Charakteristika
Dálniční tunel Panenská je složen ze dvou jednosměrných tubusů o délce 2115m na úseku dálnice D8 Trmice – hranice s Německem. V současné době je to nejdelší dálniční tunel zprovozněný v České republice. Západní tunelová trouba je ve sklonu 3,22% a východní tunelová trouba 3,28%. Předpokládaná intenzita dopravy je 12500 vozidel za 24h pro jednu tunelovou troubu a z toho 15% ná-kladních vozidel. Max. povolená rychlost vozidel v tunelu je 80km/h, střední nadmořská výška tunelu 590m.n.m. Technologické zařízení instalované v tunelu a portálových objektech slouží k plynulému a bezpečnému provozu vozidel.Při návrhu silničních a dálničních tunelů je nutné řešit technologická zařízení zajišťující plynulý a bezpečný provoz v tunelu. Technologická zařízení rovněž významně snižují nebezpečí pro řidiče v případě nehody a požáru v tunelu a zajišťují bezpečný únik cestujících z tunelu na povrch. Při návrhu se musí projektanti v České republice řídit zejména těmito základními předpisy:
TP 98 Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací – novelizace 2004
EU 2004/54/EC o minimálních bezpečnostních požadavcích na tunely transevropské silniční sítě vydané v r.2004
ČSN 73 7507 projektování tunelů pozemních komunikací - nově vydané v r. 2005
Na dálnici D8 vedené na sever České republiky do sousedního Německa jsou navrženy celkem 4 dálniční tunely. V úseku Trmice – hranice s Německem tunel Panenská dl. 2115m, Libouchec dl. 535m, v úseku Lovosice – Řehlovice tunel Radejčín dl. 620m, Prackovice dl. 270m. Tunely Panenská a Libouchec byly koncem r. 2006 uvedeny do provozu. Úsek dálnice Lovosice – Řehlovice s tunely Radejčín a Prackovice v Českém středohoří jsou v přípravě a předpokládané zprovoznění bude v r. 2009-10.
1 Technologické vybavení tunelu Panenská D8
Tunel Panenská dl. 2115m na úseku dálnice D8 Trmice – hranice s Německem je v současné době nejdelší dálniční tunel zprovozněný v České republice. Jedná se o dvě samostatné jednosměrné trouby s dvěma jízdními pruhy. Západní tunelová trouba je ve sklonu 3,22% a východní tunelová trouba 3,28%. Předpokládaná intenzita dopravy je 12500 vozidel za 24h pro jednu tunelovou troubu a z toho 15% nákladních vozidel. Max. povolená rychlost vozidel v tunelu je 80km/h, střední nadmořská výška tunelu 590m.n.m.
Tunelové trouby jsou propojeny celkem 10 únikovými štolami pro cestující ve vzdálenosti cca 200m mezi sebou. Propojka č. 3, 7 slouží navíc pro průjezd malých záchranných vozidel a propojka č. 5 slouží pro průjezd velkých záchranných vozidel. V osmi propojkách jsou umístěny malé rozvodny pro el. zařízení v tunelu. Rozvodny jsou požárně odděleny od vlastní únikové cesty.
1.1 Větrání tunelu
Pro větrání tunelových jednosměrných trub je navženo podélné větrání pomocí proudových ventilátorů umístěných pod klenbou tunelu. Navržené podélné větrání tunelů ve směru jízdy vozidel zajišťuje dodržení požadované koncentrace škodlivin od provozu vozidel. Jedná se o CO oxid uhelnatý, NOx oxidy dusíku, dodržení průzračnosti (opacity) v tunelu.
Z provedených výpočtů vyplývá, že při normálním dopravním provozu, při rychlostech vozidel 30 – 80 km/h se obě tunelové trouby vyvětrají převážně působením pístového účinku projíždějícich projíždějících vozidel. Při kongesci vozidel v tunelu nebo za mimořádných klimatických podmínek (inverzní počasí, mlha, vichřice apod.) jsou podle situace postupně spouštěny proudové ventilátory pod klenbou tunelu na základě údajů čidel CO, opacity, měření rychlosti a směru proudění vzduchu v tunelu. Při zastavení dopravy v tunelu budou jsou řidiči vyzváni informační tabulí k vypnutí motoru.
