Vrcholový tunel pri Harmanci sa stal dĺžkou 4698,15 m najdlhším železničným tunelom nielen na Slovensku, ale v celom bývalom Česko-Slovensku. Postavením Čremošnianskeho tunela vyvrcholila výstavba železničných tunelov na území Slovenska.

Prípravné práce na stavbe tunela
Pred začatím razenia Čremošnianskeho tunela bolo potrebné dôkladne preskúmať priečny profil dna údolia v mieste kríženia s trasou tunela. Na podklade geologických máp a niekoľkých hlbokých vrtov sa zostrojilo niekoľko priečnych profilov, v ktorých sa vyznačila poloha projektovaného tunela.

Priečne geologické profily územím Čremošnianskeho tunela
Guttensteinské vápence (1), dolomity chočského príkrovu (2), dolomitické brekcie (3), slienité vápence neokómu spodného subtatranského príkrovu (4)

Geologické profily Čremošnianskym tunelom pred stavbou a po prerazení smerovej štôlne
Guttensteinské vápence (1), dolomity chočského príkrovu (2), dolomitické brekcie (3), slienité vápence neokóu spodného subtatranského príkrovu (4)

	podľa predpovede	v smerovej štôlni
v dolomitoch	50%	47%
v guttensteinskom vápenci	16%	19%
v slienitých vápencoch spodnej kriedy	34%	34%

• Najskôr vymedzili zbernú oblasť, t.j. územie, z ktorého môže tunel stiahnuť zrážkové vody. Oblasť závisí nielen od hraníc geografických rozvodí, ale pri striedaní priepustných a nepriepustných vrstiev aj od toho, ako ďaleko leží na povrchu prienik najnižšej nepriepustnej vrstvy, po ktorej by voda mohla stekať do tunela. Pre Čremošniansky tunel bolo treba určiť polohu vrás vytvorených nepriepustnými horninami subtatranských príkrovov v okolí tunela. Po nich totiž vnikne do tunela voda, ktorá sa nahromadí v synklinále, vytvorenej nepriepustnými vápnitými slieňami spodnej kriedy. Takto určená zberná oblasť Čremošnianskeho tunela má plochu 26 km², je značne pretiahnutá v smere severovýchod-juhozápad, t.j. rovnobežne so smerom miernych vrás, do ktorých sú zbortené subtatranské príkrovy v širšom okolí tunela.
  Zberná oblasť je prevažne porastená starými ihličnanmi a listnatými lesmi. Na strmých svahoch vystupujú aj holé skaly, tvorené vápencami a dolomitmi, ktoré su jednoznačne priepustné, lebo sú rozrušené mnohými puklinami a celou sústavou podzemných dutín.
• Ďalej určili priemerné množstvo vody z vodných zrážok za rok na štvorcový kilometer zbernej oblasti (z viacročných meraní meteorologických staníc) a na celú oblasť so známou plochou.
  
• Na základe klimatických podmienok a charakteru povrchu zbernej oblasti odhadli, že z celkového množstva vodných zrážok okolo 1000 mm presiakne do podzemia 40%. Výpar podľa údajov pre krajiny s listnatými lesmi odhadli na 40%, povrchový odtok vôd len na 20%, pretože údolia, hlavne vo vyšších polohách, sú takmer suché, po povrchu odteká voda len v dobe prívalových dažďov.
• Podľa predchádzajúcich úvah a uzáverov určili priemerný prítok vody do tunela, ktorý v tomto prípade bude 330 l/s.
• Na záver odhadli priepustnosť hornín v jednotlivých úsekoch tunela a podľa toho predpovedali, ako sa na celkovom prítoku do tunela budú podieľať vývery vody v jednotlivých miestach s vysokou priepustnou horninou. Predpokladali, že toto množstvo nebude rovnomerne rozložené na celú dĺžku tunela, ale že prítok vody bude sústredený na niekoľko úsekov, v ktorých jednotlivé vývery môžu mať dočasne až niekoľkonásobnú hodnotu priemerného odtokového množstva.

