Až 2 kilometry pod zasněženými
vrcholky Alp se podle projektů švýcarského
NEAT křižují tři hlavní
železniční spoje EU v projektovaných
tzv. bázových tunelech světa.
Lötschbergským (34,6 km dlouhým)
již třetím rokem projíždějí i vysokorychlostní
jednotky, prorážka 57 km
dlouhého Gotthardského tunelu končí
letos v září, ražba přístupových štol
nejdražšího 55 km dlouhého Brennerského
tunelu na rakouské straně
právě začala…
Překonat masiv Alp cestami a pak
i železnicí se stalo prubířským kamenem
tunelářství. Barabové na přelomu
19. a 20. století jen sbíječkami, pak
i s vrtačkami a dynamitem, zpočátku bez
zkušeností, dokázali prorazit tunely pod
vrcholky Mt. Cenisu (12,8 km), Svatogotthardský
železniční tunel (l1 km)
a dva Simplonské tunely (19,8 km) za
cenu vysokých ztrát na životech. Nájezdové
rampy, které k jejich portálům
stoupají po svazích velehor, neumožňují
vlakům jízdu rychlostí víc jak 50 až
80 km/h a hltají stále dražší energii. To
platí i pro tisíce kamionů, ničících navíc
vysokohorskou přírodu svými výfuky,
zdolávajících alpské průsmyky.
Po kolejích a přes průsmyky i novým
autotunelem prošlo loni nejméně
120 mil. tun nákladů, a počítá se, že
objem se do roku 2030 nejméně zdvojnásobí!
Švýcarsko a Evropská unie
hledaly nejprve řešení v kombinované
dopravě přepravující kamiony, návěsy
i osobní automobily po kolejích, nakonec
se však správně rozhodly pro rekonstrukci
a budování zcela nových napřímených
železničních tratí pro nákladní,
osobní i vysokorychlostní vlaky s mírně
stoupajícími trasami, překonávající
hory extrémně dlouhými údolními,
neboli bázovými tunely. Klíčovými
liniemi severo-jižního propojení Evropy
s Itálií je tzv. Gotthardská osa (Curych-
Milano) s bázovými tunely Gotthard a
Ceneri, a paralelní Lötschbergská osa
(Bern-Milano), vedená půl kilometru
pod starými vrcholovými Simplonskými
tunely. Rakousko a Německo zrychlí
spojení s Itálií bázovým tunelem Brenner
pod Štýrskými Alpami. Paříž pak
plánuje napojení svojí vysokorychlostní
sítě jednotkami TGV s Turínem a Milanem
přes Lyon novými bázovými dvojtunely
pod Mont Cenisem.
Nové tunely jsou projektovány pro
nákladní dopravu s rychlostí do 160
km/h a osobní přepravu vysokorychlostními
jednotkami rychlostí až 250
km/h, větší profil musí umožnit průjezd
vlaků kombinované dopravy s návěsy
a kamiony pod trolejí, a vypořádat se
s rázovými vlnami vyvolávanými vysokorychlostními
jednotkami. Rekonstrukce
zmíněných tratí a starších tunelů
na nich vyvolala po roce 2000 v Alpách
tunelářský boom.
Tunel Lötschberg otevřel
cestu vysokorychlostním
vlakům
Vlastní ražba dvou 34,6 km dlouhých
tunelových rour ? 9,4 m mezi portály
u Frutingen a Raronu začala roku
1999. Vzhledem k řadě rizikových zón
(objevily se i vrstvy uhlí) razily se 4/5
délky tunelu odstřelem a jen pětinu
prokousaly moderní tunelovací frézy.
Když se raziči z obou stran postupující
po šesti letech setkali, osy se díky
laserové a GPS navigaci minuly stranově
o 13,4 cm, výškově dokonce jen
o 0,4 mm! Tunelové roury jsou mezi
sebou propojeny každých 330 m.
Přístupové štoly Mitholz a Ferden
dnes slouží jako výhybny a záchranná
stanoviště. Mají umělé větrání, tunelové
roury jsou větrány „pístových efektem“
projíždějících vlaků. Výhybna umožňuje
přejíždění vlaků z jedné roury do druhé,
a protože jedna z rour není v délce
12 km dokončena, je neustále v provozu.
Dne 15. června 2007 byl tunel slavnostně
otevřen a od 9. prosince téhož
roku jím denně projíždí 42 osobních
vlaků včetně švýcarsko-italských jednotek
Cisalpino ETR-610 a německých
ICE, které mohou vyvinout rychlost
230 – 250 km/h, a 80 nákladních vlaků.