V případě nehody, požáru v jednom tunelu bude po cca 6-7 min., kdy se kouř vlivem teploty drží pod klenbou tunelu a udržuje zónu cca 2,5m nad vozovkou nezakouřenou (podmínka podélné rychlosti v tunelu menší než 2 m/s), automaticky spuštěno kompletní větrací zařízení v příslušné tunelové troubě. Ventilátory pracují ve směru jízdy vozidel, aby byl umožněn únik cestujících před nehodou ve směru jízdy. Ventilátory se spouští postupně od výjezdového portálu směrem k vjezdovému portálu. Čerstvý vzduch proudí proti směru úniku cestujících. Cestující za nehodou vyjedou z tunelu svými vozidly.V druhé nezasažené tunelové troubě se větrání zreverzuje, aby směr proudění byl stejný jako u trouby s požárem vozidla. V reverzním směru se spustí celkem 4ks ventilátorů na začátku tunelu ve směru proudění (reverzní směr) a 2ks ventilátorů na druhém konci tunelu proti směru proudění (hlavní směr), aby v tunelové troubě ventilátory vytvořily přetlak a aby se zamezilo přisávání kouře vyfukovaného z portálu zasaženého tunelu. Dále se spustí větrání tunelových propojek v příslušném směru. Účelem větrání je zajistit únik cestujících do nezakouřeného tunelu přes propojky a nebo přes portál do venkovního prostoru. Proudové ventilátory při požáru zajistí podélné proudění min. 3m/s při výpadku až 4 ks ventilátorů.
Požární větrání je dimenzováno podle TP 98 na normový požár 30MW a ventilátory musí zajistit provoz při teplotě 400°C po dobu 90 min.
V západní, klesající tunelové troubě je navrženo celkem 7 dvojic proudových ventilátorů (celkem 14 ks). Ve východní, stoupající tunelové troubě je navrženo celkem 6 dvojic proudových ventilátorů (celkem 12 ks). Parametry 1ks proudového ventilátoru:
Axiální přetlakový proudový ventilátor vel.1000, s tlumiči hluku 1D, reverzací chodu , zajištění funkce při min. 400°C teploty vzduchu (spalin) po dobu 90 min. Tažná síla ventilátoru v hlavním/reverzním směru 875 N, el. Motor 30kW, 400V.
Ovládání VZT zařízení pro větrání tunelu bude z řídicího systému tunelu a místně z příslušných rozváděčů.
1.2 Osvětlení tunelu
Adaptační osvětlení tunelu
Adaptační osvětlení tunelu slouží pro osvětlení přechodových pásem ve vstupní části tunelu odpovídající adaptační schopnosti očí řidičů a je řešeno pomocí dvou řad výbojkových asymetrických protisměrných svítidel umístěných pod stropem příslušné tunelové trouby vždy ve vstupní části ve směru jízdy. Řady svítidel jsou umístěny nad osami obou jízdních pruhů. Adaptační osvětlení je členěno do pásem. a odpovídá stanovené maximální povolené rychlosti v tunelu 80 km /hod. Adaptační osvětlení je napájeno zčásti ze zálohovaného bezvýpadkového zdroje el. energie a zčásti z nezálohovaného zdroje el. energie.
Náhradní osvětlení tunelu
Náhradní osvětlení tunelu slouží pro osvětlení tunelu při mimořádných provozních stavech jako je např. výpadek normálního napájení el.energií. Náhradní osvětlení je tvořeno vybranými sekcemi svítidel adaptačního osvětlení, která jsou napájena ze zálohovaného zdroje napájení. V případě výpadku normálního napájení zůstává v provozu náhradní osvětlení a max. provozní rychlost se sníží na maximální povolenou rychlost 60 km /hod.
Průjezdní osvětlení tunelu
Průjezdní osvětlení tunelu slouží pro osvětlení vnitřní části tunelu a je řešeno pomocí jedné řady výbojkových symetrických dvouzdrojových svítidel umístěných pod stropem v ose příslušné tunelové trouby Toto osvětlení je napájeno ze zálohovaného zdroje.
Nouzové osvětlení tunelu
Nouzové osvětlení tunelu slouží pro osvětlení únikových cest v případě požáru v tunelu. Nouzové osvětlení je tvořeno svítidly se zdrojem typu LED zabudovanými v otvorech v ostění. Z důvodu možného zakouření horních prostor tunelu jsou tato svítidla umístěna 90 cm nad chodníky. Rozteč svítidel je 12 m. Intenzita a nerovnoměrnost nouzového osvětlení musí odpovídat předepsané předepsaným hodnotám. Toto osvětlení je napájeno ze zálohovaného zdroje s výpadkem (náhradní zdroj).