Časový priebeh odtoku vody pri razení smerovej štôlni Čremošnianskeho tunela, merané pri oboch portáloch

Stavba tunela
Na banskobystrickom portáli tunela sa v pondelok 28.9.1936 uskutočnilo slávnostné začatie prác na stavbe trate Banská Bystrica-Dolná Štubňa za účasti prezidenta republiky Dr. Edvarda Beneša s manželkou Hanou, ministra železníc Rudolfa Bechyně, ministra spravodlivosti Ivana Dérera, armádneho generála Jana Syrového, členov Národného zhromaždenia, krajinského prezidenta J.Országa, starostov Banskej Bystrica a Harmanca a ďalších činiteľov verejnej správy, robotníctva a úradníctva stavby a mnoho obecenstva. Slávnostný prejav predniesol minister železníc R.Bechyně, odborový prednosta Ing.dr.Koněrza oboznámil prítomných so stavbou železnice a prvý vrt smerovej štôlne previedol prezident republiky E.Beneš, po ktorom aj on predniesol krátky prejav.
Tunel bol razený podobne ako aj všetky ostatné na celom úseku železnice rakúskou modifikovanou sústavou. Najprv bola z obidvoch strán razená spodná smerová štôlňa s prierezom 8-12 m². Zo spodnej štôlne sa potom razili vo vzdialenosti 170-180 m klenbové zálomy až do výšky rubu stien klenieb a z nich sa v obidvoch smeroch razila vrchná štôlňa.
Razenie tunela prebiehalo v nesmierne ťažkých podmienkach. Prechádza totiž krasovým územím, ktoré spôsobovalo dočasné prítoky vody do tunela, z razeného tunela sa stala drenáž. Horniny pod zbernou oblasťou tvorili podzemnú panvu priepustných hornín na nepriepustných horninách. Budovaný tunel sa dotkol tejto podzemnej nádrže. Pokiaľ sa bazén nevyprázdnil, množstvo vody presakujúcej do tunela bolo mnohonásobne väčšie než množstvo vody zistené podľa zbernej oblasti. Tak sa často stávalo, že tlaková voda navŕtaná na čele vyrazila vŕtačku z rúk robotníka a po celé hodiny striekala na vzdialenosť až 10 m v prúde s výdatnosťou aj 760 l/s. Po prievale vôd v januári 1938 síce voda celkom zaplavila čelbu. Keďže bolo pracovisko pripravené na možný príval vody, pri razení smerovej štôlne sa totiž na základe predpovede ukladal dobre konštruovaný a značne dimenzovaný odvodňovací kanál, raziace práce sa zastavili len na 2 dni.
Pre odstránenie rúbaniny sa používali vozíky, ktoré sa pohybovali po úzkorozchodnej drážke. Pohyb vozíkov limitoval aj tempo tunelárskych prác. Značné pokroky pri razení sa dosiahli zriadením výhybiek priamo v smerovej štôlni. Po odstrele boli z najbližšej výhybky pristavené 3 až 4 vozíky a materiál sa širokými lopatami s krátkymi rúčkami prehadzoval z vozíka na vozík, miesto zostalo bez výlomov a mohol sa robiť ďalší odstrel. Prehadzovaním materiálu sa ušetrili 2 až 3 prestávky, ktoré vznikali medzi odchodom plného a pristavením prázdneho vozíka. V období razenia tunelových štôlní sa v tuneli pracovalo nepretržite. Práca bola riadená podľa vopred vypracovaného harmonogramu, ktorý sa prísne dodržiaval.
Tunelová rúra bola dokončená za necelých 20 mesiacov. Pri prerazení smerovej štôlni 28.augusta 1938 (27.8.1938?) bola odchýlka v smere 28 mm a vo výške dokonca len 5 mm.
Technickým zázemím stavby bolo tunelové nádvorie, ktoré bolo vybudované na obidvoch stranách tunela. Na tunelových nádvoriach pracovali nepretržite kovoobrábacie dielne, píly, drviče kameňa a piesku a ďalšie stroje a aj zariadenia zabezpečujúce nerušený postup stavebných prác. Deväť stabilných a pojazdných kompresorov vyrábalo približne 137 m³ stlačeného vzduchu za minútu, ktorý poháňal 67 pneumatických kladív, 18 pneumatických dlát, 24 pneumatických výťahov, 3 čerpadlá a pneumatické cementové delo. Okrem nich vo vnútri tunela pracovali aj dve tunelové rýpadlá a dva nakladače. Na výrobu betónu sa používalo 30 miešačiek.
Najviac nehôd bolo spôsobených neopatrným zaobchádzaním so strelivom. Míneri bývajú niekedy ľahkomyselní, vtedy stačí k nešťastiu aj menší kúsok nevybuchnutej trhaviny a malá iskrička, vytvorená škrtnutím železnej lopaty o kameň. Správa stavby sa preto snažila zabrániť nehodám ako sa len dalo, ba išla až tak ďaleko, že nariadila používať v tuneli medené lopaty, ktoré neiskrili. Ale nápravu priniesla až zvlášť zriadená tunelová polícia.
Vstupný portál z bystrickej strany bol zriadený v 28,212 km trate. V tuneli nasleduje v dĺžke 3,213 km stúpanie 14‰, trať v dĺžke 4,37766 km leží na priamke. Lom nivelety zo stúpania 14‰ na klesanie 4,4‰ leží v 31,425 km trate. Ďalej sa tunel točí mierne doprava, potom doľava a vychádza portálom v 32,910 km do žst. Čremošné. (Od 1.5.1951 sa kilometráž počíta od novej žst. Banská Bystrica. Nová poloha portálu bystrického 27,847 km, lomu nivelety 31,060 km a štubnianskeho portálu 32,544 km.)
Dlhé stúpanie od B.Bystrice bolo častou príčinou problémov ťažkých parných vlakov. Ak bolo mokro, kolesá parného rušňa sa preklzovali, nepomáhalo ani pieskovanie. Keďže v tuneli bola "tma ako v rohu" a rušňovodič chcel vedieť, či vlak vôbec ide, prikázal pomocníkovi vystrčiť lopatu a oprieť ju o stenu tunela. Ak sa nepohla vedel, že stoja. Preto výpravca v Diviakoch sledoval, či vlak ide načas. Keď sa zdalo, že mešká, volal pohotovosť. Vedel, že rušňovodič s pomocníkom vyjdú z tunela priotrávení od splodín. Neskôr sa zaužívalo, že vlaky zo Zvolena chodili do Vrútok po kremnickej trati a späť sa vracali cez Harmanec.

