Skript Tunnelbau Version 2022_v4 PDF

Berner Fachhochschule Tunnelbau WPM TUNNELBAU Thomas Rohrer Skript Vorlesung WPM Tunnelbau: überarbeitete Version 4.0; 2022 Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau Bauingenieurwesen Berner Fachhochschule...

Berner Fachhochschule Tunnelbau WPM TUNNELBAU Thomas Rohrer Skript Vorlesung WPM Tunnelbau: überarbeitete Version 4.0; 2022 Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau Bauingenieurwesen Berner Fachhochschule Tunnelbau Thomas Rohrer Seftigenstrasse 103 3123 Belp [email protected] Die Verwendung dieses Skripts ist für den Zweck des Unterrichtes und auf die Personen (Klasse) des Wahlpflichtmoduls Tunnelbau an der BFH eingeschränkt. Nur diese haben Zu- gang zum Skript. Auf der BFH-Plattform Moodle ist dies gewährleistet (Einschreibeschlüs- sel). Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Mikroverfilmung oder Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speiche- rung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vor- behalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Schweiz in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungs- pflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgeset- zes. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in die- sem Vorlesungs-Skript berichtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annah- me, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Richtigkeitsvorbehalt: Trotz gründlicher Überarbeitung können inhaltliche Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Deshalb erfolgt die Freigabe des Manuskripts unter Ausschluss jeglicher Gewähr- leistung durch den Autoren. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften, Normen oder Richtlinien (z.B. SIA, DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verfasser keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. Hinweise auf Fehler und Anregungen für inhaltliche und formale Verbesserungen nimmt der Autor gerne entgegen. titelblatt_vorlesung_v4.0a.doc / TR Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau A ALLGEMEINES / GRUNDLAGEN 1 Einleitung 1.1 Allgemeines 1-1 1.2 Faszination Tunnelbau 1-1 1.3 Besonderheiten des Tunnelbaus 1-4 1.4 Beispiele von Nutzungen von Untertagbauwerken 1-6 1.4.1 Übersicht 1-6 1.4.2 Verkehrswege 1-7 1.4.3 Bauten für Wasserkraftwerke 1-7 1.4.4 Hochwasserschutzbauten 1-7 1.4.5 Touristische Nutzungen 1-8 1.4.6 Parkgaragen 1-8 1.4.7 Die Schweiz im Untergrund 1-8 1.5 Künftige Entwicklungen 1-9 1.6 Grössere Untertageprojekte in der Ausführungs- oder Projektierungsphase 1-9 1.6.1 Ausführungsphase 1-9 1.6.2 Projektierungsphase 1-10 1.7 Visionäre Untertageprojekte 1-11 1.7.1 CERN, Future Circular Collider (FCC) 1-11 1.7.2 Projekt Unterquerung der Beringstrasse 1-11 2 Historischer Überblick 2.1 Einleitung 2-1 2.2 Historische Untertagebauten 2-2 2.2.1 Natürliche Hohlräume und Höhlen 2-2 2.2.2 Stollen unter dem Euphrat 2-2 2.2.3 Hiskija-Stollen 2-2 2.2.4 Tunnel des Eupalinos (Samos) 