1.3 Elektroinstalace – silnoproudé rozvody
Rozvodny 22 kV
Rozvodny 22 kV jsou rozděleny na vstupní část se samostatným vchodem pro SČE a výstupní část se samostatným vchodem pro ŘSD. Vstupní část rozvodny v PTO jih bude realizována v rámci tohoto provozního souboru. Vstupní část rozvodny v PTO sever bude realizována v rámci samostatného navazujícího stavebního objektu. Provedení rozvoden je zapouzdřené s izolací SF6. Vstupní část rozvodny v PTO jih je tvořena 3 poli s odpínači. Vstupní část rozvodny v PTO sever je tvořena 4 poli s odpínači. Výstupní části v PTO jih i sever je tvořena 3 poli – 1. pole měření (vzduchová izolace), 2. a 3. pole – vývody na transformátory s odpínači s motorovými pohony a vypínacími cívkami a s pojistkami. Ve 2. poli je navíc na straně přípojnic kapacitní snímač napětí s převodníkem pro dálkovou signalizaci. Vstupní části rozvoden jsou navrženy pro připojení kabelů pomocí T-konektorů a jsou vybaveny svodiči přepětí.
Transformátory
V každém PTO budou instalovány 2 transformátory 1000 kVA, které budou umístěny vždy v samostatné kobce. Transformátory jsou olejové, hermetizované. Součástí dodávky transformátorů budou i ručkové teploměry s kontaktními výstupy – teplota nižší, výstraha - teplota nižší, odstavení.
Měření spotřeby el.energie
V každém PTO bude samostatné obchodní měření. Skříně USM budou vždy umístěny ve vstupní části rozvoden 22 kV. Měřicí transformátory proudu ve vstupních částech rozvoden 22 kV odběratele (ŘSD) mají převod odpovídající sjednanému technickému maximu – tj. 25/5 A.
1.4 Řídicí systém dopravy a technologie
Řídicí systém zajišťuje řízení dopravy v tunelu ve vazbě na vnější dálniční informační systém DIS. Fyzicky se skládá z rozváděčů osazených průmyslovými řídicími automaty (zkr. PLC), vstupními a výstupními obvody a propojením na řídicí a záložní dispečink. Záložní dispečink je situovaný do portálového objektu a řídicí dispečink společný pro tunel Libouchec je v SSÚD Řehlovice.
1.5 Elektrická požární signalizace
Elektrická požární signalizace (EZS) obsahuje ústředny EPS umístěné v portálových objektech, požární čidla, požární tlačítka, požární liniový hlásič vč. kabelového propojení. Ústředny EPS jsou napojeny na řídicí systém a přímou komunikační linkou na dispečink požární ochrany a další složky integrovaného záchranného systému. Na základě vyhodnocení signálů od EPS budou řízeny následující zařízení.
- nouzové osvětlení
- požární větrání
- dopravní značení
- kamerový systém
- evakuační rozhlas
- radiové spojení
1.6 Systém tísňového volání
Kabiny SOS jsou v tunelu Panenská rozmístěny ve vzdálenosti max. 150m od sebe. Základním požadavkem na systém SOS je zajištění možnosti neverbální tísňovou signalizaci stlačením příslušného tlačítka (lékařská pomoc, policie, požár, závada na vozidle). Dále je to možnost verbální komunikace s dispečerem policie. Uvnitř SOS kabiny jsou umístěny pomůcky a prostředky první pomoci (vyprošťovací nástroje, hasící přístroje a lékárnička).
1.7 Uzavřený televizní okruh
Video dohled je řešen samostatným uzavřeným televizním okruhem (zkr. UTO), který slouží pro dohled dispečerů policie a technicko provozní správy tunelu, nad provozem v tunelu. V rámci UTO je také řešena automatická video detekce specifických dopravních stavů. Ústředna televízního dohledu, včetně systému automatické video detekce, je umístěna v portálovém objektu a je propojená s řídicím systémem tunelu. Umístění kamer zajišťuje snímání celého tunelu s detailním pohledem na okolí SOS kabin, vstupy a vnitřní prostor únikových štol. Videodohled slouží dopravnímu dispečerovi k dozoru nad dopravou v tunelu a umožňuje včas reagovat na vzniklou mimořádnou situaci v tunelu i před tunelovými portály. Automatická video detekce dále zefektivňuje práci dopravního dispečera a v případě mimořádného selhání lidského faktoru zajišťuje automatickou reakci na detekovaný mimořádný stav v tunelu vč. požáru vozidla. Tento systém je v současné době nejrychlejší v zjišťování vzniklých krizových situacích v tunelu. Součástí UTO je pořizování záznamu videosignálu z kamer.
