Brennerský bázový tunel: moderní železnice míří do podzemí

Ve snaze poskytnout v rámci Evropy alternativu k neekologické kamionové přepravě zboží i osobní letecké dopravě neustále vzrůstá význam vysokorychlostních tratí. Jejich páteřní sítě se mimo území ČR úspěšně rozrůstají a stávají se významným hospodářským i společenským prvkem propojení evropských zemí. Trasování vysokorychlostních tratí vyžaduje s ohledem na hospodárnost provozu, požadovanou rychlost i ekologické aspekty vedení trasy v tunelech mimořádných délek. Nejdelším tunelem na světě se po nedávno otevřeném 57 km dlouhém Gotthardském bázovém tunelu v historicky krátké době stane Brennerský bázový tunel délky 64 km, jehož výstavba je již v plném proudu.

Úvod

Výstavba vysokorychlostních tratí vyžaduje dlouhodobou koncepci vedení tras, technickou i politickou spolupráci na mezinárodní úrovni a z mnoha důvodů směřuje do podzemí. V současné době jsou např. rozestavěné bázové železniční tunely Semmering v délce 27,3 km nebo Koralm v délce 33,9 km, které tvoří součást rakouské železniční sítě. Pokud k těmto tunelům připočítáme 64 km dosud nejdelšího plánovaného tunelu světa, jehož výstavba započala již v roce 2011, dosahují jen tyto tři tunely v součtu délky 125 km. Toto číslo však není zdaleka konečné. Vzhledem k tomu, že tunely jsou raženy jako dvoutroubové, je délka traťových tunelů ve skutečnosti dvojnásobná, tj. cca 250 km. Součástí bázových tunelů jsou však i přístupové tunely a šachty, servisní tunely, tunelové propojky a podzemní multifunkční stanice. Jen v rámci výstavby Brennerského bázového tunelu o délce traťových tunelů 64 km bude vyraženo celkem 230 km podzemních děl, takže celková délka ražených objektů jen na uvedených třech bázových tunelech přesahuje 400 km. Každá z těchto staveb je svým způsobem unikátním technickým dílem a zaslouží si pozornost odborné veřejnosti. Další text se věnuje nejdelšímu z uvedených tunelů – Brennerskému bázovému tunelu, který by se měl po svém dokončení v roce 2026 a uvedení do provozu v roce 2027 stát nejdelším tunelem světa.

Proč stavět tunel pod Alpami?

Brennerský průsmyk tvoří již od doby bronzové významnou severojižní spojnici, kterou proudilo zboží od Severního moře až po jih Evropy. Druh i objem přepravovaných komodit se v průběhu doby měnil, množství neustále narůstalo a narůstá. Ve 14. století, kdy se jednalo především o zeleninu, víno, cukr, olej a bavlnu, objem přepravy dosahoval 3000 t ročně. Na začátku 19. století se již jednalo o 15 000 t a o padesát let později přepravovaly koňské povozy Brennerským průsmykem ročně až 60 000 t zboží. K dalšímu velkému skoku došlo 24. srpna 1867 po uvedení Brennerské dráhy do provozu a zejména pak po výstavbě a uvedení do provozu Brennerské dálnice A13/A22 17. listopadu 1963, kdy se objem přepravovaného zboží vyšplhal až k 10 mil. t za rok. S narůstající intenzitou kamionové dopravy, zvyšováním možností železniční dopravy a celkovou globalizací narostl do roku 2008 objem přepravy zboží Brennerským průsmykem na 50 mil. t za rok. Hospodářská krize v roce 2009 sice objem o cca 20 % snížila, ale se zlepšením hospodářské situace opět každoročně stoupá, přičemž 70 % celkového objemu zboží přebírá kamionová doprava a 30 % železnice.

