Του ΗΛΙΑ ΑΝΤΩΝΙΑΔΗ
Η μεγάλη εξέλιξη των μηχανημάτων που επιτρέπουν την ολομέτωπη διάνοιξη ακόμη και στις μεγαλύτερες σήραγγες και η κατασκευή μηχανημάτων που επιτρέπουν την αντιμετώπιση μεγάλης γκάμας εδαφικών συνθηκών με σχετικά γρήγορη προσαρμογή τους συνιστούν μερικές από τις σημαντικότερες νέες τάσεις στην υλοποίηση υπογείων έργων.
Ο κ. Γιώργος Ντουνιάς, πρόεδρος της Ελληνικής Επιτροπής Σηράγγων και Υπογείων Έργων (ΕΕΣΥΕ μιλάει στα «Εργοταξιακά Θέματα για την ανάπτυξη των σηράγγων και των υπογείων έργων στην Ελλάδα, αναλύει τις τεχνικές δυσκολίες της ολοκλήρωσης τους και επισημαίνει τους παραμέτρους που καθορίζουν την επιλογή του κατάλληλου μηχανήματος ολομέτωπης κοπής για την επιτυχή ολοκλήρωση των εργασιών ενός υπόγειου έργου.
Μπορείτε να μας περιγράψετε τις δραστηριότητες της Ελληνικής Επιτροπής Σηράγγων και Υπογείων Έργων;
Η Ελληνική Επιτροπή Σηράγγων και Υπογείων Έργων (ΕΕΣΥΕ) είναι ένα επιστημονικό σωματείο που σκοπό έχει την προώθηση θεμάτων που αφορούν στα υπόγεια έργα της Ελλάδας. Ιδρύθηκε το 1995 και μέλη της είναι άτομα ή φορείς που ασχολούνται με την μελέτη, επίβλεψη, κατασκευή και παρακολούθηση υπογείων έργων. Αποτελεί εθνικό μέλος της Διεθνούς Ένωσης Σηράγγων (ΙΤΑ) και σήμερα αριθμεί περί τα 300 μέλη. Η ΕΕΣΥΕ προωθεί την έρευνα και τη σύνταξη οδηγιών και κανονισμών σχετικά με την κατασκευή σηράγγων και λοιπών υπογείων έργων, διοργανώνει επιστημονικές ημερίδες, παρουσιάσεις, και τεχνικές επισκέψεις. Τώρα, με δύο ομάδες εργασίας ερευνά και προωθεί την σύνταξη οδηγιών για τη χρήση μηχανημάτων ολομέτωπης κοπής (ΤΒΜ) και τη χρήση άοπλων τελικών επενδύσεων.
Ποια μεγάλα υπόγεια έργα βρίσκονται σε εξέλιξη σήμερα στην Ελλάδα ;
Είμαστε στην «ευχάριστη θέση» να αδυνατούμε να απαριθμήσουμε όλα τα μεγάλα υπόγεια έργα που είναι υπό κατασκευή ή υπό δημοπράτηση στη χώρα μας. Μετά τον υπερβολικό σκεπτικισμό με τον οποίο αντιμετωπίζονταν τα υπόγεια έργα, κυρίως οι οδικές σήραγγες, μέχρι και πριν 15 χρόνια περίπου, ξεκινήσαμε δειλά στην αρχή και με ένα καταιγιστικό ρυθμό στη συνέχεια να προγραμματίζουμε και να κατασκευάζουμε μεγάλα υπόγεια οδικά και σιδηροδρομικά έργα. Έτσι στην προηγούμενη δεκαετία κατασκευάσαμε δεκάδες μεγάλες σήραγγες.