Vetranie a vetracia šachta
V 30,625 km (od 1.5.1951 km 30,260) pri nadloží 95,26 m bola za 1 rok postavená vetracia šachta kruhového profilu o svetlosti 4,50 m. Obvod šachty bol odvodnený šiestimi zvislými stokami. V ústí šachty bola zriadená vetracia komora so šírkou 4,5 m, hĺbkou 8 m, ktorá postupným oblúkom prechádza do kruhovej vetracej šachty.
Vetracia šachta bola pripravená pre zaistenie umelej výmeny spálenými plynmi znečisteného vzduchu v dlhom tuneli. Podľa projektu mali byť umiestnené na hornom vyústení šachty, vedľa východu vetracej šachty strojovne s dvoma veľkými elektrickými ventilátormi, ktorými sa mal skazený vzduch z tunela odsávať. Východ vetracej šachty ide však k hlavnému smeru vetrov tak výhodne, že prirodzená výmena vzduchu z tunela je tak energetická, že musel byť tunel v blízkosti vetracej šachty prepažený drevenou bránou, aby v tuneli pracujúce robotníctvo nebolo obťažované prievanom.
Šachta sa však behom prevádzky ukázala málo účinná. Preto sa predsa prikročilo k riešeniu nasávať ventilátorom vzduch z tunela a podľa potreby odsávať budú dym z parných rušňov. Množstvo vzduchu pre profil vetracej šachty o veľkosti plochy cca 16 m² bolo volené 160 m³/s, čo zodpovedá prípustnej rýchlosti 10 m/s v šachte. Pre vyšetrovanie premávkových pomerov je smerodajná jazda v stúpaní, a to vtedy, keď nákladná súprava musí mať tlačný stroj na konci vlaku. Keď uvážime, že vlakový profil zbiera plochu cca 12 m² z celého tunelového profilu o 28 m², tak pri rýchlosti vzduchu v tuneli 3,6 m/s prúdi z jednej strany tunela, vlakom obsadenej, do šachty asi 60 m³/s, z druhej voľnej časti cca 100 m³/s. To ale platí vtedy, keď vlak stojí a zapĺňa profil tunela poblíž šachty. Pri jazde sa však budú zčasti výpočty meniť podľa rýchlosti a okamžitej polohy vlaku v tuneli. Veľká dĺžka tunela a jeho obsah vyžaduje čas asi 14 minút, keď všetok vzduch tunela po zapnutí elektrického ventilátora sa dostane do pohybu. Na jeho pohon je potrebný motor o sile 130 HP.

