da se ne radi o tunelu u klasičnom smislu riječi, dok engleski naziv opisuje način izvedbe - iskopaj i pokrij.

- Kod ove metode najprije se izvodi usjek (cut), koji se može iskopati strojno ili miniranjem. Nakon toga se izvodi konstrukcija tunela, najčešće od armiranog betona, koja se zatim prekriva (cover) iskopanim ili drugim materijalom, rekao je profesor.

Kako kaže, metoda se u pravilu primjenjuje kod tunela s malim nadslojem, gdje bi klasična izvedba bila rizična zbog mogućnosti urušavanja ili nestabilnosti terena. Osim sigurnosti, ova metoda je u takvim slučajevima i ekonomičnija. Uz to, cut and cover metoda posebno je pogodna u urbanim područjima, gdje se nakon završetka radova površina može ponovno urediti i vratiti u prvobitnu ili novu funkciju, poput prometnica ili parkova.

Lažni tunel | Foto: ULMA Construction, Canva, RGN

'Tunelske krtice' i teški strojevi

Različite tehnologije iskopa koriste različite vrste strojeva, ovisno o namjeni i uvjetima rada. Među najpoznatijima su tzv. tunelske krtice ili TBM-ovi, strojevi dugi stotine metara i teški tisuće tona.

- Počet ću sa shield strojevima, odnosno strojevima sa štitom. To su svi strojevi koji imaju zaštitni štit čija je osnovna funkcija zaštita od urušavanja i pada materijala tijekom iskopa. Štit se koristi kod različitih vrsta strojeva, uključujući TBM-ove, koji se primarno koriste za izgradnju tunela i dugih podzemnih hodnika. Razlikuju se i prema konstrukciji, pa postoje single shield i double shield varijante, pojašnjava stručnjak.

S druge strane, kako pojašnjava, TBM strojevi primarno se koriste za izradu tunela i dugih rudničkih horizontalnih hodnika, dok se različite vrste borera koriste za izradu okomitih prostorija (okana) i prostorija pod velikim nagibom. Riječ je o specijaliziranim velikim bušilicama koje kopaju puni profil podzemnog prostora, ali se razlikuju prema načinu rada i namjeni.

tuneli i tunelogradnja | Foto: ULMA Construction, Canva, RGN

Kako se bira metoda iskopa?

Odabir između miniranja i strojnog iskopa nikada nije jednoznačan, već ovisi o konkretnim uvjetima svakog projekta. Svaka od metoda ima svoje prednosti, nedostatke i ograničenja.

- Ako je riječ o čvrstoj stijeni, moguće je koristiti i bušenje i miniranje, ali i strojni iskop. Kod slabijih materijala, poput pijeska ili gline, koriste se isključivo strojne metode. U čvrstim stijenama presudni čimbenici su duljina tunela i veličina poprečnog presjeka - kratki tuneli najčešće se izvode miniranjem, dok se kod dugih tunela često koristi TBM ili kombinacija metoda, ispričao je sugovornik.

Primjer takvog pristupa je tunel Mont d’Ambin između Italije i Francuske, gdje se kombiniraju različite metode ovisno o geološkim uvjetima. A kao primjer strojnog iskopa, Bohanek ističe tunel Markovec u Sloveniji, gdje je u određenim dionicama korišten roadheader, dok su TBM strojevi u Hrvatskoj primjenjivani uglavnom kod dugih i geološki povoljnijih projekata, poput dovodnih tunela hidroelektrane Zakučac ili tunela za dovod pitke vode na Braču.

Štemanje svoda tunela, tunelogradnja | Foto: Linkedin, Erfan Nateghi

Zašto se u Hrvatskoj najčešće koristi miniranje?

Odabir metode iskopa ovisi o nizu čimbenika, a hrvatski geološki uvjeti uvelike određuju pristup gradnji tunela. Prije svega treba naglasiti da se sve današnje metode iskopa kontinuirano moderniziraju, bez obzira radi li se o strojnom iskopu tunela ili o iskopu bušenjem i miniranjem.

Prema riječima profesora, u novije vrijeme u Republici Hrvatskoj gotovo svi tuneli izvedeni su upravo metodom bušenja i miniranja. Glavni razlozi za to su relativno kratke duljine tunela te specifični geološki uvjeti. Hrvatsku karakterizira izrazito heterogen krški prostor s čestim kavernama, pukotinama i promjenama stijenske mase, što pogoduje fleksibilnijim metodama poput miniranja.

tunel | foto: Freepik

NATM metoda i rasprave u struci

Jedna od najpoznatijih metoda u tunelogradnji je NATM, koja je ujedno i jedna od najraspravljanijih u struci.

- NATM ili Nova austrijska tunelska metoda zapravo nije jednoznačno određena metoda, već skup principa i koncept izgradnje tunela koji se temelji na aktivnom uključivanju stijenske mase u sustav nosivosti, pojasnio je Bohanek.

Kako kaže, osnovna ideja je dopustiti kontrolirane deformacije stijene kako bi se iskoristila njezina prirodna nosivost, dok se stabilnost osigurava kombinacijom podgrade i kontinuiranog monitoringa, kaže Bohanek.

Na temelju mjerenja projekt i podgrada prilagođavaju se tijekom gradnje, što NATM čini izrazito fleksibilnom metodom. Ipak, upravo ta fleksibilnost dovela je i do kontroverzi, jer metoda nije striktno standardizirana, što je u prošlosti dovodilo do različitih interpretacija, pa čak i nesreća.

tunelska rasvjeta | Foto: Elektron AG

Najveći i najdraži projekti

Na kraju se profesor Bohanek osvrnuo i na vlastito iskustvo rada na velikim infrastrukturnim projektima. Ispričao nam je kako je Rudarsko-geološko-naftni fakultet Sveučilišta u Zagrebu sudjelovao u brojnim projektima iskopa tunela metodom bušenja i miniranja, pri čemu su bili uključeni u nadzor radova te mjerenje i analizu seizmičkih utjecaja miniranja.

Posebno je izdvojio projekt druge cijevi tunela Učka, kao i radove na autocesti Zagreb–Rijeka i riječkoj obilaznici. Kako nam je rekao, svaki je projekt na svoj način zanimljiv i zahtjevan, a najvažnija lekcija koju je naučio jest da se uz kvalitetno projektiranje, stručan nadzor i precizna mjerenja mogu uspješno realizirati i najzahtjevniji tunelski projekti.