NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY (SOUČASNÁ SITUACE A BUDOUCNOST) THE LONGEST RAIL TUNNELS (CURRENT STATUS AND FUTURE)

NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY (SOUČASNÁ SITUACE A BUDOUCNOST)

THE LONGEST RAIL TUNNELS (CURRENT STATUS AND FUTURE)

Ing. Matouš Hilar, MSc., PhD., CEng., MICE

D2 Consult Prague s.r.o. Hilar – Dlouhé železniční tunely

OBSAH: • • • • •

Nejdelší železniční tunely v provozu Nejdelší železniční tunely ve výstavbě Nejdelší připravované železniční tunely Porovnání základních parametrů Závěr

Hilar – Dlouhé železniční tunely

NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY V PROVOZU THE LONGEST RAIL TUNNELS IN OPERATION Název

Umístění

Délka (km)

Otevření

1.

Seikan

Japonsko

54

1988

2.

Eurotunel

Velká Británie Francie

50

1994

3.

Lötschberg (bázový)

Švýcarsko

34,6

2007

4.

Guadarrama

Španělsko

28,4

2007

5.

Iwate - Ichinohe

Japonsko

25,8

2002

6.

Daishimizu

Japonsko

22,2

1982

7.

Wushaoling

Čína

22

2006

8.

Simplon II

Švýcarsko

19,8

1922

9.

Simplon I

Švýcarsko

19,7

1906

10.

Vereina

Švýcarsko

19

1999

10.

CTRL (část pod Stradfordem)

Velká Británie

19

2007


TUNEL SEIKAN (54 km) • Umístění: Japonsko (Cugarský průliv) • 1954 – tajfun potopil 5 trajektů, 1430 lidí zahynulo • 1964 – počátek přípravy • 1971 – počátek výstavby • 4 zaplavení tunelu během výstavby • 1976 – přítoky vody 80m3 za minutu, dva měsíce potřebné pro zastavení přítoků • 1988 – uvedení do provozu • Osminásobný nárůst ceny • Současnost – letecká doprava


TUNEL SEIKAN (54 km) • • • • •

Dvoukolejný tunel Průzkumná štola Obslužný tunel Konvenční ražba Únikové východy po 600 – 1000 m


EUROTUNEL (50 km) • • • • • •

Anglie - Francie (La Manche) 1987 – zahájení výstavby 1991 – propojení tunelů 1994 – uvedení do provozu 1996 – požár 2006 – bankrot investora


EUROTUNEL (50 km) Ražby • • • • •

11 TBM (6 Anglie, 5 Francie) Ražby ve křídě (Anglie) Průměrný výkon 150 m za týden Nejvyšší výkon 426 m za týden Komory křížení NRTM


EUROTUNEL (50 km) Uspořádání • • • • • • •

Rychlost 160 km/h Dva jednokolejné tunely Obslužný tunel Propojky po 375 m Kanálky pro vzduch po 250 m Vnitřní průměr 7,6 m Dvě komory křížení


EUROTUNEL (50 km) Požár v roce 1996 • • • • • •

18.11.1996 hořící souprava směřující do Anglie vjela do tunelu Nákladní vlak zastavil 18 km od francouzského portálu 31 lidí evakuováno ze zakouřené oblasti (bez zranění) 500 m železniční trati poškozeno 50 m tunelového ostění poškozeno Náklady na opravu 100 mil. USD


BÁZOVÝ TUNEL LOTSCHBERG (34,6 km) • • • • •

Umístění: Švýcarsko (Alpy) Trať Bern – Valais Redukce doby jízdy o 2h Rychlost 250 km/h Výstavba: 1994 - 2007


BÁZOVÝ TUNEL LOTSCHBERG (34,6 km) Uspořádání • • • • •

Dva jednokolejné tunely Částečně jeden tunel a štola Štola původně průzkumná Propojky po 333 m Dvě multifunkční stanice (nouzové a obslužné)


BÁZOVÝ TUNEL LOTSCHBERG (34,6 km) Ražby • • • • • • •

Nadloží – 1500 m Vápenec, granodiorit, rula NRTM – 80% (160m / měsíc) TBM – 20% (380m / měsíc) 40% rubaniny recyklováno Pokles vesnice St. Germain Chlazení během ražeb na 28°C


BÁZOVÝ TUNEL LOTSCHBERG (34,6 km) Vybavení • • • •

Pevná jízdní dráha Atypické uchycení trakce Posuvné dveře u propojek 3 řídící střediska


