Pohlednice 2/2022
Pohlednice s tunely za „velkou louží“
V tomto dílu seriálu se autoři vracejí již poněkolikáté za Atlantik a představují zde dalších osm pohlednic s tunely. Jako vždy jsou součástí prezentace pohlednic také profilové medailonky těchto, více či méně známých až v ČR zcela neznámých, podzemních staveb. Z pohledu jejich funkce jde shodně o čtyři tunely automobilové a čtyři železniční. Regionálně jsou pak dominantně zastoupené USA, když Kanadu reprezentuje jeden tunel, stejně jako druhou největší zemi Jižní Ameriky – Argentinu, kam zavítá tento seriál vůbec poprvé.
Hollandův automobilový tunel v N. Y.
Dálnice Interstate 78 spojuje ostrov Manhattan v New Yorku s Jersey City v New Jersey, přičemž řeku Hudson překonává Hollandovým tunelem. Ten byl původně známý jako Hudson River Vehicular Tunnel či Canal Street Tunnel s tím, že pojmenování podle hlavního inženýra projektu C. M. Hollanda (†1924) obdržel až posléze. S Lincolnovým tunelem jde o jediné dva dálniční tunely pod Hudsonem.
Stavba byla zahájená 1920 a ukončená v roce 1927. Tunel sestává z dvojice tubusů, když každý z nich má dva jízdní pruhy o šířce vozovky 6 m a výšce 3,8 m – obr. 1. Severní roura je dlouhá 2 608 m, jižní 2 551 m, nejnižší bod vozovky se nachází cca 28 m pod hladinou řeky. Jde o vůbec první tunel pro automobily na světě vybavený nuceným větráním. Byl vylámaný ve skalním podloží a během jeho stavby přišlo o život čtrnáct pracovníků.
Při mýtném 8 US $ (mimo špičku 6 $) dnes za den projede tunelem průměrně 93 300 automobilů. Požár kamionu v roce 1949 v jižním tubusu způsobil zranění 66 lidem a škody na konstrukci za téměř 600 000 $. V roce 1993 byl tunel zařazený mezi Národní kulturní památky USA.
Pozoruhodnou českou stopou v souvislosti se stavbou je účast firmy RAKO. Ta speciálně pro tuto stavbu dodala 15 000 m2 obkladaček zn. Tunelia v barvě převážně bílé, ale také modré a oranžové. Během jejich výroby a přejímky dokonce v továrně působil specialista vyslaný z USA. Nezvyklé dimenze obkladaček (108x108 mm) byly odvozené z imperiálních rozměrů a posléze se staly pro značku Tunelia standardem [1].
Obr. 1 Hollandův automobilový tunel, New York City. Kresba. Pub. by Manhattan Post Card Co., New York City. Okolo 1920 [sbírka autorů].
Železniční tunely Pena pod řekou Hudson v N. Y.
Řeka Hudson v N. Y. byla dlouho podstatnou překážkou hromadné dopravě osob. Od 70. let 19. stol. se zvažovala výstavba jak mostů, tak i tunelů. Tunel pod řekou pro železnici H&M (Hudson & Manhattan Railroad) byl zahájený již roku 1874, ale narazil na vážné technické, finanční a právní překážky. Ražení s přetlakem vzduchu (ale bez štítu) bylo v roce 1880 zastavené po průtrži, která zahubila 20 barabů.
Nové plány na překonání řeky železnicí se vážou až k počátku 20. stol. O stavbě tunelů rozhodlo to, že vyžadovaly pouze třetinový zábor pozemků oproti ploše potřebné pro mosty. Projektování a realizace dráhy byly organizované do tří hlavních divizí: Meadows, North River a East River. V divizi North River šlo o dva železniční tunely. Byly zahájené 1904, proražené 9. 10. 1906 a uvedené do provozu 27. 11. 1910. Jsou jednokolejné, standardního rozchodu, Ø 5,6 až 5,9 m a jejich délka se uvádí 4 442 m. Výstavba příbřežních rampových úseků probíhala konvenčními postupy s rozpojováním horniny trhavinou, ve svízelných poměrech pod řekou byly nasazené pneumatické štíty (obr. 2).