2-3 2.2.5 Römische Wasserstollen 2-4 2.2.6 Katakomben 2-4 2.2.7 «Urner Loch» 2-5 2.2.8 Untertagbauten für kriegerische Zwecke 2-6 2.2.9 Bergbau 2-7 2.2.10 Unterscheidungsmerkmale zwischen Ingenieurtunnelbau und Bergbau 2-7 2.3 Epochen des Tunnelbaus seit Beginn der Industrialisierung 2-8 2.3.1 Eisenbahntunnel (1850 -1920) 2-8 2.3.2 Kraftwerkbauten (1930 – 1970) 2-9 2.3.3 Strassentunnel (1960 – 2020) 2-9 2.3.4 Bahntunnel (1985 – 2020) 2-10 2.3.5 Pumpspeicher-Wasserkraftwerke; Kraftwerkbaute (2000 – 2020) 2-10 2.4 Überblick über «bemerkenswerte» Tunnel 2-11 2.5 Historische Ausbruchverfahren und deren Entwicklung 2-12 2.5.1 Schlägel-, Eisenarbeit, Keilhauarbeit 2-12 2.5.2 Feuersetzen 2-13 2.5.3 Sprengvortriebe 2-13 2.5.4 Tunnelvortriebsmaschinen / Tunnelbohrmaschinen 2-16 2.6 Historische Hohlraumsicherungen (Ausbruchsicherung) und deren Entwicklung 2-20 2.6.1 Holz-Zimmerung / Ausmauerung 2-20 2.6.2 Spritzbeton 2-21 2.6.3 Anker 2-23 2.6.4 Kombination von Spritzbeton und Anker 2-24 2.7 Weitere Elemente des Tunnelbaus 2-24 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-1 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 3 Grundlagen / Verständigung 3.1 Einleitung 3-1 3.2 Normen des schweizerischen Ingenieur- und Architektenvereines (SIA) 3-1 3.3 Arten von Untertagebauwerken 3-3 3.3.1 Tunnel 3-3 3.3.2 Stollen 3-4 3.3.3 Schächte 3-5 3.3.4 Unterirdisch hergestellte Leitungen / Rohrvortriebe 3-6 3.3.5 Kavernen 3-7 3.3.6 Kammern 3-8 3.3.7 Grafische Übersicht der Klassifizierung 3-9 3.4 Allgemeine Begriffe / Fachausdrücke 3-10 3.4.1 Bezeichnungen / Begriffe 3-10 3.4.2 Bezeichnungen im Querschnitt 3-10 3.4.3 Bezeichnungen im Längsschnitt 3-11 3.4.4 Bezeichnungen der Ausbrucharten 3-12 3.4.5 Bezeichnungen der der Arbeitsbereiche und Arbeitszonen 3-13 3.4.6 Weitere Bezeichnungen und Definitionen 3-15 Anhang 3-1 3-16 Verständigung (Fachausdrücke nach der Norm SIA 198) A-3-1 B BAUGRUND 4 Ingenieurgeologische Aspekte 4.1 Einleitung 4-1 4.1.1 Zusammenhang Fels – Bauwerk 4-3 4.1.2 Gestein 4-4 4.1.3 Trennflächen 4-4 4.1.4 Mechanische Eigenschaften von Festgestein (Fels) 4-5 4.2 Grundlagen Geologie 4-6 4.2.1 Einleitung 4-6 4.2.2 Kreislauf der Gesteine 4-6 4.2.3 Tektonische Vorgänge 4-7 4.2.4 Grobe geologische Gliederung der Schweiz 4-9 4.2.5 Geologische Zeiteinheiten 4-10 4.3 Felsmechanik 4-11 4.4 Gefügemodelle für Festgestein (Fels) 4-11 4.4.1 Einleitung 4-11 4.4.2 Aufbau Gebirge (SIA 199) 4-12 4.4.3 Gestein / Korngefüge 4-16 4.4.4 Trennflächen 4-17 4.4.5 Orientierung der Trennflächen im Raum 4-21 4.4.6 Gefügemodell 4-22 5 Beschreibung und Klassifikation der Festgesteine (Fels) 5.1 Einleitung 5-1 5.2 Informationen zum Gebirge 5-1 5.2.1 Aufbau Fels (Festgestein) / Gebirge 5-1 5.2.2 Definition Begriffe (Grössenbereiche) 5-3 5.3 Beschreibung und Klassifikation der Festgesteine 5-4 5.4 Beschreibung und Beurteilung des Gebirges gemäss Empfehlung SIA 199 5-6 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-2 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 