Elveţienii s-au pomenit cu un utilaj TBM blocat la săparea tunelului Gotthard de 16,9 km şi au fost nevoiţi să recurgă la o rară schimbare de planuri

Elveţienii sunt probabil cei mai buni profesionişti din lume în ingineria civilă şi în mod special în construcţia de tuneluri, iar asta o recunosc multe alte ţări foarte bune în aceste domenii. Ei au experienţa de a fi construit mii de tunele în propria ţară, atât rutiere, cât şi feroviare, iar lucrările la fiecare nou tunel sunt adevărate mostre de măiestrie în planificare şi execuţie precisă. Tot ei, elveţienii, spun adeseori că în acest domeniul nu trebuie să existe surprize neplanificate, pentru că ele înseamnă doar faptul că planificarea n-a fost suficient de bună. Şi totuşi, când lucrările sunt ultra complexe şi ajung în adâncurile unor munţi, chiar şi în Elveţia se întâmplă lucruri neprevăzute. De curând, inginerii elveţieni s-au pomenit cu un utilaj TBM practic blocat la săparea celui de-al doilea tunel Gotthard de 16,9 km lungime şi au fost nevoiţi să recurgă la o rară schimbare de planuri.

În luna februarie 2025, noi scriam că elveţienii demaraseră forarea celui de-al doilea tunel Gotthard, implementând o idee din 1980 cu utilaje moderne şi planificare genială. Menţionam anul 1980 pentru că anume atunci a fost inaugurat primul tunel rutier Gotthard, tunel care era la acel moment cel mai lung din lume. Conform ideii iniţiale, trebuiau să existe două tunele paralele, câte unul pentru fiecare sens. Doar că în 1980 lucrările s-au oprit la un singur tunel inaugurat, care a fost separat pe interior în benzi de circulaţie în ambele sensuri.

Publicul elveţian nu şi-a dorit o capacitate foarte mare de trecere prin noile tuneluri, pentru a nu aglomera zona cu prea mult trafic de automobile, în special cu trafic de camioane. Proiectarea iniţială a presupus construcţia a două tunele paralele, cu un tunel de evacuare între ele, însă tot atunci s-a agreat că iniţial e suficient să se construiască un singur tunel principal şi unul de evacuare, pentru cel de-al doilea fiind forate doar porţile din ambele părţi, cu promisiunea că acesta va fi construit doar dacă în viitor va creşte traficul.

Traficul a crescut de mult timp, dar elveţienii continuă să-şi dorească limitarea lui pe această porţiune de autostradă, aşa că la intrarea în acest tunel există semafoare, care se aprind deseori cu culoarea roşie şi o fac nu din cauza vreunui incident, ci pentru a se respecta un număr ţintă de 1.000 vehicule pe oră care traversează singurul tunel rutier Gotthard operaţional. Camioanele sunt direcţionate pe un traseu alăturat, care începe mai departe şi include platforme feroviare, iar un tren cu multe asemenea vagoane cu platforme traversează al alt tunel, Gotthard inferior, destinat doar traficului feroviar, care e şi mai lung în distanţă.

Dar, din motive de siguranţă, în 2014 a fost luată decizia de a pregăti construcţia celui de-al doilea tunel rutier paralel. Primului tunel are deja 45 de ani în operare şi va avea nevoie de o reparaţie capitală în 5 ani, reparaţie care poate fi făcută doar cu închiderea totală a lui. Asta a determinat nevoia construii, în sfârşit, a celui de-al doilea tunel Gotthard. Şi doar asta i-a motivat pe elveţieni să accepte construcţia celui de-al doilea tunel cu condiţia că, deşi ambele tunele vor fi suficient de late pentru câte două benzi, traficul va fi organizat doar pe o singură bandă per tunel şi va rămâne la aceeaşi capacitate din prezent. Cealaltă bandă liberă va fi calificată drept bandă de urgenţă, pentru vehicule de intervenţie.

În februarie, a demarat forarea celui de-al doilea tunel, care trebuie să aibă dimensiuni identice cu primul, de 12,7 metri diametru, cu 5 metri înălţime şi 8 metri lăţime a părţii interioare cu carosabil. Lungimea va fi identică, de 16,9 km.

Pentru forare, au fost pregătite două utilaje specializate de forare a tunelurilor, numite abreviat TBM. Un asemenea utilaj are un cap de forare rotativ, cu dinţi duri, prevăzut să poată roade şi sparge până şi cele mai dure roci. Materialul rezultat e transmis prin interiorul utilajului în spate şi evacuat din tunel. Cele două utilaje TBM au început în paralel forarea de la ambele capele ale tunelului, din nord şi din sud, şi urmau să se întâlnească la mijloc.

Planificarea acestei operaţiuni a fost extrem de minuţioasă, cu ani în avans, şi a fost făcută pentru încă 8 ani înainte, doar 5 dintre care vor însemna construcţia propriu-zisă a noului tunel. Utilajele TBM au fost produse de compania Herrenknecht AG din sudul Germaniei, iar componentele lor au fost transportate cu camioanele prin operaţiuni logistice de amploare, specifice transporturilor agabaritice. În total, a fost nevoie de un număr imens de 110 camioane pentru doar pentru a transporta componentele acestor utilaje, iar ulterior aceste utilaje au fost asamblate în Elveţia, cel din nord în Goschenen şi cel din sud în Airolo.

