Север и юг Европы сближаются
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.
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.
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.
Самый длинный тоннель в мире: 2 х 57 км от Эрстфельда до Бодио
С точки зрения инжиниринга и логистики, этот тоннель является эталоном для будущих проектов века.
Почетный д.т.н. Мартин Херренкнехт, Председатель правления
Самое протяженное чудо света
«Это высокоскоростная железнодорожная трасса Европы прямо через Альпы для транспортировки товаров из Роттердама в Геную экологически чистым способом», - говорит Мориц Лойенбергер, член Федерального совета Швейцарии, в описании «самого протяженного чуда в мире». «Мы работаем вместе с нашими партнерами над развитием инфраструктуры Европы, хотя мы и не являемся членами ЕС», - продолжает он. Этот поистине великий подвиг являлся частью плана Швейцарии по перемещению как можно большего количества грузовых перевозок с автомобильного на железнодорожный транспорт для защиты окружающей среды.
Альпийская страна стремительно приближается к этой цели. Завершено строительство самого длинного в мире железнодорожного тоннеля - последние и решающие сбойки на границе между строительными участками Файдо и Седрён, состоялись 23 марта 2011 года и 15 октября 2010 года, что ознаменовало завершение одного из наиболее важных этапов в этом захватывающем мероприятии. Это результат почти полувекового интенсивного планирования, которое непрерывно развивалось вместе с технологией и геологическими науками. Для реализации данного проекта также потребовались смелые и дальновидные политические решения. Идея Готардского тоннеля была впервые озвучена в 1947 году, но строительные работы начались только в 2001 году.
Более 85 км тоннелей было разработано и закреплено с помощью ТПМК компании Herrenknecht.
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.
Грипперный ТПМК компании Herrenknecht для северных участков, диаметр 9,58 м.
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.
Под землей: монтаж и демонтаж в самых суровых условиях.
На Готардском гигантском участке было три подходных тоннеля и обслуживающих котлована - в Амстеге на севере, в середине промежуточного отрезка Седрён и в Файдо на юге. На севере у Бодио и Эрстфельда доступ к порталу тоннеля был относительно легким по дорогам горных перевалов, в то время как в Амстеге доступ к нему был посредством короткого тоннеля, длиной «всего лишь» два км. Подходной тоннель в Фаидо имеет длину 2,7 км с уклоном почти 13 %. Работы над промежуточным отрезком Седрён были гораздо более сложными, поскольку они включали в себя сначала разработку горизонтального подходного тоннеля длиной около тысячи метров, проходящего значительно выше уровня тоннеля, а затем проходку двух вертикальных стволов от горизонтального подходного тоннеля на глубину около 800 м к основному тоннелю. Вентиляционная шахта длиной 450 метров завершала эту впечатляющую конструкцию.
Зоны разломов и геологические проблемы требовали максимальной производительности машин и строителей
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.
Тяжелый труд: закрепление разработанного тоннеля
Но журнал строительства также содержит неожиданные положительные отчеты. Например, весной 2004 года были хорошие новости с северной стороны. Геологи прогнозировали прерывание тоннелестроение до четырех месяцев, чтобы справиться со сложной геологической зоной. К счастью, эта зона была примерно на 50% короче, чем ожидалось, и команды, эксплуатирующие машины, именуемые «Габи 1» и «Габи 2», смогли успешно пройти этот участок, хотя и с небольшой скоростью тоннелестроения. Но все же взлеты и падения в горах казались бесконечными. За хорошими ежемесячными показателями тоннелестроения 560 м и скоростью проходки до 12 мм за один оборот ротора следовали трудные отрезки, некоторые с пенетрацией всего 3 мм за оборот и продвижением всего 140 м в месяц.