5.4.1 Grundsätze 5-6 5.4.2 Beschreibung des Festgesteins 5-8 5.4.3 Beurteilung des Gebirges 5-9 5.4.4 Geologisches Längenprofil 5-11 5.4.5 Unterscheidung Lockergestein / Festgestein (Fels) 5-13 5.5 Weitere Methoden von Klassifikationen 5-15 5.5.1 Einteilung nach Felstypen 5-15 5.5.2 RQD – Ziffer (Rock Quality Designation) 5-17 5.5.3 Klassifizierung nach dem Quality- (Q) System 5-17 5.5.4 Klassifizierung nach dem RMR-System (Rock-Mass-Rating) 5-18 5.5.5 Wasserdurchlässigkeit Fels 5-19 5.5.6 Klassierung Ausbruchmaterial im Hinblick auf die Verwertbarkeit 5-20 5.5.7 Weitere Systeme der Klassifizierung 5-21 5.6 Richtwerte Gesteins-, Felskennwerte 5-22 5.7 Darstellung geotechnischer Signaturen 5-23 Anhang 5-1 5-26 Auszüge aus SIA Empfehlung 199; Erfassung des Gebirges im Untertagebau A 5-1 6 Baugrunduntersuchungen 6.1 Einleitung 6-1 6.1.1 Einfluss des Gebirges auf Projektkonzept und Bauverfahren 6-1 6.1.2 Umfang der Untersuchungen in Abhängigkeit der Projektphase 6-2 6.2 Methoden der Baugrunderkundung 6-3 6.2.1 Methoden für Lockergestein und Festgestein 6-3 6.2.2 Spezielle Punkte 6-4 6.2.3 Einteilung der Methoden der Baugrunderkundung 6-5 6.3 Direkte Methoden 6-6 6.3.1 Aufschlüsse 6-7 6.3.2 Ortsbrustaufnahmen 6-8 6.3.3 Sondierstollen 6-8 6.3.4 Bohrungen 6-10 6.4 Indirekte Methoden 6-13 6.4.1 Baugrund-Seismik (Geophysikalische Methoden) 6-14 6.4.2 Fernseh-Sondierung (Optische Methoden) 6-14 6.5 Laboruntersuchungen 6-15 6.5.1 Triaxial-Versuch 6-15 6.5.2 Einfacher Druckversuch 6-15 6.5.3 Spaltzugversuch 6-16 6.5.4 Cerchar-Abrasivitäts-Index (CAI) 6-16 6.6 Übersicht über felsmechanische Untersuchungen 6-17 (Bestimmung von Materialkennwerten) 6.6.1 Verformungseigenschaften 6-17 6.6.2 Festigkeit / Primär und sekundärer Spannungszustand 6-18 6.6.3 Primärer und sekundärer Spannungszustand / Wasserdurchlässigkeit 6-19 6.6.4 Labor- Feldversuche und Feldmessungen gemäss Norm SIA 199, Anhang F 6-20 6.6.5 Empfohlene Laborversuche für die Gesteinskennwerte zu den Vortriebs- 6-22 methoden in Fels- und Lockergestein gemäss Norm SIA 199, Anhang F 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-3 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau C AUSFÜHRUNG 7 Vortriebsverfahren 7.1 Einleitung 7-1 7.1.1 Definition 7-1 7.1.2 Kombination Ausbruch, Ausbruchsicherung, Bauhilfsmassnahmen 7-1 7.1.3 Beispiele von Vortriebsverfahren im Fels 7-2 7.1.4 Anforderungen an die Vortriebsverfahren 7-5 7.2 Einteilung der Vortriebsverfahren in Gruppen 7-6 7.2.1 Einleitung 7-6 7.2.2 Frühere Einteilungen 7-7 7.2.3 Einteilung der Vortriebsverfahren nach SIA 198 (2004) 7-9 7.3 Wahl des Vortriebsverfahrens 7-13 7.3.1 Allgemeines 7-13 7.3.2 Vergleich der Verteilung der Vortriebsverfahren 7-13 7.3.3 Vergleich der Charakteristiken des konventionellen Vortriebs mit den 7-17 Charakteristiken des offenen TBM-Vortriebs im Fels 7.3.4 Ansätze zur Wahl des Vortriebsverfahrens 7-18 7.3.5 Parameter Tunnelquerschnitt 7-19 7.3.6 Geologische Parameter 