Αναφέρω χαρακτηριστικά τις σήραγγες του Αττικού Μετρό, της Εγνατίας Οδού, της Παράκαμψης Πατρών και τις σήραγγες του ΠΑΘΕ. Τόσο οι Κρατικές Υπηρεσίες όσο και οι πολίτες εξοικειώθηκαν με τις σήραγγες. Το παρόν μπορεί να χαρακτηρισθεί σαν η χρυσή εποχή των σηράγγων. Πολλές δεκάδες σηράγγων είναι υπό κατασκευή ή δημοπράτηση. Όλοι οι μεγάλοι οδικοί άξονες περιλαμβάνουν πολλές δίδυμες σήραγγες, δύο αλλά και τριών κλάδων. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε τις σήραγγες των αξόνων:
• ΕΓΝΑΤΙΑΣ ΟΔΟΥ, κυρίως στην περιοχή από τα Γρεβενά έως το Μέτσοβο,
• ΕΛΕΥΣΙΝΑ – ΚΟΡΙΝΘΟΣ – ΠΑΤΡΑ – ΠΥΡΓΟΣ – ΤΣΑΚΩΝΑ, κυρίως στο τμήμα Κόρινθος Πάτρα,
• ΚΟΡΙΝΘΟΣ – ΤΡΙΠΟΛΗ – ΚΑΛΑΜΑΤΑ,
• ΛΕΥΚΤΡΟ – ΣΠΑΡΤΗ,
• ΙΟΝΙΑ ΟΔΟΣ (Αντίρριο – Ιωάννινα),
• ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ (Ε65, Λαμία – Καρδίτσα – Τρίκαλα – Καλαμπάκα – Παναγιά)
• ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΞΟΝΑ ΚΡΗΤΗΣ, και των καθέτων αξόνων.
Παράλληλα εξελίσσονται τα έργα των αναβαθμίσεων και επεκτάσεων του σιδηροδρομικού δικτύου. Μερικές από τις μεγαλύτερες δυσκολότερες σήραγγες κατασκευάζονται τώρα από την ΕΡΓΑ ΟΣΕ ΑΕ για την γραμμή ταχείας κυκλοφορίας Πάτρα – Αθήνα – Θεσσαλονίκη. Ως παραδείγματα αναφέρονται οι σήραγγες Δερβενίου, Πλατάνου, Τράπεζας, Αιγίου, Παναγοπούλας κλπ. στο τμήμα Πάτρα – Κόρινθος, και οι σήραγγες του Καλιδρόμου, Δομοκού, Όθρυος κλπ. στο τμήμα Αθήνα – Θεσσαλονίκη. Επίσης επεκτείνονται οι σήραγγες του Αττικού Μετρό και κατασκευάζονται οι σήραγγες του Μετρό Θεσσαλονίκης. Εκτός των οδικών σηράγγων κατασκευάζονται και πληθώρα σηράγγων στα πλαίσια υδραυλικών έργων φραγμάτων και δικτύων μεταφοράς νερού.
Μπορείτε να μας αναλύσετε ποιες είναι οι δυσκολίες υλοποίησης τους ;
Οι δυσκολίες ξεκινάν από τη μελέτη. Μπορούμε να σκεφθούμε τις σήραγγες σαν ένα έργο στο οποίο το σημαντικότερο «υλικό κατασκευής», δηλαδή το περιβάλλον έδαφος, είναι μόνο μερικώς γνωστό, ακόμη και με τις πληρέστερες γεωλογικές και γεωτεχνικές έρευνες. Ο μηχανικός πρέπει να σχεδιάσει λοιπόν έτσι ώστε να αντιμετωπίζει ένα εύρος πιθανών σεναρίων σχετικά με την ποιότητα του εδάφους, την παρουσία νερού, την παρουσία εγκοίλων ή ζωνών πολύ χαμηλών γεωμηχανικών χαρακτηριστικών.
Η κατασκευή στη συνέχεια θα πρέπει να προσαρμόζεται στις συνθήκες που απαντώνται με συνεχή παρακολούθηση της συμπεριφοράς κατά τη διάνοιξη. Αντιλαμβάνεσθε λοιπόν ότι, αναπόφευκτα, η κατασκευή των σηράγγων είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία που εμπεριέχει αβεβαιότητες που δεν απαντώνται σε άλλα έργα Πολιτικού Μηχανικού.