Июнь 2005 года принес инженерам и клиентам плохие новости. Внезапно и без предупреждения на западном участке разрыхленная порода, смешанная с горной водой, затопила ротор Габи 2. Сначала проходчики пытались очистить ротор от засора вручную и отодвинуть ТПМК назад на несколько сантиметров. Безуспешно. В конце концов, неуплотненная область перед ротором была закреплена посредством нагнетания смеси цемента и бентонита. В то же время строители выкопали 50-метровый тоннель от восточного до западного участка, чтобы освободить ротор ТПМК. После пятимесячной остановки. Тоннелестроение возобновилось только в ноябре 2005 года.
Также машины сталкивались с изменяющимися геологическими условиями на юге на участке от Бодио до Файдо, что ухудшало показатели тоннелестроения. Заметные улучшения были достигнуты путем адаптации двух ТПМК к непредвиденным обстоятельствам. В декабре 2005 года «Сисси» достигла наилучших ежедневных показателей на восточном участке Готардского тоннеля – 38 м.
На шесть и девять месяцев раньше срока: две северные машины достигают Седрёна в рекордно короткие сроки
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.
Точность: сбойка с точностью до сантиметра в Файдо с юга.
Осенью 2006 на юге наконец-то с ожидаемой точностью произошла сбойка на многофункциональном пункте в Файдо. ТПМК диаметром более восьми метров достигли своих целей после проходки 13,5 и 14 км соответственно, с отклонениями по вертикали и горизонтали всего в несколько сантиметров. Эта степень точности сопоставима со стрелком, попадающим в монету в 1 евро на расстоянии двух километров. После капитального ремонта и переоснащения новыми, более крупными роторами с диаметром, превышающим девять метров, Сисси и Хайди в июле и октябре 2007 года снова начали проходку от Фаидо к Седрёну.
Путь свободен: бассейн Пиоры оказался не таким сложным, как ожидалось
В экстренных случаях поезда могут останавливаться на гигантских подземных станциях.
Испытание Пиорой.
Еще одна сложная зона ожидала строителей на этом участке - бассейн Пиора - воронкообразное образование, заполненное зернистым доломитом, проникающее глубоко в скалу горного хребта. Его существование было давно известно, и вряд ли какая-либо другая часть Готарда была исследована так же интенсивно до начала строительных работ. Поскольку никто не знал, как далеко в гору углубляется воронка, было принято решение провести разведочное бурение. От кантональной дороги до проблемной зоны была проложена горизонтальная штольня длиной около 5,5 км. В 1996 году в эту зону проникли. Оказалось, что рыхлая порода подвергается воздействию огромного давления около 150 бар. Поток воды, смешанный с доломитом, хлынул из горы и затопил дорогу. СМИ назвали это «Днем высадки на Пиора Бич».
19 наклонных штолен было проложено от разведочного тоннеля к будущему основному тоннелю, что, наконец, дало инженерам всю необходимую информацию - они встретились с твердой породой без давления воды. Исходя из результатов исследований образцов породы, измерений температуры и сейсмических исследований геологи пришли к выводу, что дно Пиоры было загерметизировано содержащей гипс породой. И вот, 12 октября 2008 года Сисси, а следом и Хайди успешно преодолели Пиору.
Тоннелестроение посредством обычных буровзрывных методов на участке Файдо - Седрён также было чрезвычайно сложной технической задачей. Здесь строители с помощью взрывных работ создавали огромные подземные станции в скале, которые должны были служить специальными остановочными пунктами для поездов в чрезвычайных ситуациях. Разветвленный тоннель также позволяет поездам переходить с одного пути на другой. Сложная система поперечных и соединительных шахт гарантирует, что дым может выходить, а свежий воздух поступать в тоннель. Две «многофункциональные станции» сами по себе являются огромными строительными площадками. Здесь перед строителями была поставлена особая задача.
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.
Высокоскоростное тоннелестроение для высокоскоростных поездов
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.
16 июня 2009: Сбойка в Амстеге, восточный тоннель
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.
Главная сбойка в Готардском тоннеле является важной вехой в тоннелестроительстве.
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
В конце 2016 года по новому тоннелю были пущены первые поезда.
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
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».
| 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. |
| 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 |
МЫ ГОТОВЫ ПОМОЧЬ!