Cyklovýlety - články, zajímavosti

Železniční tunel Lötschberg

Tunel Lötschberg byl v roce 2007 nejdelším železničním tunelem na světě (bude vystřídán tunelem železnice AlpTransit). Má délku 34.6 km a tvoří spolu s tunelem Simplon vysokorychlostní železniční spojení ze severu na jih Švýcarska s napojením na Evropskou vysokorychlostní síť. Stejně jako jiné Alpské tunely má i tento za cíl především přesun vzrůstající automobilové a kamionové dopravy na železnici. Tunel se nachází mezi kantony Bern a Wallis, konkrétně mezi Frutigenem a Raronem. Vlaky v něm budou jezdit rychlostí 250 km/h, díky čemuž je možné projet Švýcarskem za dvě hodiny.

Tunel je koncipován jako dvoutubusový a jeho stavba kvůli snížení nákladů probíhala na části. Úsek od města Mittholz do Frutigenu je pak pouze jednotubusový. Po otevření v roce 2007 bylo plánováno ponechat některé úseky ještě z části ve stavbě. Například se jedná o západní tubus v úseku od Ferdenu do města Mittholz. Tak jako každou stavbu takového tunelu, i tuto předcházely četné geologické průzkumy, aby se zaručila bezpečnost jak tunelářů, tak cestujících. Narozdíl od začátku minulého století je toto povolání již relativně bezpečné. Tehdy umírali na stavbě tunelů lidé docela běžně (závaly, průsaky vody...). Průzkumy v této oblasti probíhaly od roku 1991 až do roku 1999. Své poznatky zde geologové sbírali díky vyraženým průzkumným štolám. Celkově bylo vyraženo 27 průzkumných vrtů dokonce až 1.4 km dlouhých. K tomu je nutno připočíst 9.4 km dlouhé průzkumné štoly od Frutigenu, vrcholový tunel Lötschberg, a četné tunely silniční, popř. tunely vodních elektráren, ze kterých se získávaly další poznatky. Bezprostředně při stavbě pak byly raženy průzkumné vrty, aby se zjistily geopodmínky přímo v místě ražby a zaručila se tak bezpečnost pracovníků. Geologové určili 3 rizikové zóny. Ta první byla hned za portálem Raron, další pak u Ferdenu (klín Jungfrau) a poslední byl tektonický příkrov jižně od města Mittholz. Tyto geologické podmínky předem určily i způsob ražby: 20% bude vyraženo razicími stroji a 80% odstřelem.

Při průchodu první oblastí došlo pod vesnicí St. German k plánovanému odvodnění skály z vápence, ovšem geologové už nečekali, že to způsobí poklesy v nadloží a vesnice se začne propadat. Pod vesnicí totiž nebyly jen skalnaté bloky, ale i vrstvy rašeliny a pískovce. No, ne všechno se dá předvídat... To bylo v roce 2001. Klínem Jungfrau nebylo také jednoduché projít, tuneláři museli injektovat skálu nákladným způsobem dohromady 337 tunami směsi. Projít poslední rizikovou oblastí nebylo snazší, ale obešlo se to bez překvapení, mimo jiné i díky tomu, že se neustále prováděly průzkumné ražby na čele tunelu. Velmi různorodé podmínky prověřily pružnost stavebních týmů.

Důraz při této stavbě byl kladen jak na přesnost, tak na ochranu přírody. V místech, kde se jednotlivé sekce spojovaly, se mohla tolerance pohybovat na šířku jen 10 cm a na výšku jen 5 cm, což je při ražených vzdálenostech opravdu vysoká přesnost. K zaměření částí tunelu byl použit GPS systém, který posloužil k vytvoření pozemní sítě bodů s definovanou polohou a výškou. Před stanovením takové sítě byl nejprve před každým portálem umístěn vztažný bod, od kterého se měřil zbytek. Podzemní síť byla samozřejmě obtížnější. V tunelu byly každých cca 250 metrů umístěné zapuštěné kolíky, které sem byly spouštěny šachtami. Měření vychází z povrchové sítě a od jednoho kolíku k druhému pak je přesně změřena vzdálenost, směr a výškový úhel. Tak se kolík od kolíku musí vytyčit osa tunelu. Jak již bylo uvedeno, stranou není ani ochrana přírody. Té se věnovala opravdu velká pozornost, vyžadovalo to zejména odhlučnit a odprašnit nadzemní pracoviště tunelu. Za celou stavu bylo odpovědno zhruba sedm lidí, kteří měli na starosti jendnak měření a jednak také kontroly na pracovištích. Ochranáři sehráli při stavbě také velkou roli, když přemisťovali vzácné orchidey popřípadě živočichy, které by stavba mohla ovlivnit. I když se tomuto problému stavbaři věnovali, samozřejmě to pro přírodu byla velká zátěž.

