nieuws

Alles hangt met alles samen in de Gotthard-basistunnel

bouwbreed

Vandaag vinden de tests plaats van vooral de pantograaf van een van de treincombinaties die na opening in 2016 door de tunnel raast. Achter de ogenschijnlijk simpele beugel die de stroom afneemt van de bovenleiding, blijkt een complexe wereld schuil te gaan. Een wereld bepaald door technische afspraken en Europese normen. Want die harmonicastructuur op […]

Vandaag vinden de tests plaats van vooral de pantograaf van een van de treincombinaties die na opening in 2016 door de tunnel raast. Achter de ogenschijnlijk simpele beugel die de stroom afneemt van de bovenleiding, blijkt een complexe wereld schuil te gaan. Een wereld bepaald door technische afspraken en Europese normen. Want die harmonicastructuur op het dak gedraagt zich bij een snelheid van 220 kilometer in een tunnel waar veel stof ronddwarrelt, met omgevingstemperaturen die oplopen tot wel 40 graden, heel anders dan op een boemeltreintje in de buitenlucht.

Elke tunnel heeft ook nog eens zijn eigen karakteristiek, meldt Stephan Aerni, die bij AlpTransit leiding geeft aan het testteam. “Het is deels wel te voorspellen met computersimulaties, maar de praktijk pakt toch altijd weer anders uit. De bovenleiding kan gaan slingeren of de pantograaf zelf gaat dansen door de luchtstroming en de beweging van de trein eronder. Als je dat niet onder controle hebt, kan het zomaar zijn dat je na een paar maanden de complete bovenleiding van de tunnel al moet vervangen.”

De pantograaf van de trein, die vanuit het plaatsje Bodio koers zet richting het noorden, is daarom uitgerust met allerhande meetapparatuur. Er zijn versnellingsopnemers aangebracht om de zijwaartse bewegingen te registreren. Krachtsensoren bepalen hoe sterk de stroomafnemer tegen de bovenleiding duwt. Weer andere instrumenten meten snelheid en richting van de luchtstroom op vier hoogtes langs de beugel. Een paar uithouders van de bovenleiding zijn uitgerust met meetapparatuur om te kijken of de stroomkabel niet gaat slingeren of te ver omhoog wordt geduwd. En dan staat er nog een camera geïnstalleerd op het dak van de testtrein om te kijken of er geen vonken ontstaan.

Alle waarnemingen tijdens de 13 kilometer lange testrit worden gecorreleerd met metingen van de zijwaartse versnellingen op de wielstellen van de treinen. Op hun beurt kunnen die weer worden teruggevoerd op ongelijkheden in de ligging van de spoorstaven. Al zijn de precieze bewegingen weer afhankelijk van de vering van de trein. Zo hangt volgens Aerni alles met alles samen. “En moet je dus stap voor stap testen om oorzaak en gevolg goed te kunnen onderscheiden. Ook al worden er al meer dan honderd jaar pantografen in de spoorwereld toegepast, het is en blijft een delicaat samenspel van factoren. Niet voor niets ontstaan er tijdens de testritten geregeld pittige discussies tussen de technici die zich vertwijfeld afvragen of ze nu de tunnelinstallaties aan het beproeven zijn of de uitrusting van de trein. Het is uiterst complex.”

Zodra er spanning staat op de bovenleiding en baanvak Bodio is vrijgegeven, geeft de machinist flink gas. De combinatie trekt stevig op en zit al na een dikke minuut op zijn maximumsnelheid van 220 kilometer per uur. Een minuut later moet hij alweer afremmen om op tijd te stoppen even voor de vluchthalte bij Faido, waar de treinen zelfs van buis kunnen wisselen. De terugrit verloopt ongeveer net zo. Gedurende een kleine minuut wordt de pantograaf op het dak nogmaals blootgesteld aan de maximumsnelheid van 220 kilometer per uur.

Hoewel de data nog geanalyseerd moeten worden, lijkt het volgens Aerni met de pantograaf op deze testrit wel goed te zitten. Hij gaat hem nog in andere configuraties testen. Met twee, drie en zelfs vier locs achter elkaar, met de pantograaf in verschillende standen. Want daar reageert de bovenleidingdraad weer anders op. “En dan hebben we het alleen nog maar over de pantograaf. Er zijn nog honderden andere parameters die we moeten testen. Want als de tunnel eenmaal open is, willen we niet verrast worden. We hebben absoluut tot eind 2016 nodig voordat we de tunnel kunnen vrijgeven.”

tweets

Ventilatie

Bij normaal gebruik wordt de ­Gotthard-basistunnel niet geventileerd. Geen ventilator is namelijk zo krachtig als de treinen die er met hoge snelheid doorheenrijden. De luchtbel die de locomotieven voor zich uitduwen wordt ook gebruikt om de lucht in de dwarsverbindingen tussen de tunnelbuizen te verversen. Als die niet geventileerd zouden worden, zou de warmte al snel oplopen tot zo’n 40 graden. Dat is namelijk de temperatuur van het omringende gesteente zo diep in het bergmassief. Via een slim systeem van kleppen worden de zuidelijke dwarsverbindingen ververst door treinen die vanuit het zuiden naar het noorden snellen in de oostbuis. De noordelijke vluchtgangen worden geventileerd door de treinen die juist in omgekeerde richting naar Milaan rijden.

tweets

Ventilatie

Bij normaal gebruik wordt de ­Gotthard-basistunnel niet geventileerd. Geen ventilator is namelijk zo krachtig als de treinen die er met hoge snelheid doorheenrijden. De luchtbel die de locomotieven voor zich uitduwen wordt ook gebruikt om de lucht in de dwarsverbindingen tussen de tunnelbuizen te verversen. Als die niet geventileerd zouden worden, zou de warmte al snel oplopen tot zo’n 40 graden. Dat is namelijk de temperatuur van het omringende gesteente zo diep in het bergmassief. Via een slim systeem van kleppen worden de zuidelijke dwarsverbindingen ververst door treinen die vanuit het zuiden naar het noorden snellen in de oostbuis. De noordelijke vluchtgangen worden geventileerd door de treinen die juist in omgekeerde richting naar Milaan rijden.

Tijds- en milieuwinst

Behalve de 57 kilometer lange Gotthard-basistunnel bouwt AlpTransit iets zuidelijker ook nog de Ceneritunnel. Die wordt 16 kilometer lang en zal volgens plan eind 2019 opengaan voor het treinverkeer. De reistijd van Zürich naar Milaan is dan met een uur teruggebracht tot 3 uur.Voor de Zwitsers is de winst in het terugdringen van de luchtvervuiling in hun berggebieden minstens zo belangrijk. Want ze ergeren zich al decennia aan de vele vrachtwagens uit heel Europa die hun noord-zuidroutes door de Alpen verstoppen en daarbij ook nog eens donkere roetwolken uitstoten. De bedoeling is dat het zware vrachtvervoer verhuist naar het spoor. Omdat beide tunnels diep door de bergen gaan zijn er nauwelijks hoogteverschillen te overbruggen en kunnen zelfs zware goederentreinen door één locomotief veilig door de tunnel worden geloodst. Tot nu toe zijn daarvoor vaak twee of drie locs nodig. Dat levert 10 procent winst op in energiegebruik en CO2-uitstoot.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels