- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Pýcha Švajčiarska

Dňa 1. júna 2016, po sedemnástich rokoch výstavby, slávnostne otvorili v alpskom masíve Gotthard najdlhší železničný tunel na svete, označovaný za pýchu Švajčiarska.

Nový tunel, oficiálne nazývaný Gotthardský pätný tunel (GPT, nem. Gotthard-Basistunnel) nie je v oblasti jediný. Najstarší, dvojkoľajový Gotthardský železničný tunel, je vrcholový, pretína Gotthardský masív v nadmorskej výške prevyšujúcej 1 100 metrov a meria len 15 kilometrov. Razili ho ešte v rokoch 1871 – 1881 a otvorili v roku 1882. Druhý tunel z roku 1980 je cestný a leží na diaľnici A2 spájajúcej mestá Luzern a Lugano. Má iba jeden tubus a s dĺžkou takmer 17 km je tretí najdlhší cestný tunel na svete. Pýcha Švajčiarska, 57 kilometrov dlhý železničný tunel, významne urýchli dopravu medzi severnou a južnou Európou. Spája dve európske veľkomestá, Zürich a Miláno. Odteraz bude cesta vlakom medzi týmito dvoma mestami kratšia až o hodinu a trvať bude už len niečo vyše 2 a pol hodiny, čím železničná doprava môže konkurovať cestovaniu lietadlom či autom. Plánovaná rýchlosť osobných železničných súprav je totiž 200 až 250 km/h, nákladných len 160 km/h. Cesta tunelom popod Alpy potrvá iba 13 minút.

Ekológia nadovšetko

Jedným z hlavných motívov výstavby nového Gotthardského tunela bola obrovská ekologická záťaž, ktorú spôsobovali nákladné vozidlá. Tranzitná cestná doprava cez cez krajinu helvétskeho kríža narástla od roku 1993 do roku 2005 o 137 %, pričom tu ročne prejde takmer 1,3 milióna kamiónov. A tak ekologicky mysliaci Švajčiari povedali dosť! Rozhodli sa previesť čo najväčšiu časť prepravy nákladov z ciest a diaľnic na železnice, dokonca si v roku 1999 odhlasovali špeciálny zákon o transfere dopravy. Po otvorení GPT by sa mal počet kamiónov prechádzajúcich cez Švajčiarsko znížiť až o polovicu.

Tunel pretína horský masív Gotthard 2 300 metrov pod povrchom
Tunel pretína horský masív Gotthard 2 300 metrov pod povrchom

S výstavbou nového železničného tunela cez Gotthardský masív však koketovali už skôr. Už v roku 1947 inžinier a urbanista Carl Eduard Gruner vytvoril víziu GPT ako prvku systému rýchlej železničnej dopravy. V roku 1963 švajčiarska federálna vláda zriadila výbor pre Železničný tunel cez Alpy, ktorý navrhol rôzne varianty tunela. V roku 1992 sa 64 % Švajčiarov vyslovilo v referende za výstavbu nového železničného spojenia cez Alpy, a tak spoločnosť AlpTransit mohla začať s plánovaním. O sedem rokov neskôr zaznela na stavenisku neďaleko Amstegu prvá detonácia po odstrele na 1,8 km dlhej prístupovej štôlni. Tento dátum sa považuje za oficiálny začiatok výstavby GPT cez Alpy.

Systém dlhý 150 kilometrov

Najdlhší a najhlbšie položený tunel na svete pretína horský masív Gotthard 2 300 metrov pod povrchom. Keďže sa začína a aj sa končí na úpätí masívu, odborne sa nazýva pätný.

Tunel s dvoma tubusmi, každý s priemerom deväť metrov, začali raziť v roku 2002 z oboch strán masívu. Severný portál je v oblasti Erstfeld (kantón Uri) v nadmorskej výške 460 m n. m., južný portál je v oblasti Bodio (kantón Ticino) v nadmorskej výške 312 m n. m. Jednokoľajové tunelové rúry sú od seba vzdialené štandardne 40 m, maximálne však 70 m. Jedným budú prechádzať vlaky zo severu, druhým z juhu.