Stavební místa

Stavba tohoto tunelu probíhala zároveň na pěti stavebních místech. Kromě portálů Frutigen a Raron to byla tato stavební místa: Mittholz, Ferden, Steg/Niedergesteln. Na stavebních místech obou portálů se nacházely také závody na zpracování betonu a to bylo které do konce roku 2002 vyprodukovaly 780 000 tun kvalitního betonu. Kvalita hrubé stavby je pro životnost tunelu klíčová, ten by měl vydržet zhruba 100 let. Kromě závodů u obou portálů byly na zpracování materiálu využity ještě dva externí závody. Logistika a montáž drážních systémů a elektroniky probíhala od obou portálů.

Frutigen

Z Frutigenu vzniklo jen zhruba 100m tunelu, ale toto místo patřilo z pohledu délky vnějších prací k nejvýznamnějším. Mezi dnešním nádražím Frutigenem a portálem tunelu vznikla část, která je otevřená (sloužila v průběhu stavby k záchranným účelům), odtud vedou dvě koleje do místního nádraží a pak se tranzitní koleje noří do 2.5 km dlouhého povrchového tunelu. K jeho ústí ve Wengi Ey bude (je) svedena dosavadní páteřní trať, aby se tak dosáhlo napojení dvou dopravních tepen. Řídící centrum tunelu je u severního portálu ve Frutigenu.

Mittholz

Toto stavební místo bylo zároveň zpracovatelským centrem materiálu, odtud také vznikla největší část tunelu, dohromady více než 28 km. To vše za pomoci odstřelů. Od roku 1996 je zde vyražen 1.5 km dlouhý přístupový tunel k úrovni hlavního tunelu a stavět se zde začalo na oba směry od roku 1999. V květnu 2003 došlo k propojení tunelu s Frutigenem a v roce 2004 se spojily tunely i na opačné, jižní straně. Ve zpracovatelském závodě Mitholz bylo zpracováno zhruba 6 milionů tun kameniva z ražby na beton. Ten byl využit na vnitřní plášť tunelu, který začal vznikat v roce 2002. Výchozí bod Mittholz sloužil jako servisní zastávka a také jako odvětrávací středisko.

Ferden

Na úroveň tunelu Lötschberg vede z nádraží v Goppensteinu přístupový tunel 4.1 km dlouhý, který je zakončen v místě výchozího bodu Ferden. Odtud se opět stavělo oběma směry. Práce od portálu přístupového tunelu začaly na podzim roku 1998. V roce 2000 byl tento tunel hotov a pak mohlo dojít na výstavbu podzemní stanice pro nouzová stání vlaků a v roce 2002 se začalo se stavbou vlastních tunelů na obě strany. První propojení na jihu bylo v prosinci 2002 a v roce 2004 se tunely spojily i na druhé straně. Na začátku roku 2003 se začalo s betonováním vnitřku tunelu.

Steg/Niedergesteln

22.září 2000 se zde začalo stavět za pomoci razicího stroje. Ten měl průměr razicí hlavy 9.43 m a za dva roky vyrazil 3 km přístupových tunelů a 5.8 km hlavního tunelu. K této stavbě se také vztahuje světový rekord v ražbě tímto typem stroje - 43 metrů tunelu za jediný den! Razicí hlava pak byla přímo pod zemí rozebrána a zbytek stroje odtažen po kolejnicích zpět k portálu. Přístupová štola byla ponechána v hrubé podobě, hlavní tunely se opět vyzdily betonem.

Raron

Východní tubus byl vyražen za pomocí stroje stejného typu, jaký byl použit směrem od Stegu. Západní tubus až po napojení na tunel ze Stegu byl vyražen za pomoci odstřelů. Oba tubusy byly propojeny s již postavenou částí v roce 2003 a tehdy se také začalo s betonováním tunelových stěn. Závod v Raronu zpracovával rubaninu ze třech stavebních míst - Ferden, Steg a Raron. Zde se zpracovalo cca 10 milionů tun kameniva a zhruba 40% bylo využito na výrobu betonu pro vnitřní plášť tunelu. Závod byl schopen vyrobit neuvěřitelných 280 tun betonové směsi za hodinu. U vesnice St.German vzniklo druhé řídící centrum tunelu, navíc většina technoligie se do tunelu montovala ze strany Raron.

Most Raron

Kromě pěti stavebních míst je na této trase ještě jedna zajímavá stavba - most přes Rhonu. Jsou to vlastně dva paralelní železobetonové mosty dlouhé 554 resp. 817 metrů, které jsou napojením na trasu Simplon. Mosty jsou navrženy tak, aby zapadaly do krajiny a nerušily panorama víc, než je nezbytně nutné.

Postup stavby tunelu

Nejprve se tedy vyrazí hrubá tunelová štola a ta je hned zabezpečena kotvami a sítí a vrstvou stříkaného betonu. V tomto stavu zůstaly některé úseky tunelu, které se dodělávají v druhé etapě. Při tvorbě betonového pláště je nutné zamezit rychlému vysychání betonu, proto je pokryt vstvou modrého ochranného materiálu. Po vybetonování klenby je třeba udělat ještě spodní část, kde jsou krajnice s prostorem pro kabely a odvodňovací systém. Tunel je vyložen před betonováním podle požadavků drenážní folií a v místech, kde geologové očekávají větší průsaky vody, je pak tunel obložen tlustoou izolační folií (na obrázku ta žlutá). Po vybetonování se ke slovu dostane instalace drážní a zabezpečovací techniky, elektřiny, větrání atd. V tunelu je umístěno jen nezbytné minimum zařízení, zbytek je pak umístěn v klimatizovaných technologických skříních. Při montáži zařízení tunelu je třeba mít dokonale promyšlený plán, protože do jednokolejného tunelu, kde není možnost křižování, je možno v jeden okamžik mít na jednom úseku jen jednu pracovní četu odpovědnou za jeden obor činnosti.