TUNEL GUADARRAMA (28,4 km) • • • • • • • •

Umístění: Španělsko Výstavba: 2002 - 2007 Rychlost: 350 km/h Nadloží: 900m Koncept: Dva jednokolejné Střední nouzová stanice (500 m) Ražba: 4 TBM (Double Shield) 22% rubaniny recyklováno (segmenty, injektáž segmentů)


TUNEL IWATE-ICHINOHE (25,8 km) • • • • • • • •

Umístění: Japonsko (Tokio – Aomori) Výstavba: 1991 – 2002 Vlaky Shinkansen Rychlost: 260 km/h Nadloží: 250m Koncept: Jeden dvoukolejný Ražba: NRTM, 7 úseků Bezpečnost: 5 úniků (štoly, šachty)


TUNEL VEREINA (19 km) • • • • •

Umístění: Švýcarsko Výstavba: 1987 - 1999 Nadloží: 1400m Železnice: úzkokolejná Koncept: Jeden jednokolejný (částečně dvoukolejný) tunel • Ostění: SB, jednoplášťové • Bezpečnost: bez východů


TUNEL VEREINA (19 km) Ražby • • • • • •

Ražba: 50% NRTM, 50% TBM TBM – 200 – 600 m za měsíc Ostění: SB, jednoplášťové Vyztužení SB – většinou pouze sítě Pracovní plošina 230 m Rubanina – kamenivo do betonu


CHANNEL TUNNEL RAIL LINK - CTRL • • • • • • • • •

Umístění: Londýn – Paříž Výstavba: 2001 - 2007 Délka tunelů: 36,8 km (19 km) Rychlost: 270 km/h Nadloží: 50 m Koncept: dva jednokolejné Ražba: TBM (EPB či bentonit) Ostění: segmenty, vláknobeton Bezpečnost: šachty po 3 km


NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY VE VÝSTAVBĚ THE LONGEST RAIL TUNNELS – CONSTRUCTED PROJECTS Název

Umístění

Délka (km)

Otevření

1.

Gotthard (bázový)

Švýcarsko

57,1

2015

2.

Hakkoda

Japonsko

26,5

2010

3.

Pajares

Španělsko

24,7

2010

4.

Îyama

Japonsko

22,2

2013

5.

Vaglia

Itálie

18,7

2008

6.

Firenzuola

Itálie

15,2

2008

7.

Wienerwald

Rakousko

13,4

2012

8.

Lainzer

Rakousko

10,6

2012

9.

Katzenberg

Německo

9,4

2012


BÁZOVÝ TUNEL GOTTHARD (57,1 km) • • • • • • • • • •

Umístění: Švýcarsko Trať: Curych - Miláno Výstavba: 1999 - 2015 Rychlost: 250km/h Nadloží: 2300m Koncept: dva jednokolejné Ražba: TBM (část NRTM) Ostění: stříkaný beton Recyklace rubaniny Bezpečnost: 2 stanice


BÁZOVÝ TUNEL GOTTHARD (57,1 km)





Sedrun – testování poddajného ostění Bodio – nasazené TBM


Amsteg – ostění za TBM Faido – odprysky

TUNEL PAJARES (24,7 km) • • • • • • • •

Umístění: Španělsko Výstavba: 2004 - 2010 Nadloží: 1000 m Koncept: dva jednokolejné Ražba: většina TBM Přítoky vody, metan Ostění: Segmenty 500mm Přerub 400 mm (tlač. hor.)


TUNEL VAGLIA (18,7 km) • • • • • • •

Umístění: Itálie (Boloň – Florencie) Výstavba: 1996 - 2008 Rychlost: 300km/h Koncept: jeden dvoukolejný 8 km úniková štola – TBM (střed) Ražba: ADECO - RS Vzdálenost úniků až 4,5 km

TUNEL FIRENZUOLA (15,2 km) • • • • • •

Umístění: Itálie (Boloň – Florencie) Výstavba: 1996 - 2008 Rychlost: 300km/h Koncept: jeden dvoukolejný Ražba: ADECO - RS Vzdálenost úniků až 5 km


TUNEL WIENERWALD (13,4 km) • • • • • • •


Umístění: Rakousko Výstavba: 2004 - 2012 Nadloží: 200m Rychlost: 200 km/h Dvoukolejný - 2,4km - východ Dva jednokolejné -10,8km – západ (TBM) – první v Rakousku Ostění: Segmenty + monolit

TUNEL WIENERWALD (13,4 km)


TUNEL KATZENBERG (9,4 km) • • • • • • • •

Umístění: Německo Výstavba: 2005 - 2012 Nadloží: 110m Rychlost: 250 km/h Koncept: dva jednokolejné (první v Německu) Ražba: TBM Ostění: Segmenty Bez mechanické ventilace


TUNEL GROENE HART (7,2 km) • • • • • • • •

Umístění: Nizozemí Otevření: 2001 - 2008 Nadloží: 30m (rašelina, písek) Rychlost: 250 - 300km/h Dvoukolejný tunel s přepážkou Dveře po 150 m Ražba: TBM průměru 14,87 m Důvod: vliv na sedání a HPV


NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY V PŘÍPRAVĚ THE LONGEST RAIL TUNNELS – PLANNED PROJECT Název

Umístění

Délka (km)

1.