Η εξασφάλιση ευσταθούς στομίου, ο συνδυασμός εδαφών χαμηλής αντοχής με υψηλή πίεση υπερκειμένων, η παρουσία χαλαρών ζωνών σε συνδυασμό με υψηλή υδροφορία, η συχνή και αιφνίδια εναλλαγή ισχυρών και ασθενών ζωνών, η παρουσία επιβλαβών αερίων αποτελούν κάποιες από τις συνήθεις δυσκολίες στην διάνοιξη σηράγγων. Ειδικότερα στις σήραγγες σε αστικό περιβάλλον τίθεται και η απαίτηση περιορισμού των προκαλούμενων εδαφικών μετακινήσεων, πρόβλημα που γίνεται ιδιαίτερα δύσκολο σε συνδυασμό με το πολύ μικρό βάθος κατασκευής.
Παρόλα αυτά, η κατασκευή αλλά και η λειτουργία των σηράγγων στη χώρα μας επιδεικνύει εξαιρετική επίδοση ασφάλειας, συγκρινόμενη με τη διεθνή κατάσταση.
Μπορείτε να μας περιγράψετε την εξέλιξη των μεθόδων για την διάνοιξη των σηράγγων;
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει σημαντική εξέλιξη στα υλικά και στα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται στη διάνοιξη σηράγγων. Για τις μεν σήραγγες που διανοίγονται με την παραδοσιακή μέθοδο σημαντική ήταν η εξέλιξη στις μεθόδους βελτίωσης του εδάφους και προ-υποστήριξης του μετώπου.
Επίσης εξελίχθηκαν τα μηχανήματα που επιτρέπουν την ολομέτωπη διάνοιξη ακόμη και στις μεγαλύτερες σήραγγες. Εκεί όπου έχει παρατηρηθεί κοσμογονία είναι στην εξέλιξη των μηχανημάτων ολομέτωπης κοπής (ΤΒΜ). Η κατασκευή μηχανημάτων, αν και ο όρος εργοστασίων θα ήταν πιο ταιριαστός, που επιτρέπουν την αντιμετώπιση μεγάλης γκάμας εδαφικών συνθηκών με σχετικά γρήγορη προσαρμογή τους, είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα για τις γεωλογικές συνθήκες της Ελλάδας. Ήδη στην κατασκευή του Αττικού Μετρό χρησιμοποιούνται τα πλέον σύγχρονα ΤΒΜ τύπου εξισορρόπησης εδαφικής πίεσης (Earth Pressure Balance).
Η εξέλιξη στα ΤΒΜ επιτρέπει πλέον την ασφαλή και ταχεία διάνοιξη υποθαλάσσιων ή υποποτάμιων σηράγγων σε συνθήκες όπου στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν πολύ ακριβές αλλά και επικίνδυνες μέθοδοι.
Τέλος άλματα έχουν γίνει και στην ενόργανη παρακολούθηση της συμπεριφοράς κατά τη διάνοιξη που επιτρέπουν συνεχή αυτοματοποιημένη καταγραφή και επεξεργασία αποτελεσμάτων για έγκαιρη προειδοποίηση και προσαρμογή των κατασκευαστικών διαδικασιών.
Ποιοι παράμετροι καθορίζουν την επιλογή του κατάλληλου μηχανήματος ολομέτωπης κοπής για την επιτυχή ολοκλήρωση των εργασιών ενός υπόγειου έργου;
Υπό τις παρούσες συνθήκες η χρήση ΤΒΜ συζητείται για μήκη σηράγγων πάνω από 2500 m περίπου. Για την επιλογή του κατάλληλου μηχανήματος απαιτείται επαρκής γνώση των εδαφικών συνθηκών. Ιδιαίτερα σημαντικές παράμετροι είναι η αντοχή και σκληρότητα των εδαφών, η παρουσία νερού, το βάθος της σήραγγας και το περιβάλλον διάνοιξης. Διάνοιξη σε αστικό περιβάλλον επιβάλλει επιπλέον περιορισμούς. Με τα ευέλικτα ΤΒΜ της νέας γενιάς η επιλογή είναι σχετικά ευκολότερη.