Mapka na obr. 2 ukazuje aktuální stav přepravy zboží přes Alpy, kdy Brennerským průsmykem směřuje 40 % veškerého objemu nákladní silniční a železniční dopravy. V roce 1994 se EU rozhodla čelit trendu zvyšující se těžké silniční dopravy a podpořit rozvoj železniční infrastruktury a jejího udržitelného rozvoje. S rozvojem dopravních os TEN v devadesátých letech 20. století byl v tomto směru učiněn první krok. V prosinci 2013 se EU rozhodla přepracovat koncepci TEN na nadnárodní multimodální dopravní spojení. Nové hlavní koridory TEN-T v současnosti spojují železniční infrastrukturou důležité evropské námořní přístavy. Nejdelším a nejdůležitějším spojením sever – jih v Evropě je koridor SCAN-MED (Skandinávie – Středomoří). Toto dopravní spojení je nesmírně důležité pro evropské hospodářství a mobilitu, neboť spojuje významná městská centra s přístavy ve Skandinávii a Středomoří. V koridoru SCAN-MED tvoří Brennerský bázový tunel centrální infrastrukturní projekt pro překonání přirozené bariéry Alp a má tak v EU nejvyšší prioritu, neboť zkrátí délku železničního spojení mezi Innsbruckem a Franzensfeste ze 75 km na 55 km a dobu jízdy z 80 min. na 25 min. V případě Brennerského bázového tunelu však nejde jen o zkrácení trasy nebo doby jízdy, ale při podzemním vedení trasy s malým podélným sklonem jde také o výraznou a především dlouhodobou úsporu energie a s ní spojených provozních nákladů.

Základní informace o technickém řešení tunelu

I když Brennerský průsmyk s výškou 1371 m n. m. patří k nejnižším alpským průsmykům, vyžaduje výškové vedení železnice s provozně nutným minimálním sklonem ražbu tunelu na bázi masivu Brenner. Odtud pochází i název Brennerský bázový tunel. Tunel je navržen o dvou jednokolejných tunelových troubách průměru 8,1 m, které jsou od sebe vzdáleny 40 m až 70 m. Zhruba 12 m pod úrovní traťových tunelů je mezi nimi navržena průzkumná štola o průměru 6 m, která je ražena v předstihu před traťovými tunely a slouží k ověření a upřesnění prognózy inženýrskogeologických podmínek v trase tunelu. I když v rámci vrtného průzkumu prováděného z povrchu území bylo realizováno 35 km vrtů, jedná se vždy o bodové informace s omezenou mírou možnosti extrapolace výsledků do trasy tunelu. Z celkového počtu 350 vrtů bylo 25 hlubších než 500 m a nejhlubší vrt dosahoval délky 1420 m. Podle prognózy se očekává, že 70 % délky traťových tunelů se bude razit razicími stroji a 30 % konvenční tunelovací metodou. Příčný řez traťového tunelu raženého TBM ukazuje obr. 3, příčný řez podkovovitého tvaru konvenčně raženým tunelem pak obr. 4. Tyto předpoklady se budou na základě výsledků získaných z průzkumné štoly dále upravovat s ohledem na minimalizaci rizik, výši investičních nákladů a dobu výstavby. Po uvedení tunelu do provozu bude průzkumná štola sloužit především pro odvodnění traťových tunelů, ale také pro servis a logistiku.

Z hlediska výškového vedení trať nejprve na rakouské straně stoupá ve sklonu 0,67 % k nejvyššímu bodu výškového oblouku v úrovni 790 m n. m., odkud na italské straně klesá ve sklonu 0,4 % k portálu Franzensfeste. Vrchol výškového oblouku se nachází přesně pod hranicí mezi Rakouskem a Itálií. Důvodem je údajně požadavek italské strany, aby horninová voda z italského území odtékala tunelem do Itálie. Přímým spojením severního a jižního portálu by měl tunel pouze jednostranný sklon a stoupal by plynule z portálu v rakouském Innsbrucku ve výšce 575 m n. m. k italskému portálu Franzensfeste ve výšce 749 m n. m., takže by veškerá podzemní voda tunelovými drenážemi odtékala na rakouské území. Na rakouské straně má tunel dvě vyústění. Jedná se o portály Innsbruck a Tulfes, neboť po dokončení tunelu se jeho součástí stane i část dvoukolejného tunelu Inntal, jehož ražba probíhala v období od října 1989 do února 1993 a který byl jako obchvat Innsbrucku pro odklon nákladní železniční dopravy uveden do provozu již v roce 1994. Tunel Inntal v současné době propojuje Unterinntalbahn a stávající Brennerbahn, aniž by nákladní vlaky musely projíždět nádražím v Innsbrucku. Při výstavbě tunelu o délce raženého úseku 12 696 m se již tehdy počítalo s napojením na Brennerský bázový tunel a pro tento případ byla jako součást tunelu připravena odbočovací kaverna, ve které dvě koleje pokračují ve směru obchvatu Innsbrucku a dvě koleje odbočují do budoucího Brennerského bázového tunelu. Z portálu Innsbruck bude délka Brennerského bázového tunelu 55 km, z portálu Tulfes 64 km.

Celý článek naleznete v archivu čísel 12/2017.