Jak software pro 3D modelování pomohl postavit nejdelší tunel na světě

Po téměř 20 letech výstavby byl v roce 2016 konečně dokončen nejdelší železniční tunel na světě. Gotthardský Base tunel prochází 57 km masivem Saint-Gotthard mezi Erstfeldem a Bodiem ve Švýcarsku. Jen málo projektů se vyrovná této ambiciózní stavbě, pokud jde o dobu, rozsah a složitost výstavby. Proto byl potřeba pokročilý software pro 3D modelování, který pomohl konstrukčním týmům splnit tento rekordní tunelový projekt.

Výzva

Tunel se skládá ze dvou jednokolejných tunelů, oba o délce 57 km, a dále více než 150 km tunelů, štol, průjezdů a šachet. Kromě toho byly k vytvoření tunelů zapotřebí dvě multifunkční stanice, dvě kolejové křižovatky, vzduchové systémy a další technická zařízení. Tyto požadavky vytvořily obzvláště složitý projekt, který bylo obtížné vizualizovat a navrhnout pouze ve 2D.

© AlpTransit Gotthard AG

Celý tunel byl navržen jako dvoustěnný, takže geometrii ostění bylo potřeba optimalizovat tak, aby poskytovala požadovanou ochranu za co nejnižší náklady. Tunely byly také postaveny z vyztuženého betonu, což představovalo výzvu při navrhování a detailování takového množství výztuže. A konečně, s více než 1 000 rozvrženími pro obě sekce a několika stranami zapojenými do navrhování projektu bylo naprosto nezbytné, aby si tým mohl snadno a spolehlivě vyměňovat data.

Řešení

Jedinou cestou vpřed byla možnost navrhnout a vizualizovat tunely pomocí softwaru pro 3D modelování, který by byl vhodný pro tunely. Generální plánovači, Gähler und Partner AG, si vybrali Allplan Engineering, aby jim pomohla vyvinout a optimalizovat design. Schopnost vizualizovat průniky prvků, jako jsou tunelové trouby a štoly, byla klíčem k jejich přesnému a bezkoliznímu návrhu.

Také ostění tunelu bylo geometricky optimalizováno pomocí Allplan Engineering, což ušetřilo 89 000 m³ betonu – v ceně přibližně 19 milionů CHF. Přesná poloha podpory výkopu byla zapracována digitálním měřením povrchu. Tato data byla načtena do Allplan Engineering a uložena do standardních profilů. S přihlédnutím ke všem specifikacím, které bylo třeba splnit, byla následně určena optimální konfigurace bednění a předána na stavbu k realizaci. Bez vhodného softwaru pro 3D modelování tunelů by toho bylo obtížné dosáhnout

© AlpTransit Gotthard AG

3D modelování bylo také použito všude tam, kde byly obtížné řezy nebo problémové oblasti, aby bylo možné komponenty revidovat pomocí vizualizací. Systém 3D modelování poskytuje jistotu, že vymodelovaná výztuž bude při vytváření plánů výztuže skutečně vhodná.

Allplan Engineering byl poprvé použit ke konci práce v Amstegu a začátku plánování realizace v Erstfeldu. Nový program byl rovnou otestován: všechny layouty byly bez chyb převzaty a dále bez problémů upravovány. "Skutečnost, že přenos dat fungoval tak dobře, byl významným faktorem úspěchu."

© AlpTransit Gotthard AG

Výměna dat a kompatibilita byla rozhodujícím faktorem, protože v projektu bylo použito velké množství programů a verzí. Proto bylo důležité, aby bylo možné výkresy vyměňovat v dokonalé kvalitě a bez ztráty dat. S Allplan Engineering to bylo snadno dokončeno navzdory obrovskému objemu dat.

Chcete-li se dozvědět více o tom, jak byl postaven Gotthardský tunel, podívejte se na naši případovou studii.