Bezpečnost jízdy je zaručená evropským
zabezpečovacím systémem ETSC
(level 2) i 133 videokamerami a tisícovkou
kouřových senzorů, napojených na
operační centrálu v 20 km vzdáleném
Spiezu. Strojvedoucí mohou s dispečerem
i pracovníky v tunelu udržovat
hlasové spojení bezdrátovým telefonem
GSM-R zaváděným na tratích EU. Bezpečnost
systému mj. prověřila zkušební
jednotka ICE-S, která tunelovou rourou
rychlostí 281 km/h „prolétla“ 15.12
2006 během 8 minut. Rychlíkové spojení
Frankfurtu, Bernu a Curychu s Itálií
se tak zkrátilo téměř o 2 hodiny. Projekt
NEAT tím zdaleka nekončí. Nejméně
70 vlaků však denně musí kvůli nedokončení
druhé roury vystoupat starou
horskou dráhou ke stejnojmennému
historickému vrcholovému tunelu…
Gott hard proražen po
120 měsících
Dva kilometry pod vrcholky Glarnských
Alp mezi Erstfeldom a Bodio
razily od začátku roku 2002 převážně
tunelovací frézy, 40 m od sebe vzdálené
roury ? 9,4 m s profilem EBV-4, třetinu
délky v nestabilních horninách razily
klasickou metodou s odstřelem. Podle
podmínek TEN nepřekročilo stoupání
8 promile a vrcholový bod tunelů leží
ve výši 550 m n.m, 600 m pod jeho
slavným vrcholovým předchůdcem.
Roury jsou každých 325 m propojeny
spojovacími šachtami, umožňujícími
zejména v případě havárie přestup
z jedné do druhé roury. Ve dvou místech
(Sedrun a Faido) kam shora vedou
přístupové a větrací jámy, vznikly velké
multifunkční prostory pro výhybny
a technické vybavení tunelu, včetně
nástupišť. Délkou 1500 m umožňují
v případě nutnosti zastavení nejdelších
nákladních vlaků. Tvar portálů v Erstfeldu
a Bodiu se po aerodynamických
zkouškách nálevkovitě zužuje, aby
zmírnil nápor uraganu v okamžiku
vjezdu vysokorychlostních jednotek
s rychlostmi do 250 km/h. Osa tunelů
prochází z 85 % kamenným masivem,
který je bezmála na stovce míst podle
geologického průzkumu narušen šikmými
a svislými vrstvami mořských
sedimentů. To rozhodlo o dvou razicích
technologiích. Až 70 km tunelů razily 4
obří tunelovací frézy TBM s 62 rotujícími
dláty, dodané německou společností
Herrenknecht.
Tunelovací frézy „Gabi“ dlouhé 146 m
s hmotností 1470 t byly poháněny elektromotory
o celkovém výkonu 3500 kW.
Frézovací hlavu tlačil do záběru hydraulický
systém tlakem až 2000 t. Osu postupu
řídil počítač změnou tlaku v soustavě
teleskopických hydraulických válců.
O přesnosti svědčí např.to, že v úseku
Amsteg-Erstfeld dodržel teoretickou osu
tunelu s odchylkou pouhých 8 mm vertikálně
a 4 mm horizontálně! Rozdrcenou
horninu transportovaly mobilní pásové
dopravníky, nad kterými se za výrubem
posunovaly lafetové vrtačky pro vrtání
kotevních a injektážních děr, následované
betonovací soupravou, kladečem izolací
a profilovacím štítem umožňujícím
profilování betonového ostění. Průměrný
denní postup každé TBM se pohyboval
kolem 30 až 40 m oproti 10 m při
tradičním ražení s vrtáním a odstřely,
kterým bylo celkově raženo 44 km tunelových
rour. Touto druhou, tzv. novou
rakouskou metodou NRTM, se razí profil
nejprve v horní části a stabilita kaloty
se zajišťuje nástřikem rychletuhnoucího
betonu a zavrtávanými kotvami. Pod její
ochranou se pak odtěžuje jádro profilu
pomocí nakladačů a dumperů.
Ražba postupovala z obou čel tunelů
a ze tří přístupových šachet. V místě
jejich vyústění do údolí (Amsteg,
Sedrun, Faido) vznikly pracovní tábory
až pro 10 000 lidí, přípravny betonu,
překladiště a deponie vyrubaného materiálu,
transformační stanice a přístupové
cesty. Kam v úzkých údolích Alp se 14
mil. m3 vyrubaných hornin (což odpovídá
objemu 5 Cheopsových pyramid),
pomohli dořešit vědci. Pětina se drcením
a objevenými přísadami použila k výrobě
betonu, část odebraly cihelny, část
posloužila k založení umělých ostrůvků
v nedalekém jezeru Uri. S ohledem na
nejpřísnější požadavky ochránců přírody
transport probíhal jen po železnici, nebo
na pásech běžících v zakrytých rourách.