Technické detaily

Tunel je uzpůsoben tak, aby v něm bylo možné přepravovat nákladní vlaky splňující evropskou normu. Profil je vlastně větší, než požadují mezinárodní normy, od horní hrany kolejnice po napájecí vodič 5.58 m, využitelný prostor je tak 5.45 metrů. Koleje jsou uloženy na bezštěrkovém betonovém podkladu, mimo tunely jsou v klasickém stěrkovém loži. Dohromady jich bylo na celou stavbu vč. povrchového tunelu použito 57 km. K upevnění napájecích vodičů bylo použito přes 1500 nosníků. Trať i vodiče jsou dimenzovány na maximální rychlost 250 km/h. Napájecí soustava je 15 kV a je dimenzována tak, aby unesla současnou jízdu šesti vlaků v jednom směru. Zabezpečení je řešeno nezávislou soustavou 50 Hz, která funguje i při výpadku napájení pro vlakové soupravy.
Vlaky jsou vybaveny zabezpečovacím systémem, který informuje strojvedoucího o stavu v tunelu a prostřednictvím kterého jsou mu předávány řídící povely. Upustilo se tak od signalizace přímo v tunelu, i proto je možno dosahovat rychlostí až 250 km/h. Aby se zajistila komunikace i zevnitř tunelu směrem ven, je v něm nainstalováno 437 telefonních přístrojů, 16 ústředen a 1390 km datových kabelů. Oba tubusy tunelu jsou propojeny dohromady 104 mezispojkami a v každé z nich jsou umístěny klimatizované skříně (po šesti), které slouží mimo jiné k zabezpečení nouzového a pracovního osvětlení, datových přenosů nebo pro zajištění dveří. Každá spojovací chodba mezi tunely je uzavřena zásuvnými dveřmi, další viditelné dveře v tunelech jsou určeny pro místnosti údržby a pro účely výměny kolejí, či pro účely průjezdu.

Bezpečnost

Spojovací dveře lze otevřít i za velmi ztížených podmínek pouze rukou a vydrží plný žár 90 minut. Oba tubusy jsou zároveň záchrannou cestou pro poškozený tubus, mají i oddělené veškeré systémy napájení. Tunel má dvě podzemní noouzové stanice, ve kterých se lze schovat před případným žárem. Odtud vedou bezkouřové únikové cesty. Vlaky musí být v případě požáru schopné jízdy ještě alespoň 15 minut, aby se mohly dopravit do nouzových stanic, popř. vyjet ven. V tuto dobu jsou vyřazeny systémy záchranných brzd, aby nemohlo dojít k tomu, že pasažér v panice zastaví vlak uprostřed hořícího tunelu. Zároveň se automaticky vypíná klimatizace. V nouzových stanicích jsou cestující jak směrovkami, tak rozhlasem navedeni na únikové cesty. Pokud se část pasažérů zachrání únikem do mezitunelových chodeb, odtamtud mohou být vyzvednuti díky vedlejšímu tunelu za pomoci záchranných vozidel. Aby se předešlo neočekávaným událostem, je tunel osazen řadou čidel. Je v něm 3200 detektorů požáru, 20 ohlašovacích centrál a v každé ze 110 místností je hasicí zařízení. V tunelech je navíc dohromady 420 ručních hasicích přístrojů. Senzory v tunelu kromě ohně (kouře) hlídají také teplotu a vlhkost. Systém vnější kontroly je pak zodpovědný za to, aby do tunelu nevjel vlak, který hlásí jakékoliv problémy. Dění na vytipovaných místech, jako jsou nouzové stanice, hlídá 133 kamer.

Kapacita

Tunel je navržen pro cestovní rychlosti 200 km/h pro osobní dopravu, 250 km/h pro rychlovlaky a 160 km/h pro nákladní vlaky. Počítá se se 110 vlaky přes tunel denně, dále zůstane využita i horská trať (66 vlaků/den). Ze 110 vlaků má být 80 nákladních (počítá se i s vysokotonážními vlaky - 4000 tun, 1500 metrů). Kapacitám bude muset být přizpůsobena i přístupová trať, která bude v některých částech rozšířena o 3. kolej.

Parametry stavby

Zajímavé odkazy

Stránky Švýcarských drah
Stránky tunelu Lötschberg
Wikipedia.de - Lötschberg
Stránky stavební společnosti BLS Alptransit
Oficiální stránky stavby AlpTransit

Pokračování na Přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně >>

Zpět na << Horská železnice Furka

Další technické zajímavosti

Přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně
Horská železnice Furka
Železnice Alptransit