1.8 Rádiové spojení
Bezdrátové (rádiové) spojení zajišťuje šíření rádiového signálu uvnitř tunelu pro vybrané uživatele jako jsou:
- SSÚD
- hasičský záchranný sbor
- služba rychlé lékařské pomoci
- Policie ČR
- SMO (v rámci samostatné investiční akce mobilních operátorů)
- Místní FM rádio s dopravním zpravodajstvím a RDS.
1.9 Evakuační rozhlas
V případě mimořádných událostí v tunelu je možné informovat řidiče prostřednictvím evakuačního rozhlasu. V pripcipu jde o rozvod NF signálu mezi ústřednou a reproduktory umístěnými v tunelu a v únikových chodbách. Rozhlas umožňuje vstup s určenými prioritami dispečerů (Policie, dopravní dispečer, velitel záchranného zásahu).
1.10 Dispečerský telefon
Z důvodu koordinace a dorozumívání dispečerských složek údržby a provozu tunelu je zde instalované zařízení dispečerského telefonního systému. Telefonní aparáty jsou umístěny ve všech technologických prostorách tunelu.
1.11 Světelná a dopravní signalizace
Dopravav tunelu Panenskáje řízená proměnnými dopravními značkami. Tyto značky jsou použité pro řízení dopravy v jednotlivých dopravních pruzích. Pro uzavření vjezdu do tunelu jsou použité dvoukomorové návěstidla světelného signalizačního zařízení. Proměnné dopravní značky jsou ovládané povelovými signály z řídicího systému dopravy tunelu (zkr. RSDT) na základě řídicích algoritmů.
1.12 Dopravní značení
Dopravní značení je nutné chápat jako celek obsahující pevné a proměnné dopravní značení včetně svetelné dopravní signalizace a to v tunelu i na přilehlých úseků dálnice (zpravidla mezi křižovatkové úseky).
Před vjezdem do tunelu jsou čtyři portálové konstrukce s proměnným dopravním značením, které umožňují postupné snížení rychlosti vozidiel až na rychlost kdy je možné vozidla zastavit červeným návěstidlem. Dále slouží pro informaci řidičů o mimořádných situacích v tunelu.
1.13 Kontrola výšky vozidiel
Měření výšky vozidel je na obou stranách dálnice v dostatečné vzdálenosti od portálu tunelu, aby bylo možné nadměrné vozidlo zastavit. Pro snímání je použitý detektor na principu infrazávory v kombinaci s indukčním dopravním detektorem. Signál z infrazávory je prenášený do procesních stanic řídícím systémem (ŘS), který aktivuje proměnné dopravní značení před tunelem. ŘS zároveň předá zprávu na dispečink.
1.14 Náhradní zdroj elektrické energie
Dodávka elektrické energie pro vybraná zařízení v případě výpadku proudu z veřejné sítě je zajištěna točivými náhradními zdroji el. energie – dieselagregáty (NZ). Spotřebiče, kde se požaduje nepřerušený provoz jsou zálohovány rovněž z rotačních UPS (RUPS).
Soustrojí náhradních zdrojů včetně RUPS jsou umístěny ve společné strojovně v objektu příslušného provozně technického objektu (PTO) u obou portálů. V PTO sever je NZ 900 kVA + RUPS 250 kVA, v PTO jih je NZ 750 kVA + RUPS 250 kVA. Soustrojí jsou v provedení na rámu s pružným uložením motoru a generátoru. Spouštění NZ bude provedeno automaticky při výpadku proudu, nebo povelem z řídicího pracoviště. Provoz dieselagregátu je v součinnosti s RUPS, která zajišťuje jednak bezvýpadkový provoz vybraných zařízení a v druhé řadě svým zapojením podporuje startovací systém dieselagregátu, a tím zvyšuje spolehlivost zařízení.
2 Závěr
Technologické vybavení tunelu Panenská zajišťuje v maximální možné míře požadovanou bezpečnost při dopravním provozu a v případě nehody a požáru vozidla v tunelu. Včasné rozpoznání mimořádné situace, požáru apod. dává velkou šanci na zabezpečení úniku cestujících do chráněných prostor a mimo tunel. Včasný zásah složek integrovaného záchranného systému ochrání nejen zdraví cestujících, ale také omezí případné škody vzniklé na stavební konstrukci a technologickém vybavení tunelu.