Vyústenie vetracej šachty tunela, foto Emil Schenk, 30.8.2002

Tunelová rúra
Ako bolo vtedy v našich železničných tuneloch obvyklé, vrchná klenba tunelového ostenia mala rubový izolačný plášť. Tento plášť sa zhotovil zváraním predom vyrobených 1 cm hrubých platní, odliatych z asfaltu a minerálneho plniva. Nadvýlom, nevyhnutný na ukladanie a zváranie platní a na uloženie ochrannej vrstvy (z tehál na plocho), sa vypĺňal zhutneným pórovitým betónom so zvodnicami z drenážnych rúrok. Podzemná voda z výrubu stekala rúrkami do pozdĺžneho žľabu za rubom klenbových pätiek. Žľab sústreďoval vodu do zvislých prieduchov, vedených na rube tunelových podpier. Tieto prieduchy sa realizovali na všetkých železničných tuneloch vo vzdialenostiach po 50, 100 alebo 200 cm podľa stupňa zavodnenia. Voda z týchto prieduchov vytekala potom mierne naklonenými priečnymi kanálikmi, umiestnenými nad základmi ostenia, cez rub ostenia na líce, stekala v žliabkoch po betónovom dne tunelovej rúry (pod štrkovým lôžkom železničného zvršku) a vtekala do pozdĺžnej tunelovej stoky.
Prietokový profil tunelovej stoky bol v najvyššom mieste trate 30 x 40 cm, odkiaľ sa profil po spáde zväčšoval, pretože stoka postupne naberá vodu z horniny. Pri harmaneckom portáli tunela mala tunelová stoka profil 80 x 80 cm.
Opísané usporiadanie bolo pomerne nákladné, preto sa železničná správa snažila ušetriť hlavne na asfaltových izolačných plášťoch, ktoré stavbu predražovali otváraním a vypĺňaním potrebných nadvýlomov. Z toho dôvodu predpisovala izolácie len v pásoch, ktoré boli vo výlome mokré. Voda časom migrovala (ako to tunelári dobre poznajú) z izolovaných pásov do nezaizolovaných. To je jednou z príčin porúch na našich starých železničných tuneloch, pretože voda a námraza v mokrom murive, vystavenom v zimných mesiacoch ťahu mrazivého vzduchu, spôsobovala postupnú deštrukciu ostenia.