7-20 7.3.7 Parameter Projektlänge 7-22 7.3.8 Bemerkungen / Fazit 7-22 8 Ausbrucharten 8.1 Einleitung 8-1 8.2 Einteilung nach der Norm SIA 198 8-1 8.3 Standzeiten des ungesicherten Gebirges 8-3 8.4 Grösse und Reichweite der Vortriebsmaschinen 8-4 8.4.1 Bohrwagen Sprengvortrieb 8-5 8.4.2 Teilschnittmaschinen 8-6 8.5 Einfluss der Ausbruchart auf die Vortriebsverfahren 8-6 8.6 Vollausbruch 8-7 8.7 Teilausbruch 8-9 8.7.1 Kalottenvortriebe; Kalottenausbruch 8-10 8.7.2 Paramentstollen / Spritzbetonkernbauweise 8-12 8.7.3 Teilausbruch mit Pilotstollen 8-14 8.7.4 Aufweitung von Pilotstollen 8-15 8.7.5 Weitere Ausbrucharten 8-16 8.7.6 Sohl-, Mittel-, oder Firststollen zur Vorerkundung des Gebirges 8-16 9 Ausbruch durch Sprengvortrieb 9.1 Einleitung 9-1 9.1.1 Besonderheit beim Sprengen im Tunnel 9-2 9.1.2 Arbeitszyklus Sprengvortrieb (Arbeitsschritte Sprengvortrieb) 9-3 9.2 Bohren 9-4 9.2.1 Einleitung 9-4 9.2.2 Abschlagstiefe / Abschlagslänge 9-5 9.2.3 Bohrlochdurchmesser 9-6 9.2.4 Bohrvorgang und Geräte 9-7 9.3 Sprengen 9-12 9.3.1 Arbeitsschritte 9-12 9.3.2 Sprengstoffe 9-12 9.3.3 Zündmittel 9-14 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-4 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 9.3.4 Laden, Verdämmen 9-20 9.4 Sprengvorgang 9-21 9.4.1 Spreng- / Bohrschema 9-22 9.4.2 Einbruchtechniken der Ortsbrust 9-26 9.5 Felsreinigung 9-28 10 Maschinenunterstützter Vortrieb im Fels (MUF) 10.1 Einleitung 10-1 10.2 Teilschnittmaschinen (TSM) 10-2 10.2.1 Allgemeines 10-2 10.2.2 Einsatzbereich von Teilschnittmaschinen 10-5 10.2.3 Längs- Querschneidkopf 10-6 10.2.4 TSM-Schrämmkopfmeissel 10-7 10.2.5 TSM-Schrämarm 10-8 10.2.6 TSM-Ladevorrichtung 10-9 10.2.7 Maschinenklassen / Ausbruchleistungen 10-10 10.2.8 Abschätzung der Abbauleistungen von TSM 10-11 10.2.9 Spezielle Probleme des Vortrieb mit TSM 10-11 10.3 Lösen durch Bagger mit Abbauhammer oder Schrämkopf 10-13 10.4 Lösen durch Bagger mit Reisszahn 10-13 10.5 Lösen durch Ripper 10-14 10.6 Weitere Abbaumethoden 10-14 10.6.1 Lösen des Felsens durch eine Fräse 10-14 11 Maschinenunterstützter Vortrieb im Lockergestein (MUL) 11.1 Einleitung 11-1 11.2 Geräte für den maschinenunterstützter Vortrieb im Lockergestein 11-2 11.3 Zusätzliche Massnahmen 11-3 11.3.1 Ohne spezielle Massnahmen 11-3 11.3.2 Mitlaufende Stützvorrichtungen 11-3 11.3.3 Bauhilfsmassnahmen 11-5 11.4 Einsatzgebiete des maschinenunterstützter Vortrieb im Lockergestein 11-6 12 Übersicht Tunnelvortriebsmaschinen (TVM) 12.1 Allgemeines 12-1 12.2 Einteilung der Tunnelvortriebsmaschinen (TVM) 12-2 12.2.1 Einteilung nach der Empfehlung DAUB et al. 12-2 12.2.2 Einteilung nach der Norm SIA 198 Untertagbau, Ausführung (2004) 12-3 12.3 Einsatzbereich von Tunnelvortriebsmaschinen 12-5 12.3.1 Mögliche Einsatzbereiche von Tunnelvortriebsmaschinen (SIA 198) 12-5 12.3.2 Allgemeine Überlegungen 12-7 13 Tunnelbohrmaschinen im Hartgestein (TBM) 13.1 Allgemeines 13-1 13.2 Einsatzbereiche 13-4 13.3 TBM – Maschinensysteme 13-5 13.3.1 