Готардский тоннель

4 грипперных ТПМК, чтобы удивить мир

С помощью механизированной технологии тоннелестроения четыре грипперных ТПМК компании Herrenknecht покорили горный массив, побив рекорды по скорости и длине. Сегодня Готардский тоннель, протяженностью 57 километров, соединяет Эрстфельд и Бодио. 1 июня 2016 года открылся самый длинный железнодорожный тоннель в мире. Образуя сердце нового альпийского железнодорожного сообщения (NEAT), он сближает Швейцарию и Европу.

Мировой рекорд. Главная сбойка эпохального Готардского проекта

Главная сбойка Готардского тоннеля 23 марта 2011 года в западном тоннеле и 15 октября 2010 года в восточном тоннеле знаменует собой значительную веху на пути к завершению строительства самого длинного железнодорожного тоннеля в мире. Благодаря эпохальному проекту, протяженностью дважды по 57 километров, Швейцария соединяет северную и южную Европу по железной дороге через Альпы. Грипперные ТПМК производства компании Herrenknecht разработали и укрепили более 85 км тоннелей.

 

Профессионалы в скальном грунте

В конце 2016 года первые скоростные поезда начали курсировать по Готардскому тоннелю со скоростью от 200 до 250 километров в час. После открытия всего ж/д сообщения NEAT время в пути от Цюриха до Милана сокращается на один час до 2 часов 40 минут. Швейцарские железные дороги рассчитывали сократить время грузовых перевозок, что было бы еще одним важным логистическим решением при перевозках между Германией и Италией. Начинается новая эра трансальпийских железнодорожных перевозок. Отправившись утром с Банхофштрассе из Цюриха за покупками в стильную галерею Витторио Эммануэле II в Милане, вы возвращаетесь в тот же день с сумками, полными лучшей итальянской дизайнерской одежды. Это не мечта. Это становится реальностью.

Эта прогулка между двумя коммерческими центрами стала возможной благодаря беспрецедентному проекту века – строительству Готардского, Ценерийского тоннелей и тоннеля Циммерберг. При длине 57 километров и максимальной высоте 550 метров над уровнем моря, то есть действительно у подножия горы Сен-Готард, два однополосных тоннеля пересекают Альпийский хребет от дна долины до дна долины, так сказать, почти ровным курсом. Это строительство приводит к завершению путешествий, которые были настолько медленными, что пассажиры практически могли собирать цветы вдоль ж/д полотна, а необходимость в двойных локомотивах, чтобы вести грузовые поезда вверх по крутым уклонам, остается в прошлом.

152 км тоннелей, шахт и подземных галерей

Для проекта строительства Готардского тоннеля было создано в общей сложности 152 километра тоннелей и шахт. Проектировщики разделили два основных тоннеля и почти 180 перекрестных переходов на пять этапов строительства.  Поскольку работы на пяти участках можно было проводить параллельно, общее время строительства значительно сократилось. Тем не менее, обширные логистические решения также были необходимы. Должны были быть построены тоннели для обслуживания и снабжения, а также должны были быть выкопаны огромные подземные котлованы, чтобы служить базой для тоннелепроходческих или буровзрывных работ.

В пять раз превышает объем Великой Пирамиды в Гизе

Более 85 км тоннелей было разработано и закреплено с помощью ТПМК компании Herrenknecht. Эти высокотехнологичные стальные гиганты из Шванау, длиной более 400 метров и роторами диаметром 9,5 м, прокладывали путь через невероятно твердую скальную породу, незаметно для ничего не подозревающих лыжников, наслаждающихся снегом на высоте около 2000 метров на перевале Лукманиер С начала своего горного путешествия в 2003 году роторы четырех машин компании Herrenknecht «проглотили» около 10,5 миллионов кубических метров породы. В общей сложности в Готардском тоннеле было разработано 13,5 млн. кубометров породы, что примерно в пять раз превышает объем пирамиды Хеопса в Гизе. Около 75% основной трассы тоннеля было выкопано этими "гигантскими кротами", известными как тоннелепроходческие комплексы (ТПМК). Не смотря на готовность 114 километров параллельных тоннелей проект был еще далек от завершения.