Tunel ako vodný zdroj
Podzemná voda, ktorá prenikala do tunela, predstavovala pri výstavbe prekážku, ktorá spomaľovala a predražovala razenie tunela. Pri prevádzke hotového tunela je príčinou zhoršovania a zdražovania jeho údržby. Až po rokoch sa zmenil názor a zaznamenali sa aj jej prednosti. Čistá voda z hlbín horského masívu totiž nie je odpadom, ale cennou látkou, ktorá začína chýbať aj na strednom Slovensku. Preto bol odvodňovácí systém tunela roku 1965 začlenený ako bohatý zdroj pitnej vody do pohronského skupinového vodovodu, ktorý dodáva vodu pre oblasť Banskej Bystrice, Zvolena a Žiaru nad Hronom (dnes vrt ZS SHMÚ 353904 Horný Harmanec-pr. Tunel). Pri tomto riešení sa však podcenilo nebezpečenstvo znečisťovania tejto vody látkami, ktoré môžu prenikať pri prevádzke tunela cez štrkové lôžko trate do odvodňovacej tunelovej stoky. Časom sa ukázalo, že vo vode sa objavujú stopy ropnej látky zo železničných zabezpečovacích zariadení v tuneli. Preto bolo nevyhnutné rekonštruovať systém, ktorý zachytáva podzemnú vodu pritekajúcu do tunela tak, aby sa odizoloval od systému odvodnenia vnútorného priestoru tunelovej rúry.

Rekonštrukcia tunela
Tunel postupom času sa staval veľmi zlým po technickej stránke a najmä v zimnom období spôsoboval technické ťažkosti. Mohutné ľadové cencúle a ľadové pole z presakujúcej vody do tunela zasahovaním do prechodového profilu ohrozovalo vlakovú dopravu. Voda spôsobovala koróziu betónovej obmurovky, čím sa znižovala statická nosnosť niektorých častí konštrukcie tunela. Vyžadovalo si to sanovať tunelové steny tak, aby voda čo najmenej presakovala, rekonštruovať chybné časti betónových podpier niektorých pásov, aby sa zabezpečila ich statická funkcia a zabránilo pokračovaniu korózie.
S rekonštrukciu sa malo začať už v druhej polovici 1981 a mala trvať 6 rokov. Mali ju previesť pracovníci pracovného vlaku so stanovišťom v žst.Čremošné. Vyžadovala postavenie depa a vlečkovej koľaje pre tento pracovný vlak, preloženie osvetlenia v žst.Čremošné, ale aj oznamovacích a zabezpečovacích káblov v tuneli.
Práce v tuneli začali až v 1983. Pre obmedzené možnosti výluk pokračovali veľmi pomaly. V polovici 1989 keď začal podnik Železničné stavitelstvi Brno, ako dodávateľ druhú etapu rekonštrukcie úvodného úseku tunela, ktorá mala zabezpečiť presakovaniu vody, bolo obnovených len 500 m. Práce sa nezastavili ani v zime, keď bolo potrebné vo výlukách uzatvárať tunel štítom a zatepliť ho. Opäť práce prebiehali pomaly, s dokončením sa počítalo v roku 2001.
Rekonštrukciu trate v tuneli malo previesť v roku 1991 Železničné vojsko. Uvedené práce boli však nad ich sily, nielen pre nedostatok mechanizmov, ale aj pre skúsenosti s rekonštrukciou prameňa pitnej vody pohronského skupinového vodovodu.
Vhodná príležitosť na prestavbu tunelovej rúry vznikla až roku 1993, kedy sa začali práce spojené s elektrifikáciou trate. Na tento cieľ bolo treba zvýšiť prejazdný profil tunela, aby sa doňho zmestila elektrická trolej a pantograf elektrického rušňa. Optimálnym riešením bolo zníženie nivelety koľaje, pri ktorom sa odstránil železničný zvršok včítane štrkového lôžka. Pritom sa otvoril aj prístup k odvodňovacej stoke a k odvodňovaciemu systému uloženému na dne tunela, čo umožnilo prestavbu tunelového dna, stoky a prívodov vody do stoky a zároveň odizolovanie tohto systému.
Najskôr od 6.1.1993 pracovníci Banských stavieb Prievidza navŕtali do stien tunela diery pre konzoly na vyvesovanie oznamovacích a zabepečovacích káblov. Od 1.2. pracovníci TSS Bratislava pomocou stroja Rail-Mac 15 000 Fatra, vyrobeného podľa švédskeho prototypu v MTH Vrútky, ktorý funguje na princípe vysávača, začali odsávať časť štrkového lôžka, zakrývajúceho žľaby s káblami. Po vytrhaní koľajníc vysali aj kompletné štrkové lôžko v hrúbke 0,40 - 0,60 m. Od 15.2. potom nastúpila nepretržitá 159-dňová výluka v tuneli, pri ktorých sa zabetónoval a zabezpečil vodný zdroj proti možnosti jeho znečistenia ropnými látkami v prípade havárie v železničnej prevádzke.
Presakujúca voda bola odvedená dlhými odvodňovacími vrtmi do odvodňovacej stoky. Vrty pre odvodnenie sa vŕtali banskými vŕtačkami vo vejároch a umiestňovali sa do zapustených zvislých zvodníc, ktoré boli upravené na povrchu striekaným betónom, aby vytvorili celok s pôvodným tunelovým ostením.

