Prof. M. Cała z AGH: Dobrze że metan wykryto zanim zaczęto drążyć tunel na S19
Autor: GDDKiA
Budowa 10-kilometrowego odcinka drogi ekspresowej S19 na odcinku Rzeszów Południe – Babica. Zdjęcia z października i listopada 2023
Budowa tunelu na odcinku drogi ekspresowej S19 Rzeszów Południe - Babica utknęła na parę miesięcy. Podczas próbnych odwiertów wykryto tam metan. Jak budować tunel w zagrożeniu metanowym? Specjalnie dla muratoraplus.pl mówi o tym prof. Marek Cała, ekspert AGH w Krakowie, specjalista z którym współpracuje GDDKiA przy tej inwestycji.
Spis treści
- Metan na budowie tunelu na S19 wstrzymał prace
- Trwają badania laboratoryjne gazu i wody
- Ekspert, prof. Marek Cała z AGH: Dobrze, że metan wykryto przed rozpoczęciem drążenia tunelu
- W Europie drążono już tunele w zagrożeniu metanowym
- Trwa „dozbrajanie” maszyny TBM na placu budowy tunelu na S19
- Kiedy rozpoczęcie drążenia tunelu na S19 Rzeszów Południe - Babica?
Metan na budowie tunelu na S19 wstrzymał prace
Budowa 10-kilometrowego odcinka drogi ekspresowej S19 na odcinku Rzeszów Południe – Babica to spore wyzwanie. Na tym odcinku bowiem przewidziano budowę tunelu o długości 2250 m. Tunel ma być drążony przez specjalną maszynę TBM (Tunnel Boring Machine ), która w ubiegłym roku, w częściach,przejechała w specjalnych konwojach prawie całą Polskę. Maszyna do drążenia tunelu przyjechała w częściach z Hiszpanii. Był to największy transport wielkogabarytowy, jaki przejeżdżał polskimi autostradami i drogami ekspresowymi. Konwoje były obserwowane przez tłumy ludzi. Gdy maszyna dotarła na plac budowy tunelu na S19, przez kilka miesięcy była montowana i przygotowywana do pracy.
W lipcu tego roku podczas próbnych pompowań, które miały obniżyć zwierciadło wody, właśnie na potrzeby drążenia tunelu maszyną TBM, stwierdzono ulatnianie się gazu. Gaz pojawił się w 2 z 44 otworów studziennych. Okazało się, że to metan.
Trwają badania laboratoryjne gazu i wody
Wykonawca wstrzymał wówczas wiercenie pozostałych studni ze względów bezpieczeństwa. Przy użyciu odpowiedniego sprzętu potwierdzono w pobranych próbkach gazu obecność metanu. Pobrano również próbki do badań laboratoryjnych, które również potwierdziły obecność metanu w wodzie. Po jakimś czasie, przeprowadzono kolejne odwierty. Gaz wykryto w 28 studniach. Pobrane próbki gazu zostały przekazane do badań laboratoryjnych. Badane są również właściwości chemiczne wody.
Ekspert, prof. Marek Cała z AGH: Dobrze, że metan wykryto przed rozpoczęciem drążenia tunelu
Czy metan jest czymś niezwykłym na tym terenie? Warto wspomnieć, że prace są prowadzone na terenie tzw. fliszu karpackiego. Zapytaliśmy o to eksperta górniczego, profesora Marka Całę, dziekana Wydziału Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami AGH, który współpracuje z Generalną Dyrekcją Dróg Krajowych i Autostrad w Rzeszowie w tej sprawie.
Cóż, zarówno w Dokumentacji Geologiczno-Inżynierskiej (DGI) jak i Dokumentacji Hydrogeologicznej (DH) nie wspomina się o obecności metanu. Jak się później okazało w otworach wiertniczych wykonanych przez PGNiG tło złoża gazu ziemnego stwierdzono w tym rejonie na głębokościach około 120-130 m. I na takiej właśnie głębokości metan się ujawnił podczas pompowań próbnych. Z kolei niweleta tunelu została obniżona na ostatnim etapie projektowania dla poprawy jakości masywu skalnego w jego otoczeniu. Co pociągnęło za sobą konieczność odwiercenia głębszych studni dla odwodnienia masywu.
Czy zatem można było się tego spodziewać? Teoretycznie tak, ale w praktyce zdarzyło się to po raz pierwszy podczas robót tunelowych. I bardzo dobrze, że zdarzyło się to przed rozpoczęciem drążenia maszyną TBM, a nie w trakcie robót tunelowych – mówi prof. Marek Cała, dziekan Wydziału Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Prace związane z budową tunelu we fliszu karpackim, jak podkreśla ekspert AGH, są i będą dla wykonawcy wielkim wyzwaniem.