Между высокоточным планированием и геологическими неопределенностями

В любое время можно ожидать сюрпризов при разработке таких масштабных проектов, как Готардский тоннель. Недаром проектировщики тоннелей относятся к своей деятельности с большим вниманием – их работа – хождение по краю пропасти между хорошо спланированным и непредвиденным. Несмотря на многочисленные подготовительные исследования, всегда могут возникнуть неожиданные трудности. Например, в самом начале тоннелестроения – всего через 200 м - с южной стороны Готарда в феврале 2003 работы были прерваны из-за рыхлой породы. Два ТПМК, которые стартовали в Бодио – названные строительными бригадами „Сисси“ (Herrenknecht S-210) на восточном участке и „Хайди“ (Herrenknecht S - 211) на западном участке, - столкнулись с зонами геологических нарушений, так называемыми какиритами. Для грипперных ТПМК, предназначенных для твердых горных пород, такие почвы слишком мягкие и быстрая проходка в таких условиях практически невозможна. Каждый разработанный метр тоннеля должен быть укреплен посредством сложного процесса. Только в августе 2003 года, примерно через 400 метров машины смогли пройти эту зону.

2006: год первых сбоек

В июне и октябре 2006 года строительные команды на севере впечатляюще отпраздновали окончание проходки на участке Амстег - Седрён. Машины достигли конечных точек с опережением графика на шесть и девять месяцев, соответственно. Но завершение проходки, однако, было обыденным. Незадолго до окончания работ на пути встретилось геологическое препятствие – какирит, поэтому ТПМК были заранее демонтированы в зоне твердых пород. Затем рабочие вывезли компоненты щитов из тоннеля с помощью вагонеток.

Гора выпускает пар

Горное давление на некоторых участках было настолько высоким, что обычный метод увеличения заданных размеров поперечного сечения проходки был бесполезен. Как правило, этот метод дает горе возможность «выпустить пар» - чем больше она деформируется, тем больше сбрасывается горное давление. Но в критических зонах Готардского тоннеля стабильность не могла быть достигнута, просто посредством допущения деформации. Нужно было противопоставить горе какую – то силу, иначе полость бы полностью закрылась. Решением было использование телескопической крепи, когда два телескопически скользящих стальных полукольца соединяются для образования полных колец внутри поперечного сечения тоннеля, расширенного примерно на 70 см. Сегменты кольца медленно скользят вместе под горным давлением, пока их концы не соприкасаются и не стабилизируют друг друга.

56 м каждые 24 часа

После капитального ремонта, в 2009 году два грипперных ТПМК Herrenknecht, Габи 1 и Габи 2, завершили проходку северного участка Эрстфельд-Амстег, протяженностью чуть более 7 км. Геологические условия там были почти идеальными. Таким образом, в конце лета 2009 года был установлен рекорд тоннелестроения в Готарде. Всего за 24 часа Габи 2 прошла колоссальные 56 метров через гору, мировой рекорд для тоннелепроходческой машины такого размера для скальных пород. 16 июня и 16 сентября 2009 года строители на севере достигли пунктов назначения в Амстеге всего за 18 месяцев, то есть на шесть месяцев раньше запланированного срока. Этот прорыв стал ярким примером точности тоннелестроителей и ТПМК. Оба щита отклонились от заданной оси на 4 мм по горизонтали и на 8 мм по вертикали – миллиметровая точность в прямом смысле этого слова.

