Modernizace vodního díla Gabčíkovo

Předmětem modernizace a inovace vodního díla Gabčíkovo je kompletní výměna ocelových konstrukcí, elektroinstalací, hydraulického systému, sanace betonových konstrukcí a dilatačních spár a injektáže podzákladí.

Akce modernizace vodního díla Gabčíkovo postoupila do 3. a poslední etapy realizace. Prvním milníkem bylo zpracování realizační projektové dokumentace. Druhá etapa, a to realizace prací na pravé plavební komoře, byla ukončena v říjnu loňského roku, po úspěšně vykonaných komplexních zkouškách a zkušebním provozu.

Při komplexních zkouškách se ale Zhotovitel nevyhnul několika komplikacím, které ho doprovázely během prokazování funkčnosti pravé plavební komory investorovi, kterým je Vodohospodářská výstavba, štátný podnik. Do procesu uvádění díla do provozu vstupovaly nové okolnosti, které nebylo možné plně postihnout v průběhu projekčních prací ani při realizaci. Tyto nepředvídatelné podmínky se projevily až na „modelu“ 1:1. Skutečné chování hydraulického systému plnění a prázdnění, po provedení požadovaných prací především po změnách v šachtách provizorního hrazení a regulačních uzávěrů, se projevilo vznikem nežádoucího vyvěrání vzduchu v prostoru plavební komory. Tento efekt byl způsobený přelivem vody mezi šachtami PH4x4 v okamžiku, kdy je odstavený jeden nebo více regulačních uzávěrů na vtoku.

Velkou část času zabrala během uvádění do provozu optimalizace řídícího systému, jelikož se objevovaly stále nové podmínky pro bezpečnější a optimální proces plnění a prázdnění komory. Do toho vstupovalo množství podmínek a závislostí spojených s úrovní hladiny nejen v přívodním kanálu, ale také v odpadovém. Nakonec se podařilo systému uvést do odpovídajícího stavu a dílo mohlo být po kolaudaci uvedeno do ostrého provozu.

Poté investor zahájil přípravné práce pro vytvoření suchého doku levé komory, což se podařilo zajistit začátkem prosince 2021 a zhotovitel naplno spustil stavební práce. Obrázek 1 zobrazuje pravou komoru v provozu a na obrázku 3 je již vidět suchý dok levé komory.

DEMONTÁŽ NA LEVÉ KOMOŘE

V současné době jsou demontážní práce ocelových konstrukci v levé plavební komoře kompletně zrealizované. Probíhá vybourávání zálivkových betonů, které vyplňují prostor mezi primárním betonem a osazenou ocelovou konstrukcí, tzv. armatury muriva. Jedná se o protikus pohyblivé ocelové konstrukce, který plní většinou funkci opěrných nebo těsnicích elementů, které však přenáší značné zatížení do primárních betonových konstrukcí. V částech, kde jsou betony již vybourány, pokračují práce na stavební připravenosti pro zahájení montáží nových ocelových konstrukcí. Nezávisle na těchto činnostech probíhá odpojení hydraulických zařízení a elektroinstalací, sanace betonových konstrukcí, dilatačních spár a přípravné práce k zahájení injektáže podzákladí.

Středem pozornosti jsou především ocelové konstrukce, které svými rozměry a unikátností přitahují hlavní pozornost. Podle toho také přistupují zástupci investora z úseku technickobezpečnostního dozoru ke kontrolám jak ve výrobě (Obr. 4 – výroba dolních vrat), tak i následně na stavbě při montáži. Hlavní konstrukce, jako jsou dolní vrata a horní vrata, vyrábí závod ocelových konstrukcí Metrostav a.s., divize 3 v Horních Počernicích. Výroba všech významných ocelových konstrukcí je v současné době téměř u konce. Ve vazbě na celkové rozměry ocelových konstrukcí jsou vyráběny na logicky dělené části tak, aby byl ještě zajištěn transport a manipulace na stavbě. Jednotlivé dílce se ukládají velkotonážními jeřáby na montážní pozice při využití pomocných konstrukcí a montážních přípravků na jejich zajištěni. Vzhledem na omezený prostor a manipulaci s takto obrovskými dílci se jedná o velice náročnou a unikátní realizaci. Svařovaní jednotlivých dílů postupuje dle přísných kritérií stanovenými svařovacím plánem, platných WPS a nedestruktivní kontrolou předepsanou dle EN 1090-2.

KONSTRUKCE HORNÍCH VRAT

Za zmínku určitě stojí konstrukce a realizace horních vrat, která zabezpečuje oddělení plavební komory od přívodního kanálu. Konstrukce je situovaná na horním ohlaví a otvírá se spuštěním do prohlubně v rámci dilatačního bloku horního ohlaví. Horní vrata se sestávají ze čtyř hlavních nosníků trojúhelníkového tvaru (Obr. 6), ramena jsou tvořena svářenými dutými profily obdélníkového průřezu. Ramena a duté horizontální nosníky současně slouží jako plaváky pro nadlehčování konstrukce vrat po čas provozu. Dále je část mezi nosníky vyplněna třemi dílci oblouků. Otočné těleso je uložené ve čtyřech ložiskových tělesech, které jsou kotvené k armatuře zabetonované do stavby. Kluzná ložiska byla zvolena válcového tvaru, a to především z důvodu umožnění axiálního posunu, což je důležité při změnách délky tělesa způsobené teplotní roztažností. Válcové uložení dále zajišťuje zvýšenou tuhost, stabilitu a odolnost proti vibracím celé otočné konstrukce.