Ποιες είναι οι ιδιαιτερότητες ολοκλήρωσης των υποθαλάσσιων έργων;
Τα υποθαλάσσια έργα διαχωρίζονται σε επιπυθμένια και υποπυθμένια. Επιπυθμένια είναι η ζεύξη Ακτίου – Πρέβεζας. Πρόκειται για έργο που προσομοιάζει με τα λιμενικά έργα, οι σπόνδυλοι της «σήραγγας» σκυροδετούνται εν ξηρώ και ποντίζονται σε ειδικά προετοιμασμένη επιφάνεια επί του πυθμένα.
Τα υποπυθμένια διανοίγονται όπως κάθε σήραγγα με την επιπλέον απαίτηση αντιμετώπισης και ελέγχου της πίεσης και της εισροής νερού. Παραδοσιακά για την διάνοιξη χρησιμοποιούνταν υψηλή πίεση αέρα στο μέτωπο, με κατασκευή μετακινούμενου πώματος (bulkhead). Το προσωπικό εργαζόταν εντός πεπιεσμένου αέρα ο οποίος εξισοροπούσε την πίεση του νερού και έτσι περιόριζε τις εισροές. Η μέθοδος αυτή είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη και παρουσίαζε μεγάλο αριθμό ατυχημάτων.
Με τα νέα ΤΒΜ κλειστού μετώπου και χρήση διατρητικού πολφού (slurry) η διάνοιξη γίνεται ασφαλέστερα, αφού εξισορροπείται η πίεση των εδαφών αλλά και του νερού. Τυχόν αστοχίες δεν έχουν καταστροφικό χαρακτήρα.
Ποια μεγάλα υπόγεια έργα εκτελούνται στην Ευρώπη;
Σήμερα στην Ευρώπη εκτελείται πληθώρα υπογείων έργων. Αξίζει όμως να σταθούμε στις σημαντικότερες σήραγγες που είναι οι σιδηροδρομικές σήραγγες «βάσης». Έχουν σχεδόν ολοκληρωθεί οι σήραγγες Gotthard και Lotschberg στην Ελβετία με μήκη 52 και 34 χιλιόμετρα αντίστοιχα. Επίσης είναι υπό κατασκευή σιδηροδρομικές σήραγγες συνολικού μήκους 53 χιλιομέτρων περίπου μεταξύ Τορίνου και Λυών.
Παράλληλα κάτω από τα Πυρηναία όρη κατασκευάζεται η δίδυμη σιδηροδρομική σήραγγα Perthus μήκους 40 χιλιομέτρων. Στο τέλος του 2008 αναμένεται να αρχίσει η κατασκευή της σήραγγας Koralm μήκους 32,8 χιλιόμετρα στην Αυστρία, ενώ αρχίζει και η κατασκευή της σήραγγας βάσης Brenner μήκους 57 χιλιομέτρων στον άξονα Μόναχο – Βερόνα.
Ποιο είναι το μέλλον κατασκευής υπογείων έργων και διάνοιξης σηράγγων στην Ελλάδα;
Η Ελλάδα συνεχίζει να αναπτύσσει βασικά έργα υποδομών που περιλαμβάνουν νέα οδικά και σιδηροδρομικά δίκτυα. Η μορφολογία της πατρίδας μας επιβάλλει την κατασκευή σηράγγων για λόγους προστασίας του περιβάλλοντος και ασφάλειας μετακινήσεων. ʼλλες πρωτεύουσες έχουν ήδη ξεκινήσει τη διάνοιξη αστικών αυτοκινητοδρόμων (στη φωτογραφία το ΤΒΜ αυτοκινητόδρομου της Μαδρίτης). Αργά ή γρήγορα παρόμοιες λύσεις θα κριθούμε να δώσουμε και στην Ελλάδα. Έτσι προβλέπω ότι η παρούσα χρυσή εποχή των σηράγγων θα συνεχισθεί για πολλά χρόνια ακόμη.