«Черви»

В это время Сисси и Хайди все еще работали в горах на юге. Хотя в марте 2010 года Хайди снова столкнулась с проблемами с обрушением породы на западном участке между Фаидо и Седрёном, последующие меры по стабилизации приостановили тоннелепроходческие работы до июля 2010 года. К счастью, это событие почти не повлияло на график проходки. Работы продолжались, в том числе работы по обделке свода тоннеля с помощью двух передвижных рабочих платформ, поставляемых компанией Maschinen- und Stahlbau Dresden, дочерней компанией Herrenknecht, которые следовали за двумя ТПМК на почтительном расстоянии. Эти 600-метровые «черви» прокладывали дренажные трубы, устанавливали системы уплотнения и бетонировали своды заходами по 12 метров. Одним словом, они подготавливали тоннели к установке железнодорожного оборудования с максимальной производительностью в 600 метров в месяц.

23 марта 2011 и 15 октября 2010: Основная сбойка в Готардском тоннеле

23 марта 2011 года сбойка произошла в западном тоннеле, а 15 октября 2010 года - в восточном, и «вид на Средиземное море» стал реальностью. Последовали несколько лет отделочных работ, чтобы превратить тоннель в функционирующую высокоскоростную железную дорогу с существенными мерами по обеспечению безопасности, такими как, например, две аварийные станции, на которых поезда могут остановиться в случае экстренной ситуации.

Быть частью такого уникального проекта - подарок для любого предпринимателя и инженера. Я очень горжусь тем, что наши инженеры и машины смогли показать свои лучшие результаты. Нет ничего лучше!
 

Почетный д.т.н. Мартин Херренкнехт, Председатель правления

Здесь пассажиры могут быстро перемещаться из одного тоннеля в другой - каждый из двух тоннелей служит путем эвакуации для своего близнеца. Это разумное решение, которое было принято всеми участниками в Швейцарии после длительного рассмотрения всех альтернативных вариантов. Работа строителей и машин подошла к концу. И результаты очень радуют. Все риски преодолели, со всеми неудачами справились, все эмоциональные взлеты и падения пережили. И временные рамки были соблюдены, несмотря на почти невообразимую сложность проекта. Время, потерянное в одном месте, было восполнено в другом. По случаю достижения цели, сбойки Эрстфельд – Амстег, Мориц Лойенбергер, член Федерального совета Швейцарии, говорил о «триумфальной победе над сомневающимися и нытиками». Его девизом было «независимо от того, насколько высока гора, и неважно, насколько тверда скала, там, где есть воля, есть и путь. Мы можем сделать это, потому что хотим этого».

Дополнительная информация: AlpTransit Gotthard AG

История Готардских тоннелей Прошлое, настоящее и будущее

Тоннели через хребет Готарда строились более трех столетий. Готардский тоннель самым длинный тоннель в мире: проект столетия.

01 июня 2016
Ввод в эксплуатацию Готардского тоннеля  - сердца нового железнодорожного сообщения через Альпы

23 марта 2011
Главная сбойка в западном тоннеле между Седрёном и Файдо

15 октября 2010
Главная сбойка в восточном тоннеле между Седрёном и Файдо

2009 
Успешное завершение механизированного тоннелестроения на севере

2008 
Впадина Пиора успешно пройдена щитом S-210

2006 
ТПМК компании «Herrenknecht» в северной и южной частях Готардского тоннеля достигли своей первой цели – на 9 месяцев раньше срока

2003 
Начинается тоннелестроение четырьмя грипперными щитами компании «Herrenknecht»

2001 
Первые заказы на ТПМК поступают в компанию «Herrenknecht»

1999
Разработка взрывным методом начинается в Седрёне

1998 
Правительство Швейцарии одобряет финансирование нового железнодорожного сообщения через Альпы New Alpine Transversal (NEAT).

1996 
Начинаются первые подготовительные и разведочные работы для Готардского тоннеля

1993 
Начало разведочного бурения на Пиоровой впадине.

1980 
Первый автомобильный тоннель открыт для движения и соединяет Гёшенен с Айроло

1969 
Начало строительства первого автомобильного тоннеля через Готард

1882 
Вводится в эксплуатацию самый длинный на тот момент тоннель в мире, длиной 15 км.