Tunel s dvomi tubusmi začali raziť v roku 2002.
Tunel s dvomi tubusmi začali raziť v roku 2002.

Tunel razili úpätím štítu. Priečne prepojovacie chodby medzi tunelmi sú v maximálnej vzdialenosti 320 m, celkovo ich je po trase 176. Počas výstavby slúžili na umiestnenie niektorých technologických zariadení, ale aj ako únikové prechody z jedného tunelového tubusu do druhého. Svoju evakuačnú funkciu budú plniť naďalej. Približne v každej tretine trate (v oblasti Sedrun a Faido) sú navyše núdzové evakuačné podzemné stanice, v ktorých vlaky môžu v prípade nebezpečenstva zastať, a cestujúci môžu pohodlne opustiť priestor podzemia a dostať sa bezpečne na povrch.

Celý podzemný systém spolu s bočnými tunelmi a prepájacími chodbami má viac ako 150 kilometrov.

Ventilácia zabezpečuje vháňanie čistého vzduchu do priestorov núdzových evakuačných podzemných staníc cez bočné tunely a spojovacie chodby, teda do priestorov, v ktorých sa pohybujú ľudia. Kontaminovaný vzduch sa z tubusu stanice odsáva samostatným potrubím a odvádza sa z masívu von. Mierny pretlak, spôsobený vháňaním čerstvého vzduchu do priestorov pre cestujúcich, je dostatočný na to, aby sa zabránilo vniknutiu spalín do tohto priestoru.

Výbušninou…

Na tunel pôsobia ohromné tlaky, ktoré ho celý stláčajú. Už na začiatku stavby odhalili geológovia líniu rozsiahleho zlomu, ktorá sa tiahne takmer po celej dĺžke tunela. Preto museli projektanti presmerovať naplánovanú trasu, no ani tak sa nepodarilo zlomu úplne vyhnúť.

Stenu na odpálenie pripravila štvorramenná chobotnica jumbo.
Stenu na odpálenie pripravila štvorramenná chobotnica jumbo.

Alpy patria medzi geologické potvory, nevŕta sa do nich práve jednoducho. Tvorí ich rôznorodé podložie – sú to tvrdé horniny, horniny s bežnou tvrdosťou, ale aj mäkké horniny. Cez tvrdé podložie sa razilo pomerne dobre. Našou nočnou morou boli mäkké horniny, spomína na prácu Albert Schmid, ktorý zodpovedal za razenie tunela, a s úsmevom dodáva: Mäkké horniny sú prekliatím môjho života. Keďže v mäkkých horninách hrozilo zavalenie frézy, časť tunela sa razila pomocou výbušnín. Expert na výbušniny Silvio Songato najskôr preskúmal miesto budúcej explózie, aby vedel, koľko tekutej výbušniny bude potrebovať: Čím tvrdšia skala, tým treba viac výbušniny. Pred odpálením náloží bolo treba pripraviť stenu, ktorá sa mala odpáliť. Na to slúžilo jumbo, obrovská mechanická chobotnica so štyrmi vŕtacími ramenami. Na presne určených miestach sa navŕtali otvory. Vŕtacie ramená s absolútnou presnosťou nastavoval operátor pomocou laserového navádzacieho systému. Po každom odstrele geológovia analyzovali novo odkrytú skalu.

… aj frézou

Na razenie tubusov GPT sa použili raziace stroje Gripper TBM. Je to technologické zariadenie združujúce niekoľko funkcií potrebných na razenie: smerovanie razenia, narušenie a odlamovanie steny v smere postupu razenia, nakladanie a transport rúbaniny, prípadne aj vystuženie vyrúbaného profilu. Použili sa štyri razacie stroje: na severnej strany západný tubus razila Gabi I, východný Gabi II; na južnej strane východný tubus razila Heidi, západný Sissi. Cena jedného raziaceho stroja bola 23 miliónov dolárov. Vyrobili ich v Nemecku, kvôli mohutným rozmerom a hmotnosti každej frézy takmer 3 000 ton ich do Švajčiarska dopravili po častiach. Pracovným vláčikom sa jednotlivé časti doviezli do tunela a pri čele razenia sa opäť zmontovali. Ich montáž trvala štyri mesiace, demontáž ešte dlhšie.