Brenner (bázový)

Rakousko - Itálie

56

2.

Lyon - Turín (bázový)

Francie - Itálie

53,1

3.

Gibraltar

Španělsko - Maroko

37,7

4.

Koralm Tunnel

Rakousko

32,8

5.

Praha - Beroun

Česká republika

24,7

6.

Semmering (bázový)

Rakousko

22,1

7.

Zimmerberg (bázový)

Švýcarsko

20

8.

Ceneri (bázový)

Švýcarsko

15,4


BRENNERSKÝ BÁZOVÝ TUNEL (56 km) • • • •

Umístění: Rakousko – Itálie Trať: Mnichov - Verona Výstavba: 2010 - 2022 Rychlost: 250 km/h


BRENNERSKÝ BÁZOVÝ TUNEL Historie • • • • • • • • • • •

1986 – rozhodnutí vlád Rakouska, Itálie a Německa o zadání předběžné studie 1989 – vydání a schválení předběžné studie, závěrem studie je nutnost zlepšení přístupových cest 1994 – projekt se stává jedním z prioritních dopravních projektů EU 1999 – Brenner base tunnel EEIG – sdružení firem pro přípravu projektu 1999 – počátek ražeb průzkumných děl v Dolním údolí Innu 2000 – 2002 – geotechnický průzkum – 1. fáze 2003 – počátek ražeb tunelů v Dolním údolí Innu 2003 – 2006 – geotechnický průzkum – 2. fáze 2006 – počátek ražeb průzkumné štoly 2010 – předpokládané zahájení ražeb tunelu 2020 – 2022 – předpokládané dokončení


• • • •

BRENNERSKÝ BÁZOVÝ TUNEL (56 km) Uspořádání Dva jednokolejné tunely Propojky po 333 m 3 multifunkční stanice s přístupem na povrch Průzkumná štola bude sloužit jako odvodňovací (případně i obslužný) tunel


BRENNERSKÝ BÁZOVÝ TUNEL (56 km) Multifunkční stanice • • • •

Maximální vzdálenost stanic 20 km Stanice propojeny s povrchem přístupovými tunely Stanice budou sloužit pro nouzová zastavení vlaku, evakuaci osob a pro údržbu Stanice umožňují přejezd vlaků mezi tunely

Stanice Innsbruck a Wiesen (kraje)


Stanice Steinech (střed)

BRENNERSKÝ BÁZOVÝ TUNEL (56 km) Podélný geologický řez • • • •

Většina ražeb ve vulkanických horninách Výška nadloží až 1670 m Ražby pomocí TBM (modrá) i NRTM (žlutá) Využití přístupových tunelů pro ražby


BÁZOVÝ TUNEL LYON - TURÍN (53 km) • • • • • •

Umístění: Francie - Itálie Otevření: 2020 Rychlost: 250 km/h Nadloží: 2200 m Ražba: 4 TBM (2 z každé strany) Tlačivé horniny


BÁZOVÝ TUNEL LYON - TURÍN (53 km) Uspořádání • • • •

Dva jednokolejné tunely Propojky po 400 m 4 stanice s přístupem na povrch Nyní ražba průzkumných děl


TUNEL KORALM (32,8 km) • • • • • •

Umístění: Rakousko Otevření: 2016 Nadloží: 1200m Rychlost: 200 km/h Koncept: dva jednokolejné Ražba: TBM (cca 2/3)


TUNEL PRAHA - BEROUN (24,7 km) • • • • • •

Umístění: Česká republika Otevření: 2016 Nadloží: 170m Rychlost: 270 km/h Koncept: dva jednokolejné Ražba: TBM, část NRTM


BÁZOVÝ TUNEL CENERI (15,4 km) • • • • • • •

Umístění: Švýcarsko Trať: Curych - Miláno Otevření: 2018 Nadloží: 800m Koncept: dva jednokolejné Ražba: NRTM 67%, TBM Bezpečnost: 1 stanice


KONCEPTY USPOŘÁDÁNÍ TUNELU

• • • • • • • •

Var.1: Dva jednokolejné tunely s propojkami (např. Gotthard, Lotschberg, Guadarrama) Var.2: Dva jednokolejné tunely s paralelním obslužným tunelem (např. Eurotunel, Brenner) Var.3: Jeden dvoukolejný tunel s paralelní únikovou štolou (např. části tunelů Seikan, Vaglia) Var.4: Jeden dvoukolejný tunel s přepážkou oddělující protisměrné tratě (např. Groene Hart) Var.5: Jeden dvoukolejný tunel s přepážkou oddělující nouzový únik Var.6: Jeden dvoukolejný tunel s tratěmi ve dvou úrovních (používáno v Japonsku) Var.7: Jeden dvoukolejný tunel s únikovými východy (např. Firenzuola, Vaglia, Lainzer) Var.8: Jeden dvoukolejný tunel bez únikových východů (např. Marseille, Vereina)


KONCEPTY USPOŘÁDÁNÍ TUNELU

Jeden dvoukolejný tunel: • Nižší cena (menší objem ražeb) • Nižší bezpečnost • Protisměrné vlaky – riziko • Větší plocha výrubu - riziko • Možnost přejezdů tratí • TBM ražba – zvětšení plochy • Pomalejší zakouření

Dva jednokolejné tunely: • Vyšší cena (větší objem ražeb) • Vyšší bezpečnost • Pouze jednosměrný provoz • Menší plocha výrubu • Výhodná TBM ražba • Nákladné přejezdy • Rychlejší zakouření

Všechny evropské tunely s délkou přes 20km jsou jednokolejné. Dvoukolejné v provozu: Seikan (54km) a Iwate-Ichinohe (26km) - Japonsko Dvoukolejné ve výstavbě: Hakkoda (26,5km) a Iyama (22km) - Japonsko


VNITŘNÍ PRŮMĚR JEDNOKOLEJNÉHO TUNELU Tunel

Délka

Rychlost

Uvedení do provozu

Vnitřní průměr

Gotthard

57km

250km/h

2015

8,30m

Eurotunel

50km

160 km/h

1994

7,60m

Lötschberg

34,6km

250km/h

2007

8,40m

Guadarrama

28.4 km

350km/h

2007

8,50m

Pajares

24,7km

2010

8,50m

CTRL

19km

270km/h

2007

7,15m

Katzenberg

9,4 km

250km/h

2012

9,40 m

Perthus

8,3 km

Výstavba

8,70m

Storebaelt

8km

160km/h

Provoz

7,70m

Abdalajis

7,3 km

350km/h

Výstavba

8,80m


VZDÁLENOSTI PROPOJEK ČI ÚNIKŮ Uvedení do provozu

Vzdálenost propojek (únikových východů)

Tunel

Délka (km)

Groene Hart

7,16km

Guadarrama

28.4 km

2007

250 m

Gotthard

57km

2015

325m

Lötschberg

34,6km

2007

333m

Brenner

56km

Eurotunel

50km

1994

375m

Lyon - Turín

53 km

2015

400m

Koralm

32,8 km

2016

500m

Katzenberg

9,4 km

2012

500m

Wienerwald

13,35km

2012

500m

Seikan

54km

1988

600 - 1000m

CTRL

19km (Londýn)

2007

750m (původně 350m)

Lainzer

10,6km

2012

120 - 599m

Vaglia

18,7km

2008

Až 4500m

Firenzuola

15,2km

2008

Až 5000m

Marseille

7,8km

2001

Bez východů

Hilar – Dlouhé železniční tunely Vereina 19km 1999

Bez východů

dveře po 150m

333m

ZÁVĚR • • • •

• • • •

Prudký nárůst potřeby realizace dlouhých železničních tunelů Současné technologie – přijatelná cena a čas Každý dlouhý železniční tunel je třeba řešit individuálně Důležitost volby hlavních aspektů (koncept uspořádání, volba trasy, vnitřní průměr, podzemní stanice, počet křížení v tunelu, vzdálenost propojek, metoda výstavby, atd.) TBM ražba je zpravidla výhodná, ne ve všech případech Bezpečnostní koncepce provozu by měla vést k redukci rizik na přijatelnou úroveň za přijatelného navýšení nákladů Zpravidla bývá využita pevná jízdní dráha Recyklace rubaniny znamená redukci ceny


DĚKUJI ZA POZORNOST Hilar – Dlouhé železniční tunely

NEJDELŠÍ ŽELEZNIČNÍ TUNELY (SOUČASNÁ SITUACE A BUDOUCNOST) THE LONGEST RAIL TUNNELS (CURRENT STATUS AND FUTURE)

Recommend Documents