Foto: Imagine din convoaiele de transport agabaritic pentru componentele TBM

Fiecare din cele două utilaje TBM care începuseră a munci la tunelul Gotthard e dotat cu un cap de forare propulsat de 15 electromotoare cu 7.136 CP putere totală, ceea ce echivalează cu 5.250 kW, sau 350 kW per motor. Deci, doar cele două maşinării consumau o putere de 10,5 MW de electricitate din reţea, cât un întreg orăşel.

Lungimea unui utilaj TBM din cele care muncesc la Gotthard e de 110 metri, comparabilă cu lungimea unui tren, iar greutatea e de 1.800 tone. Capul de forare se roteşte cu o viteză cuprinsă între 2 şi 4 rotaţii per minut, iar în luna aprilie 2025 inginerii de pe şantier menţionau că într-o zi productivă un utilaj TBM poate fora până la 20 metri de tunel, cu tot cu lucrările de evacuare a tonelor de material rezultat din forare. Totul depinde de duritatea rocii la care se lucrează în fiecare zi. Pe porţiunile cu roci de granit, avansul TBM era de 10 metri pe zi, spuneau în aprilie inginerii elveţieni.

Tot atunci inginerii explicau că, de fapt, cele două utilaje TBM au mici diferenţe dintre ele. Utilajul botezat Paulina, din sud, are 2.118 tone, fiind cu 300 tone mai greu decât celălalt. Asta l-a făcut să aibă nevoie de putere mai mare, de 7.613 CP. Diferenţa vine din consistenţa diferită a rocilor pe care cele ouă utilaje trebuiau să le foreze.

Totuşi, mai târziu, deja după forarea a 190 metri de tunel de către TBM-ul sudic Paulina, utilajul a trebuit oprit prima dată. Primele semne de alarmă au fost cantitatea mult mai mare de material excavat faţă de cel planificat, în comparaţie cu metrii avansaţi. Asta însemna că în interior rocile se năruiesc mai mult decât diametrul forat, ceea ce semnalează o instabilitate gravă a structurii. Primele alarme despre depăşirea limitelor admisibile au avut loc la 10 iunie.

În următoarele săptămâni acest nivel a mai fost depăşit constant, iar procesul normal bloca lucrările automat de fiecare dată. Inginerii au trebuie să modifice canalele de comunicare şi reacţii, astfel încât inginerii să doar notificaţi, dar lucrările să continue şi cu alarma activă.

În cele din urmă bucăţile de rocă desprinsă haotic au fost tot mai mari, până când la 23 iunie a avut loc un prim blocaj mecanic al capului de forare. A fost luată decizia opririi lui, urmată de alte măsuri de siguranţă până la repornire. Atunci inginerii au fost acuzaţi că modificarea procedurilor în timpul lucrărilor a fost o idee neinspirată, care a dus la o situaţie de blocaj şi o posibilă deteriorare a utilajului TBM. Eroare de planificare şi erori de management, cu alte cuvinte, mai ales că în 2016 existase un raport care menţiona aceste riscuri şi recomanda ca porţiunea de aici să fie forată cu explozibili controlaţi, nu cu TBM.

O bună perioadă se anunţa doar că inginerii caută o soluţie. Şi abia acum câteva zile, echipele de ingineri care lucrează la tunelul Gotthard au venit cu o informaţie oficială despre ce s-a întâmplat in iunie până acum. Utilajul TBM nu a fost deteriorat mecanic şi a putut fi repornit cu viteză minimă de înaintare, fapt care s-a făcut tocmai pentru a evitarea blocarea lui ulterioară din cauza surpărilor. În acest răstimp, utilajul TBM Paulina a avansat până la doar 300 metri, deci doar 110 metri de progres în atâtea luni.

Iar următorul segment de rocă instabilă, de 500 metri, va fi săpat prin explozibili controlaţi, aşa cum recomanda demult acel raport. Utilajul TBM va trece apoi peste cei 500 metri săpaţi prin metoda tradiţională şi va continua mai departe cu forările. Însă toate aceste procese vor întârzia lucrările cu 6-8 luni şi vor mări costurile lucrărilor cu 15-20 milioane de franci, bugetul total fiind de 2,14 miliarde de franci.

Această schimbare de planuri a impus şi forarea unui tunel adiţional tehnic spre porţiunea care va fi săpată prin metoda clasică. Acest tunel adiţional a şi fost forat. Ş asta înseamnă că acum lucrările pot continua pe porţiunea de 500 metri, prin metoda mai „arhaică” a detonărilor.

Aşadar, chiar şi cei mai buni ingineri din lume uneori se încred prea mult, aparent, în tehnologiile noi, şi ignoră chiar şi recomandările clare de a aplica parţial metode vechi şi verificate, iar asta a dus la schimbări rare de planuri în Elveţia la asemenea lucrări complexe.