Po naštartovaní stroja sa jeho hydraulické ramená zapreli do stien tunela, čím stroj získal dostatočnú oporu, a tak sa mohol pustiť do odhrýzania skalnej steny pred sebou. Frézu poháňalo desať motorov s celkovým výkonom 3 500 kW. Na svoj chod spotrebovala neuveriteľné množstvo energie. Dva stroje jej potrebovali toľko, koľko potrebuje na prevádzku 20-tisícové mesto.

Rotujúce hlavy so 6 ot./min v kombinácii s mohutným tlakom 25 ton napokon rozdrvili kameň. Keďže sa hlavy rýchlo zahrievali, museli ich chladiť vodou. Na disku bolo spolu 58 hláv, denne sa striedalo štyri až päť diskov, pričom jeden vážil 200 kg. Meniť disk nebolo jednuduché. Priestor vnútri hlavy je stiesnený, teplota tu dosahuje vyše 40 ºC.

Tento kameňožrút mal dĺžku štyroch futbalových ihrísk. Nikdy sa nezastavil. Pohol pásmi a svoje 365 metrov dlhé telo, s transportnou časťou dlhým dokonca 441 metrov, posunul o kúsok dopredu. Každý deň postupoval o 25 až 30 metrov, denný rekord bol 56 m. Štyri frézy spolu vyrazili 85 529 km.

Nastúpené slony, ako prezývali tunelári bagre na odstraňovanie hlušiny.
Nastúpené slony, ako prezývali tunelári bagre na odstraňovanie hlušiny.

Keďže sa v dôsledku vibrácií raziaci stroj často kazil, v každej zmene boli aj mechanici, ktorí ho dokázali počas prevádzky opraviť. Raz denne nastupovala do tunela na šesť hodín údržbárska zmena. Vymieňali sa rezné nože, kontrolovali sa raziace hlavy, hľadali sa maličké praskliny v materiáli.

Počas údržby sa stroj zastavil a na scénu vstúpil geológ. Zbieral a analyzoval vzorky z čela razenia. Na základe jeho analýz a odporúčaní sa postupovalo ďalej. Sústreďoval som na miesta s krehkejšou horninou, pretože tam by mohli nastať problémy a mohli by sa zrútiť veľké kusiská skál, hovorí geológ Beat Frei. Vďaka veľkému vrtáku, ku ktorému sa počas vŕtania pridávali nové nadstavce, mohol zozbierať vzorky hornín až 24 metrov spred čela razenia. Ideálne bolo, keď sa v hornine nepotvrdila prítomnosť vody.

Trasúca drina

V každej zmene pracovalo na raziacom stroji 25 mužov. Najhoršie boli na tom tí, ktorí pracovali na hornej plošine stroja. Na stropnú časť chodby museli pripínať pletivo, ktoré malo zabrániť zosuvom kamenia. Keby sa niektorá skala uvoľnila skôr, ako ju zabezpečili, malo by to pre nich fatálne následky.

Pripínanie pletiva bola riadna drina. Stroj sa neskutočne triasol a vydával príšerný zvuk. Na trasúcej sa plošine museli pletivári stráviť celých osem hodín. V prípadoch, keď skala nebola dostatočne pevná, museli do nej zapustiť dlhé oceľové tyče, tzv. kotvy na spevnenie stropu

Pokračovanie článku si môžete prečítať v júlovom vydaní časopisu Quark.

Quark si môžete aj objednať tu alebo na adrese: predplatne@quark.sk

R

Foto AlpTransit Gotthard, SBB, Herrenknecht, Cablex

 

 

 

 

 

Komentáre