Od roku 1976 je provozovatelem železniční společnost Amtrak. Technické řešení a stav tunelů dnes umožňuje za hodinu max. 24 průjezdů vlaků a po 110 letech provozu již zdaleka nedostačuje potřebám. Proto byl v roce 2021 schválený projekt dostavby. Hudsonské tunely byly roku 1978 prohlášeny za Národní kulturní památku inženýrského stavitelství [2].
Obr. 2 Severní řeka – Hudson. Dno řeky je tvořené bahnem. Příčný profil s tunelem Penna. New York. 10781-37 Rotary Photo, London, E. C. 1923 [sbírka autorů].
Na pohlednici je edukativním způsobem představená složitá geologie přechodu přes řeku Hudson, stejně jako tubingová výztuž tunelů.
Moffatův železniční tunel v Coloradu
Nejvyšší bod kontinentálního předělu v severo-centrálním Coloradu (2 816 m n. m.) protíná dvojice významných podzemních staveb. Je to tunel pojmenovaný po průkopníkovi místní železnice Davidu Moffatovi (obr. 3) a s ním souběžná vodohospodářská štola. Tunel navrhoval D. Moffat již v roce 1902. Měl vyřešit velký sklon trati (až 4 %) a značné potíže s odklízením sněhu. Realizaci projektu však bránily finanční problémy, pro které mohly být práce zahájené až v roce 1923. Při stavbě byla 23 m jižně od tunelu předrážena souběžná štola profilu 2,4 x 2,4 m, později přeražená pro vodárenské účely. Špatné geotechnické poměry na západním konci tunelu v roce1925 značně zpozdily stavbu a velmi citelně zvýšily náklady. Prorážka průzkumné štoly připadla na 18. 2. 1927, kdy poslední odpal provedl na dálku z Washingtonu D. C. sám prezident Coolidge a přímo z hory byla k události vysílaná rozhlasová reportáž. Železniční tunel byl proražený 7. 7. 1927, zahájení provozu připadlo na 26. 2. 1928. Jeho ražení trvalo 48 měsíců, za průměrných denních postupů 6,4 m. Náklady plánované na 6,62 mil. US $ však byly výrazně překročené a činily včetně vodovodní štoly 15,6 mil. $ (v dnešních cenách cca 235 mil. $). Během pětileté stavby zahynulo 28 lidí, šest z nich v jedné z jeskyní najednou za bouře dne 30. 7. 1926. Dokončení navazujících staveb v roce 1932 pak zkrátilo železnici mezi Denverem a pobřežím Tichého oceánu o plných 283 km. Poškozování kolejnicových styků v tunelu korozními účinky uhelného kouře a parního kondenzátu si v roce 1930 vynutilo nahrazení klasických stykovaných kolejnic bezstykovou kolejí. Šlo o jednu z prvních takovýchto instalací v USA.
Jednokolejný, neelektrifikovaný železniční tunel je při sklonu 0,8 % dlouhý 10,0 km (se světlou výškou 7,3 m a šířkou 5,5 m). Denně jím jezdí v průměru 15 vlaků, mezi nimi i transkontinentální Kalifornský Zephyr společnosti Amtrak. Dnes tunel slouží především nákladní dopravě včetně transportu uhlí pro energetiku. Paralelní vodovodní štola je široká 3,2 m a od roku 1936 přivádí z pacifického povodí až 36 m3s-1 vody do oblasti Denveru. Od roku 1979 patří tunel mezi Národní historické stavební památky USA [3].
Obr. 3 Západní portál tunelu Moffat na úpatí průsmyku Berthound v Middle Parku v Coloradu. Velký tunel Moffat, dlouhý 6 mil, vede ve středním Coloradu pod Kontinentálním rozvodím. Je jednou z největších technických zajímavostí Colorada. Jeho stavba trvala čtyři roky a umožnila hospodárné železniční spojení mezi oběma polovinami státu, před tím rozděleného vysokou horskou bariérou. Tunel také přivádí vodu ze západní strany na stranu východní. Kolorovaná fotografie. Sandborn Souvenir Co. Denver, Colo. 1904 [sbírka autorů].
Smyčkové tunely (Spiral Tunnels) v Kanadě
Vláda Kanady vyvíjela trvalý tlak na společnost Canadian Pacific Railway (CPR) ve smyslu zahájení brzkého spojení k Tichému oceánu. Proto, a také vzhledem k blízkosti hranic s USA, byla zvolena nejkratší trasa vedoucí přes Skalisté hory (Rocky Mountains) průsmykem Kopajícího koně (Kicking Horse Pass – 1 627 m n. m.) v provincii Britská Kolumbie.