Stejný ohled musely vzít stavbaři na
likvidaci agresivních vod vyvěrajících
z drenáží tunelů, obsahujících množství
chloridů a sulfátů. Vlastní betonové
ostění o tloušťce kolem 30 cm je před
nimi chráněno vodotěsnými fóliemi.
Teplota stěn horniny pod vrcholky velehor
leckde překračovala 50 °C a umělé
větrání se muselo postarat aby klesla na
pracovištích pod 28 °C.
Rubání skončí v září, v západní rouře
mezi Bodio a Faido se začalo s instalací
železniční techniky a zprávy Alptranzit
AG. mluví o zprovoznění nejdelšího
tunelu světa koncem roku 2016. Rozpočet,
jak už tomu při megastavbách
bývá, se mezitím o miliardu zvýšil na
5,5 mld. eur.
Tunelové nádraží Porta
Alpina se odkládá
Jedenapůl kilometr dlouhá kaverna,
vyrubaná v první třetině tunelu
přibližně 800 m pod městečkem Sedrun,
spojená s povrchem odvážným
osobně/nákladním rychlovýtahem
k odvozu vytěženého materiálu, rozpoutala
mnohaletý boj mezi investorem
(Alptranzit AG), projektanty
a skupinou starostů, kteří přišli s nápadem
změnit podzemní prostory v regulérní
podzemní nádraží „Port Alpina“,
kde by mohli z osobních vlaků
vystupovat turisté, a 800 m dlouhým
rychlovýtahem by se jim zpřístupnilo
romantické údolí s několika sjezdovkami
a rozhlednou. Nový osobní rychlovýtah
který byl vyprojektován, by
v dvoupodlažních kabinách přepravil
80 turistů rychlostí 16 m/s do stanice
v Sedrunu za 2 minuty. Světová rarita
za 10 mil. eur se podle nejnovějších
zpráv odkládá do doby po roce 2016.
Rubání skončilo, tunelovací stroje se
přesunou jen pár kilometrů dál, protože
v cestě opravdu rychlému spojení Curych
– Milano stojí stavba téměř 40 km
dlouhého tunelu Ceneri na jižním úseku
Švýcarska, s kterou se začalo v červnu
r. 2006. Teprve potom se jízdní doba
z Curychu do Milana zkrátí o hodinu na
budoucí 2 hodiny 40 minut…
Kapacita horské trati překonávající
Brennerský průsmyk starým vrcholovým
tunelem z roku 1867, už dávno
nestačí nákladním vlakům, které k němu
musí vystoupat kroutícími se rampami
se stoupáním až 26 promile. Vzhledem
k tomu, že přes Brenner je situována
i budovaná severojižní vysokorychlostní
trasa TEN 1 (Berlín – Mnichov-Innsbruck–
Verona – Řím až do Palerma),
došlo po víc jak 20letém rozhodování
ke stavbě 55 km dlouhého bázového
tunelu pod osou starého tunelu. Bude
přímo navazovat na 12,7 km dlouhý Inntaltunnel
na obchvatu Innsbruku. Jižní
portál bude situován u italského Fortezza.
Po dlouhém jednání o financování
obří investice odhadované na 9 mld. eur
(z toho 1/3 zaplatí EU) zahájilo Rakousko
30. června 2006 ražbu přístupových
štol a letos se pouští do raření pilotního
tunelu. Ražba dvou 40 až 70 m od sebe
běžících tubusů o ? 9,6 m, propojených
každých 300 m spojovacími tunely, má
začít roku 2013. Vyrubat bude nutno
11,1 mil. m3 horniny, z nichž 2/3 budou
využity pro vlastní stavbu. Vrcholový
bod tunelu v nadmořské výšce 840 m
zvolili tak, aby ležel geograficky přesně
na hranici Rakouska a Italie a každý stát
se tak musel postarat o „svoje“ tunelové
odpodní vody. Tunel s denní kapacitou
200 těžkých nákladních vlaků dlouhých
až 1500 m a 40 osobních nebo vysokorychlostních
jednotek, by měl být zprovozněn
koncem roku 2020.
O těchto i dalších tunelech budovaných
v současné době na rozvíjející
se pavučině vysokorychlostních
tratí EU bude jednat Mezinárodní
tunelové forum v rámci berlínského
veletrhu Innotrans 2010 ve dnech
22.-23. září.
Ing. Jan Tůma
