Tunnelbau

Bauablauf
Der Tunnelhauptvortrieb erfolgt von der Engi aus. Die Geschwindigkeit des Tunnelvortriebs bildet einen entscheidenden Faktor für die Bauzeit des Galgenbucktunnels. Die Vortriebsleistung im obersten Bereich des Tunnelquerschnitts, der sogenannten «Kalotte», beträgt seit Beginn der Arbeiten durchschnittlich rund 2 Meter pro Tag. Im unteren Bereich des Tunnelquerschnitts, der «Strosse/Sohle», liegt der Vortrieb bei durchschnittlich rund 3 Meter pro Tag.

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Tunnelbau in der Engi.

Nach Abschluss des Vortriebs wird der Innenausbau des Tunnels vorbereitet. Die bisherige Baupiste wird abgebrochen, die Tunnelsohle gereinigt und eine Abdichtungsfolie eingebaut. Anschliessend kann die Sohle betoniert werden. Danach erfolgen die Reinigung und Abdichtung des Tunnelgewölbes sowie der Einbau des Gewölbebetons und der Zwischendecke.

Ab Frühjahr 2018 werden neben dem Werkleitungskanal auch die Strassenränder und die Strassenentwässerung eingebaut, darauf folgen die Ausbauarbeiten. Diese umfassen das Aufbringen von Fundation und Belag sowie das Versetzen der Hydranten- und Löschwasserleitungen. In einem letzten Schritt wird die Betriebs- und Sicherheitsausrüstung (BSA) inklusive elektrischer Versorgung, Beleuchtung, Ampeln, Signale und Kameras installiert.

Vor der Übergabe des Tunnels an den Verkehr muss die Funktionstüchtigkeit sämtlicher Anlagen während mehrerer Monate getestet werden.

Vortriebskonzept
Der Tunnel wird fallend von der Engi ins Bahntal vorangetrieben. Für den Tunnelvortrieb stellen die zahlreichen Gesteinswechsel eine grosse Herausforderung dar. Um beim Vortrieb frühzeitig auf die unterschiedlichen Gesteinsarten reagieren zu können, werden regelmässig Erkundungsbohrungen durchgeführt.

Der Ausbruch erfolgt durch Sprengvortrieb und wird bei Bedarf mit dem Abbauhammer unterstützt. Auf der gesamten Tunnellänge wird zuerst die Kalotte (der oberste Bereich im Tunnelquerschnitt) ausgebrochen. Danach zieht man den Rest des Querschnitts, die sogenannte Strosse sowie die Sohle nach. Gleichzeitig findet die Tunnelsicherung statt. Bei guten geologischen Verhältnissen wird die Tunnellaibung mit Felsankern, Bewehrungsnetzen und Spritzbeton gesichert. Bei bautechnisch weniger optimaler Geologie werden zusätzlich Gitterträger eingesetzt. Ausserdem kommen je nach Bedarf weitere Sicherungsmethoden wie ein Spiess- oder Rohrschirm, Brustanker sowie Mikropfähle im Bereich der Kalottenfüsse zum Einsatz.

Beim Portal Bahntal sind unabhängig vom Tunnelhauptvortrieb zwei 126 Meter lange Sondierstollen errichtet worden. Sie dienen dazu, erste verlässliche Aussagen zu den geologischen Verhältnissen im Kreuzungsbereich zwischen Galgenbucktunnel und Charlottenfelstunnel der DB zu erhalten. Dank dieser Informationen kann die heikle Unterquerung des Charlottenfelstunnels durch den Hauptvortrieb detailliert vorgeplant werden. Die Sondierstollen liegen bereits im Profil des Galgenbucktunnels.  

Geologie
Der Galgenbucktunnel weist äusserst heterogene geologische und hydrogeologische Verhältnisse auf. Die Verkarstung ist unterschiedlich und schwierig vorauszusagen. Die bisherigen Erfahrungen haben jedoch gezeigt, dass die Prognosen der Geologen im Grundsatz zutrafen. Das heisst, dass sich die geologischen Bedingungen als wechselhaft, die Felsverhältnisse jedoch als stabil erweisen. Steinfall und Niederbrüche kamen bisher nicht vor und werden auch künftig nicht erwartet. Die Tunnelbauer trafen, wie vorausgesagt, immer wieder auf so genannte Karsthohlräume, die immer mit Ton oder Schutt gefüllt waren. 

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Der schematische Querschnitt des Galgenbucktunnels (Grafik: BBF, Schaffhausen.)