Technické řešení trati v extrémním horském terénu však mělo již od zahájení provozu v roce 1884 charakter provizoria. Vlaky tak musely dlouhých 25 let zmáhat 6,6 km stoupání 4,5 % do tzv. Velkého kopce (Big Hill) v průsmyku Kicking Horse Pass. Soupravy omezené hmotnosti 710 tun přitom musely obsluhovat současně čtyři lokomotivy. Pro sjezd pak jako záchranný systém sloužily tři odvratné větve s protisklony. Výhybky byly přestavené do odvratných kolejí tak dlouho, dokud se obsluha trati nepřesvědčila, že vlak je dostatečně brzděný, teprve pak byly výhybky přestavené dále po spádu. Jednalo se o technicky náročné, drahé a potenciálně nebezpečné řešení.
Definitivní nahrazení těžkopádného systému navrhl inženýr J. E. Schwitzer. Mezi nádražím Field a údolím řeky Kicking Horse River tak 1 000 pracovníků v letech 1907 až 1909 vybudovalo zcela nový úsek trati. Jeho základním prvkem jsou dva neelektrifikované jednokolejné Smyčkové tunely (Spiral Tunnels). Oba opisují cca ¾ plné smyčky o poloměru 174,7 m. Horní smyčkový tunel (Upper Spiral Tunne, Tunnel no. 1) v hoře Cathedral Mt. má délku 992 m, Dolní smyčkový tunel (Lower Spiral Tunnel, Tunnel no. 2) v hoře Mt. Ogden je dlouhý 891 m – obr. 4. Nová trasa měří celkově 13,2 km a umožňuje provoz vlaků hmotnosti až 980 tun poháněných, při polovičním sklonu 2,2 %, již toliko 2 lokomotivami.
Dodnes se však jedná o jednu z nejstrmějších železničních tratí a jediné použití smyčkových tunelů v Severní Americe. Stavba úseku přišla dobově na 1,5 mil. CAD $ (současný ekvivalent cca 300 mil. CAD $). Nyní podle nepravidelného jízdního řádu projíždí denně smyčkovými tunely v průměru 25 až 30 vlaků. A tento úsek železnice je pro historii Kanady dokonce tak významný, že Kicking Horse Pass byl v roce 1971 označený za Národní historické místo [4].
Obr. 4 Smyčkový tunel. Smyčkový tunel byl postavený v roce 1909 pro snížení strmého stoupání dráhy v průsmyku Kicking Horse. Stavělo jej po dva roky 1 000 mužů. Vede v délce 961 yardů přes horu Mt. Ogden a 1 065 yardů do údolí Cathedral Crags. Photo: C. P. Archives. © High Country Colour Box 638 Stn G Calgary Alta T3A 2G5. Okolo 1980? [sbírka autorů].
Pohled na portály Smyčkových tunelů od východu. Vlevo nahoře Horní tunel v hoře Cathedral Mt. a vpravo Dolní tunel v hoře Mt. Ogden. Délka projíždějících vlaků si zaslouží obdiv. Délky tunelů na popisu pohlednice se nicméně rozcházejí s parametry uváděnými v základní literatuře [4].
Tunel Toothrock v Oregonu
První dálnicí postavenou na severozápadě USA byla Columbia River Highway, vedená v Oregonu podél stejnojmenné mohutné řeky. Stavba původní, cca 121 km dlouhé komunikace probíhala mezi lety 1913 až 1922. Prudký nárůst automobilového provozu si však téměř vzápětí vynutil její napřímení a zkapacitnění. Postupné přetrasování probíhalo ve 30. až 50. letech 20. stol. Dnes je autostráda provozovaná jako Interstate 84, a nad to zařazená v rroce 1984 mezi Národní historické památky stavebního inženýrství. Nacházejí se na ní tři tunely. Jeden z nich, poblíž přehrady Bonnevill, je pojmenovaný Toothrock (též Tooth Rock) – obr. 5. Byl otevřený roku 1937, je dlouhý 255,1 m a má, při světlé šířce 8,5 m a výšce 4,9 m, stále jen původní dva jízdní pruhy [5].