Stav zberača pitnej vody pred rekonštrukciou podľa výkresu Banských stavieb Prievidza	Stav zberača pitnej vody po rekonštrukcii podľa výkresu Banských stavieb Prievidza
1 - odvodňovacia vrstva kamennej rovnaniny, 2 - pozdĺžny drenážny kanálik, 3 - rozpukaná hornina, 4 - zásyp z kamennej drviny, 5 - murovaná tunelová stoka, 6 - železničné štrkové lôžko	1 - podkladný betón, 2 - polyetylénová rúrka d=63 mm, t=3 mm, 3 - vrstva vyrovnávacieho betónu B15, 4 - náter Penetronu, 5 - geotextília FATRATEXT hrúbky 4 mm, 6 ROPOPLAST-A hrúbky 1,3 mm, 7-geotextília FATRATEXT hrúbky 4 mm, 8 - betónová krycia vrstva s minimálnou hrúbkou 75 mm, 9 - tehlová prímurovka

Banskobystrický portál - [P1]

Vstup trate do tunela, vľavo objekt vodného zdroja foto Miroslav Kožuch, 24.5.2003	Portál vo vápencoch bez krídiel foto Michal Chmulík, 1.9.2002

Tunelová rúra

Východ z tunelovej rúry P1, foto Miroslav Kožuch, 24.5.2003	Východ z tunelovej rúry P2, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006
Výklenky v páse č.580, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	Výklenok v pravej opore č.580, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006
Výklenky v páse č.583, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	Výklenok v pravej opore č.583, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006

Vstup trate do tunela, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	Portál tunela, foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006

Vstup do areálu Železničního stavitelství Brno foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	Zničená ubytovacia časť s bazénom foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006
Dielňa a depo areálu Železničního stavitelství Brno foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	V depe odstavená prevádzkyschopná T212.0523 foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006
Administratívne budovy Železničního stavitelství Brno foto Miroslav Kožuch, 5.5.2006	a na nich tabuľa z dôb rekonštrukcie tunela foto Emil Schenk, 13.10.2000

• Lorek, J.: Vetranie tunelov železničných a cestných, Technický sborník SAVu, Bratislava 1950
• Mencl, J., Klepsatel, F.: Najdlhší slovenský tunel ako vodný zdroj, Inžinierske stavby, 41, 1993, č.12
• Streit, J.: Stavíme tunely, SNDK, Praha 1954
• Záruba, Q., Mencl, V.: Inženýrská geologie, Nakladatelství ČSAV, Praha 1957
• Žsemafor 1993, 1997