NÁROČNÁ MONTÁŽ

Velice náročnou činností, která není na první pohled zcela vidět, je vlastní stavební připravenost pro montáž. Jedná se o systém kotvení za účelem provázanosti stávajících a nově budovaných železobetonových konstrukcí, které slouží k upevnění ložiskových konzol, a to především pro záskokovou klapku a horní vrata (Obr. 5 – foto z jádrového vrtání; Obr. 2 – výřez z výkresu). Například v případě horních vrat je potřebné zachytit návrhovou sílu o velikostí až 6.815 kN. Vrtané díry, které se realizují pomocí dutých jádrových vrtných korunek, se po vyvrtaní zdrsňují vyfrézovaním drážek vrtu pomocí diamantové techniky. Před spuštěním speciální celozávitové týče SAS (ø26,5 dĺ 3500 až 5500 mm; ø32 dĺ 3000 mm; ø36 dĺ. 5800 až 7880 mm) do vrtu se na tyče montují centrátory, které zabezpečují přesné umístění ve vrtu. Injektáž kotev se realizuje za pomoci nízkotlakového čerpadla s rozvodem do tlaku 40 bar. Injektáž je realizovaná ve dvou částech. V první části injektáž slouží na zakotvení kořenu kotvy v původním betonu. Druhá část injektáže je převedená až po předepnutí SAS kotev, a to do výšky po podložku matice kotvy. Kotvy jsou předepínány na sílu 100 kN až 300 kN. Obrázek 7 a 8.

Realizace pravé plavební komory byla ovlivněna pandemií covid-19 a dalšími nepředvídatelnými okolnostmi, které měly značný vliv na postup prací a dokončení druhý etapy. Jelikož je doba realizace na levou komoru kratší (415 dní oproti původně plánovaným 510 dní na pravou komoru), musel zhotovitel přistoupit k nezbytným akceleračním opatřením ihned od zahájení, aby splnil stanovený termín dokončení díla v souladu se smluvními podmínkami. Zhotovitel na levé komoře od začátku nástupu prací zužitkoval zkušenosti z pravé komory a přistoupil ke zrealizování několika změn, které pomohou k hladšímu průběhu prací.

Již od počátku zhotovitel plánoval provést ve dnu plavební komory manipulační otvory pro lepší přístup do prostoru systému plnění a prázdnění komory. V rámci pravé komory toto opatření nerealizoval, ale pro práce na levé komoře k tomuto již přistoupil. Jelikož mocnost betonové konstrukce mezi dnem plavební komory a kanály je 2,0 m, přistoupil zhotovitel na provádění bouracích prací šetrným způsobem. Ten spočíval v provedení nejprve jádrových vrtů v rozích pomyslného obdélníku 2,0 x 3,0 m. Následně bylo provlečeno diamantové lano, kterým byl monoblok odřezán. S ohledem na vysoké zatížení konstrukcí vodou bude před zabetonováním otvorů dále provedena hydrodemolice, kterou bude obnažena stávající výztuž. Na tu bude doplněna nová výztuž s pomocnými SAS kotvami a následně bude otvor zalit samozhutnitelným betonem. Na obrázku 9 je stav otvoru po vyříznutí ŽB konstrukce.

Dalším opatřením pro zvýšení efektivity prováděných prací bylo nasazení věžového jeřábu LIEBHERR 200 EC-H 10 Litronic (Výška pod hák 60,4 m od hrany komory) umístěného na levé straně levé stěny plavební komory. Tímto byl zabezpečený dosah zdvihacího zařízení na celý blok horního zhlaví a části plavební komory, jelikož dosah háku je 31 m pod úroveň založení jeřábu. K tomuto kroku se přistoupilo především z důvodu většího omezení přístupu mobilních jeřábů k hornímu ohlaví, než byl na pravé komoře, a dále pro snížení kolizí nasazením vysokého počtu mobilních jeřábů.

Jelikož je projekt z 85 % spolufinancovaný ze zdrojů Evropský unie, zástupci investora kladou důraz na plnění systému zabezpečení kvality. Tomu také odpovídá důsledná kontrola a prověřování dokumentace kvality zabudovaných výrobků. Každý zabudovaný výrobek musí plnit podmínky řádného uvedení na trh v EU. Ty musí zhotovitel prokazovat investorovi před samotným zabudováním do díla. Mimo to dále zhotovitel prokazuje kvalitu realizovaných prací prostřednictvím kontrolních zkoušek, které ve většině případů provádí prostřednictvím akreditovaného subjektu, čímž jde až za hranice právních předpisů a technických norem, které to nepředepisují.

Radek Liška, Miroslav Potočný
Metrostav a.s., divize 8