Obr. 5 Řeka Columbia – tunel Bonneville. Dálnice pojmenovaná Columbia River Highway prochází širokým údolím stejnojmenné mohutné řeky. V horách pro ni byly proražené tunely, které řidičům zpříjemňují cestu. Photo by H. A. Williams. Pub. by Smith-Western Inc. 224 S. W. Jefferson, Portland, Oregon. Okolo 1960 [sbírka autorů].
Na pohlednici je západní portál tunelu, jehož správné jméno je Toothrock (někdy psáno též Tooth Rock). Portál je z klasického kamenného zdiva, ačkoliv ostění tunelu je provedené již výhradně z betonu. Vlevo je vidět hladina přehradního jezera Bonnevill.
Tunely Blue Mt. a Kittatinny Mt. v Pennsylvanii
Pennsylvania Turnpike je jako součást Interstate 76 zpoplatněnou dálnicí vedenou napříč státem směrem východ – západ. Byla postavená ve 30. letech 20. stol. v trase opuštěné železnice. Při překonávání Apalačského pohoří (Appalachian Mountains) bylo vyraženo sedm tunelů celkové délky 7,2 km; ty také daly komunikaci dobovou přezdívku „tunelová dálnice“. Z úsporných důvodů však šlo vždy pouze o jeden tunel se dvěma jízdními pruhy a obousměrným provozem. Již koncem 50. let však bylo zřejmé, že takto koncepce činí tunely zásadními úzkými hrdly provozu. Nezbytná rekonstrukce byla provedená u čtyř tunelů dostavbou druhé tunelové roury a zbývající tři byly nahrazeny otevřenými zářezy. Dva tunely ze zbývajících čtyř se nacházejí v okrese Franklin. Zde procházejí stejnojmennými kopci Blue Mountain a Kittatinny Mountain. Odděluje je v nepatrném odstupu toliko 160 m široké údolí Gunter (Gunter Valley) – obr. 6. Dostavba jejich druhých tubusů byla zahájená 18. 4. 1966 a ukončená 18. 3. 1970. Oba tunely mají od té doby standardní dvě roury po dvou jízdních pruzích šířky 4 m. Tunel Blue Mountain je přitom s 1 323 m nejkratším z provozovaných tunelů, tunel Kittatinny Mt. měří 1 441 m. Realizace všech dostaveb dbala, mimo jiné, rovněž na důsledné zachování rázu původních portálů [6 až 8].
Obr. 6 Tunely Blue Mt. a Kittatinny Mt. Pennsylvania Turnpike „Největší dálnice světa“. Výhled z tunelu Blue Mt. (dlouhého 4 339 stop) směrem k západu a vjezdu do sousedícího tunelu Kittatinny Mt. (dlouhého 4 727 stop). Dálnice Pennsylvania Turnpike překonává celé pásmo Appalačského pohoří sérií sedmi tunelů, z nichž nejdelší má více než jednu míli. Howard Johnson Publishing Department, Bedford, Pa. 1964 [sbírka autorů].
Tunel Green River ve Wyomingu
Skrze skalní hřeben Gren River ve Wyomingu prochází dálnice Interstate 80 (pojmenovaná D. D. Eisenhower Highway) dvěma tunely lidově zvanými Dvojčata (Twin) – obr. 7. Tunely dlouhé 346,9 m mají pro kazdý směr po dvou jízdních pruzích a slouží dopravě od 28. 10. 1966 [9].
Obr. 7 Tunely Dvojčata (Twin Tunnels), Wyoming. Tunely Dvojčata se nacházejí na jihu Wyomingu, v údolí řeky Green River, na dálnici Interstate 80. Řeka Green River ve Wyomingu je přes Hwy 530 severní branou do krásné národní rekreační oblasti Flaming Gorge. Photo © Larry Friedman. Wyoming Trading Company, P.O. Box 670, Mills WY 82644. Okolo 2000 [sbírka autorů].
Oficiální název tunelu je Green River. Na pohlednici jsou vidět charakteristické sdružené západní portály těchto Dvojčat (Twin).