1880
Сбойка 29 февраля, с впечатляющей на то время точностью

1872 
Начало строительства первого железнодорожного тоннеля через Готард под руководством швейцарского инженера Луи Фавра

1707 
Мастер-строитель Мореттини из Тичино буровзрывным способом разработал 64-метровый тоннель через гору Чильчберг, известный как «Урнерлох».

Пересечение Альп: NEAT - Новое железнодорожное сообщение через Альпы
Column 0 Column 1 Column 0 Column 1
80% Альпы, и в частности Швейцария, имеют ключевое значение в транзитных перевозках через Европу. Около 80% грузовых перевозок между Италией и другими странами ЕС проходит через Альпы. До сих пор две трети этого трафика приходилось на автомобильные дороги, прежде всего вдоль транспортных коридоров Бреннер (Австрия), Фрежюс и Мон-Сени (Франция) и Готард (Швейцария). Европейская транспортная концепция призвана перенести часть дорожного движения на железную дорогу, особенно в альпийских регионах. Соседи Швейцарии взяли на себя обязательство создать высокоскоростные железнодорожные коридоры в качестве подъездных путей к Готарду.
250 KM/Ч Новое железнодорожное сообщение Alpine Transversal (NEAT) делает возможным высокоскоростное движение через Альпы. Железнодорожный маршрут представляет собой альтернативу воздушным перевозкам, поскольку пассажирские поезда развивают скорость от 200 до 250 км / ч. Тоннель Циммерберг, Готардский и Ценерийский тоннели сокращают время в пути для пассажиров между Цюрихом и Миланом с 4 ч 10 мин до 2 ч 40 мин, что позволяет совершать трансальпийские поездки в обеденный перерыв.
550 МЕТРОВ
Дорожное движение через Альпы в настоящее время удваивается каждые восемь лет. Перед Готардским дорожным тоннелем километровые пробки уже давно стали обычным явлением. Именно поэтому грузовые перевозки должны быть перенесены на железную дорогу. Два пути нового альпийского железнодорожного  сообщения NEAT в горах Готард и Лёчберг позволяют увеличить объем грузоперевозок более чем в два раза с нынешних 20 миллионов до 50 миллионов тонн в год. Увеличивается не только частота поездов. Концепция плоских железнодорожных путей также означает, что поезда могут быть значительно длиннее и в два раза тяжелее (4000 тонн вместо нынешних 2000 тонн), что позволяет вспомогательным локомотивам, необходимым на уклонах, остаться в прошлом. Новая наивысшая точка находится на той же высоте, что и город Берн, то есть на 550 м над уровнем моря. Для сравнения, самая высокая точка прежней горной железной дороги - 1150 м над уровнем моря. Таким образом, путь через Швейцарию становится намного ровнее и короче на 40 км. Грузовые поезда могут двигаться со скоростью до 160 км / ч - в два раза быстрее, чем раньше.

ПАСПОРТ ПРОЕКТА
Column 0 Column 1
Проект
Готардский тоннель
Заказчик
AlpTransit Gotthard GmbH
Геология
Скальная порода
Гнейс, гранит, сланец
Длина проходки
85.425 м
Параметры машины
2 грипперных ТПМК:
Диаметр: 9.430 мм
Тип обделки: закрепление породы
Мощность ротора: 3.500 кВт
Вращающий момент: 8.526 кНм

2 грипперных ТПМК:
Диаметр: 9.580 мм
Тип обделки: закрепление породы
Мощность ротора: 3.500 кВт
Вращающий момент: 8.526 кНм

ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ?

МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ!

Steffen Dubé Генеральный директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc., США
Герхард Гойссер Управляющий директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.

Ваше контактное лицо Свяжитесь с нами

Steffen Dubé Генеральный директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc., США
Герхард Гойссер Управляющий директор Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.