- Flisz karpacki to ośrodek bardzo złożony, charakteryzujący się znaczną zmiennością warunków geologicznych i hydrogeologicznych. Cechuje go duży stopień naturalnej niejednorodności i licznie występujące nieciągłości. Dodatkowo w obrębie fliszu karpackiego można spotkać krańcowo różne utwory skalne. Występują tu zarówno bardzo słabe materiały, które mogą zostać nawet zaliczone do gruntów (hard soil), jak i bardzo mocne skały. Flisz karpacki jest też bardzo podatny na działanie wody która wywołuje gwałtowną degradację jego parametrów wytrzymałościowych – tłumaczy prof. Marek Cała.
Powstaje droga S1 Oświęcim - Dankowice. To prawdziwy "wodny" plac budowy. Nawet zimą
Autor: GDDKiA
Odcinek drogi ekspresowej Oświęcim - Dankowice to 15,6 km zupełnie nowej trasy S1. Dwupasmówka z dwoma pasami ruchu w każdym kierunku będzie biegła po bardzo zróżnicowanym terenie. Sporo tu stawów, zbiorników retencyjnych i rzek.
W Europie drążono już tunele w zagrożeniu metanowym
Jak twierdzi profesor, w Europie drążono już tunele w zagrożeniu metanowym.
- W Europie z powodzeniem drążono już tunele w warunkach występowania metanu - na przykład obiekty we Włoszech: Tunel Santa Lucia (15,9 m średnicy; lata 2017–2020) oraz Tunel Sparvo (15,6 m; 2011–2013). W obu przypadkach tunele bezawaryjnie i bezpiecznie wydrążono za pomocą maszyn TBM (Tunnel Boring Machine) o bardzo zbliżonych parametrach jak w przypadku Karpatki (bo takie oficjalne imię nosi maszyna TBM, która będzie drążyła tunel T1 na trasie S19) – mówi ekspert AGH.
Aktualnie, producent maszyny do drążenia tunelu, firma Herrenknecht, opracowuje projekt dozbrojenia TBM, który umożliwi bezpieczne drążenie w warunkach metanowych.
Trwa „dozbrajanie” maszyny TBM na placu budowy tunelu na S19
Proces drążenia tunelu podlega pod przepisy prawa geologicznego i górniczego. W związku z tym po otrzymaniu projektu dozbrojenia maszyny TBM konieczne jest przygotowanie przez wykonawcę niezbędnej dokumentacji. Chodzi o dostosowanie całego wyposażenia maszyny TBM (do pracy w warunkach zagrożenia metanowego.
Musi być ono zgodne z dyrektywą ATEX, która wymaga, by urządzenia i maszyny, które pracują w atmosferze grożącej zapalaniem lub wybuchem metanu, posiadały odpowiednie zabezpieczenia, przede wszystkim iskrobezpieczne - podkreśla prof. dr inż, hab. Marek Cała.
Jak dodaje, na potrzeby pracy TBM zapewniony ma zostać także system rejestrowania oraz alarmowania o każdym wysokim stężeniu wybuchowego gazu. W przypadku stwierdzenia wysokiego stężenia metanu będzie odcięte zasilanie, ewakuowana załoga , zaś gaz będzie rozrzedzony powietrzem z systemu wentylacji.
Kiedy rozpoczęcie drążenia tunelu na S19 Rzeszów Południe - Babica?
Wykonawca szacuje, że rozpoczęcie drążenia tunelu nastąpi w przyszłym roku. Wynika to z wielu czynników, które muszą zostać dostosowane w celu zapewnienia odpowiednich poziomów bezpieczeństwa.
Jednak warto również podkreślić, że występowanie gazu nie wstrzymało prac na całym odcinku S19, a jedynie przy budowie tunelu. Na pozostałej części tego 10-kilometrowego odcinka trwają prace budowlane. W branży drogowej kontynuowane są wykopy i nasypy oraz układanie nawierzchni na trasie głównej. Trwają prace mostowe, w tym m.in. przy budowie estakad w Mogielnicy, Lutoryżu i Racławówce. W zakładzie prefabrykacji kontynuowana jest produkcja prefabrykowanych segmentów obudowy tunelu.
Wykonawcą tego odcinka drogi ekspresowej S19 jest konsorcjum firm Mostostal Warszawa S.A (lider) i Acciona Construccion S.A.
Czytaj też:
- Czy cała zakopianka może być drogą ekspresową? Trwa budowa jej kolejnego fragmentu
- Nowy most kolejowy w Przemyślu ma być gotowy do końca 2023 roku. Zabytkowe przęsła jednak zostają
- 40 kilometrów gierkówki przejdzie kompleksowy remont. Pierwszy od jej oddania
- Ten wiadukt kolejowy wjechał w nasyp po szynach w 26 godzin. Tak się teraz buduje
- Budowa 4-kilometrowego tunelu dużych prędkości przyspiesza. Jest umowa z wykonawcą