Železniční tunel Cacheuta v Argentině
Za dalším tunelem se musíme vydat až do Argentiny, k úpatí And. Tunel Cacheuta se nachází na trati zvané Transandská železnice (Ferrocarril Transandino). Jedná se o kombinovanou trať dlouhou 248 km, kde se střídá ozubnice systému Abt s adhezní železnicí rozchodu 1 000 mm. Vede z města Mendoza v Argentině, průsmykem Uspallata přes pohoří And, do Santa Rosa de Los Andes v Chile. Stoupá do výšky téměř 3 200 m n. m. do Las Cuevas, kde vstupuje do cca 3,2 km dlouhého hraničního tunelu Cumbre. Trať přitom zhruba sleduje starodávnou trasu cestovatelů překračujících s mulami a vozíky Andy mezi Chile a Argentinou a zároveň spojuje železniční sítě obou zemí, provozované s širokým rozchodem 1 676 mm.
Práce na stavbě byly zahájené v roce 1887 a vzhledem k finančním problémům postupovaly s přestávkami dlouhých 23 let. Celá trať byla proto poprvé uvedená do provozu až v roce 1910. K roku 1927 byla trať elektrifikovaná a posléze provozovaná s nasazením švýcarských lokomotiv.
Tunel Cacheuta je vzdálený zhruba 37 km od města Mendoza (767 m n. m.), výchozího bodu Transandské železnice a cca 3 km od stejnojmenné železniční stanice Cacheuta (1 228 m n. m.). Lázeňské městečko s vývěry termálních a sirných pramenů mělo svůj největší rozkvět spojený právě s Transandskou železnici. Je však obklopené horami a nachází se příliš daleko pro standardní turistický ruch. Samotný jednokolejný tunel Cacheuta je v nadmořské výšce 1 198 m, má délku cca 100 m a byl realizovaný v letech 1887 až 1891, v rámci výstavby prvního úseku mezi Mendozou a Uspallatou. Byl vyražený s použitím trhacích prací pravděpodobně ve velmi pevných skalních horninách, a proto také, jak je patrné z obr. 8, nebyl opatřený ostěním.
Kvůli omezení nákladní a osobní přepravní kapacity a později i kvůli konkurenci ze strany automobilové dopravy, spolu s nebezpečím a relativním nepohodlím a také pomalým pohybem vlaků ale nebyla Transandská železnice nikdy komerčním úspěchem. Osobní železniční doprava zde skončila v roce 1979 a zanedlouho v roce 1984 projel také poslední nákladní vlak. Od té doby je tak železnice mimo provoz [10, 11].
Obr. 8 No. 9 (Republika Argentina) Andské pohoří. Tunel Cacheuta. Výška 1198 m. ?? Před rokem 1920 [sbírka autorů].
Výhled z jižního portálu nevyzděného tunelu. Párou tažený vlak v pozadí jede do Mendozy. Trať obloukem obchází svahy hory Cerro Cacheuta (2 316 m n. m.), která morfologicky již náleží k Andám. Vlevo dole pod tratí je vidět řeku Mendoza, která dala jméno celé provincii.
doc. Ing. Vladislav Horák, CSc.,
Ing. Milan Majer,
Ing. Richard Svoboda, Ph.D.,
Bc. Jaroslav Glisník
Literatura a podklady:
[1] Hollandův tunel [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Hollandův tunel – Wikipedie (wikipedia.org) >
[2] North River Tunnels [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < North River Tunnels - Wikipedia >
[3] Moffat Tunnel [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Moffat Tunnel – Wikipedia >
[4] CPR SPIRAL TUNNELS CENTENNIAL [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < CPR SPIRAL TUNNELS CENTENNIAL SPECIAL (canadianrailwayobservations.com) >
[5] Toothrock Tunnel ("Tooth Rock Tunnel") [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < The Columbia River - Toothrock and Toothrock Tunnel, Oregon (columbiariverimages-com.translate.goog) >
[6] Pennsylvania Turnpike [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Pennsylvania Turnpike - Wikipedia >
[7] Blue Mountain Tunnel [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Blue Mountain Tunnel - Wikipedia >
[8] Kittatinny Mountain Tunnel [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Kittatinny Mountain Tunnel - Wikipedia >
[9] Green River tunel ve Wyomingu [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Green River Tunnel – Wikipedia >
[10] Transandine Railway – Wikipedia [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < Transandine Railway – Wikipedia >
[11] Ferrocarril Trasandino [online]. [cit. 2022-03-27]. Dostupné na internetu < errocarril-trasandino.com.ar >