Einleitung 13-5 13.3.2 Tunnelbohrmaschine (TBM) ohne Schild 13-8 13.3.3 Tunnelbohrmaschine mit Schild 13-10 13.3.4 Tunnelbohrmaschinen mit teilflächigem Abbau 13-13 13.4 Bohren 13-15 13.5 Vorschub 13-19 13.5.1 Gripper-TBM (offene TBM) 13-19 13.5.2 TBM mit Schild 13-20 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-5 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 13.6 Abfördersystem 13-21 13.7 Sicherungssystem 13-22 13.7.1 Tunnelbohrmaschinen ohne Schildmantel 13-22 13.7.2 Tunnelbohrmaschinen mit Schild 13-25 13.7.3 Arbeitsbereiche und Arbeitszonen gemäss Norm SIA 198 13-28 13.8 Ausrüstung des Nachläufers 13-29 14 Schildmaschinen-Vortriebe im Lockergestein (SM) 14.1 Allgemeines 14-1 14.2 Einteilung der Schildmaschinen (SM) 14-2 14.3 Einsatzbereiche 14-5 14.3.1 Allgemeines 14-5 14.3.2 Einsatzbereiche flüssigkeits- / erdrückgestützte Ortsbrust 14-5 14.4 SM – Maschinensysteme 14-7 14.4.1 Einleitung 14-7 14.4.2 Schildmaschinen mit Vollschnittabbau (SM-V) 14-7 14.4.3 Schildmaschinen mit Teilflächenabbau (SM-T) 14-13 14.4.4 Anpassbare Schildmaschinen mit kombinierter Verfahrenstechnik 14-14 14.5 Multi Mode TBM 14-15 14.5.1 Einleitung 14-15 14.5.2 Mögliche Wechsel der Vortriebs-Modi 14-15 14.5.3 Das Variable-Density-Konzept 14-18 14.6 Sicherung und Ausbau 14-19 15 Transport des Ausbruchmaterials aus dem Tunnel 15.1 Einleitung 15-1 15.2 Auflad 15-1 15.2.1 Mechanischer Vortrieb mittels Teilschnittmaschine 15-1 15.2.2 TBM-Vortrieb im Fels 15-2 15.2.3 Schildmaschinen-Vortrieb im Lockergestein (SM) 15-2 15.2.4 Sprengvortrieb 15-3 15.3 Transport 15-7 15.3.1 Bandförderer (Stetigförderer) 15-7 15.3.2 Gleisgebundene Kipperzüge mit Lok 15-8 15.5.3 Gleisgebundene Bunkerzüge und Förderbandzüge (Hägglunds) 15-10 15.3.4 Gleisloser Betrieb mittels Dumper und LKWs 15-11 15.3.5 Gleisloser Betrieb mittels Fahrlader 15-13 15.3.6 Flüssigförderung 15-15 15.3.7 Abtransport bei Schrägstollen und Schächten 15-15 15.4 Abladen 15-16 15.5 Klassierung Ausbruchmaterial im Hinblick auf die Verwertbarkeit 15-18 15.5.1 Einleitung 15-18 15.5.2 Klassierung Ausbruchmaterial im Hinblick auf die Verwertbarkeit 15-19 15.5.3 Beispiel einer Materialbewirtschaftung am Gotthard-Basistunnel 15-19 16 Sicherungsmassnahmen 16.1 Allgemeines 16-1 16.2 Grundzüge der Tunnelstatik 16-5 16.2.1 Belastungen 16-5 16.2.2 Echter Gebirgsdruck 16-5 16.2.3 Auflockerungsdruck 16-7 16.2.4 Auslegung der Ausbruchsicherung 16-7 16.2.5 Arten der Sicherungsmittel 16-8 16.3 Holzzimmerung 16-8 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-6 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 16.4 Spritzbeton 16-9 16.4.1 Einleitung 16-9 16.4.2 Spritzbetonklassen nach SIA 198 (2004) 16-9 16.4.3 Frühfestigkeiten von Spritzbeton 16-10 16.4.4 Werkstoffprüfungen (Frühfestigkeit) 16-12 16.4.5 Spritzverfahren 16-13 16.4.6 Bewehrter / unbewehrter Spritzbeton 16-15 16.4.7 Rückprall 16-17 16.5 Anker 16-17 16.5.1 Einleitung 16-17 16.5.2 Wirkungsweise der Anker 16-20 16.5.3 Setzen von Ankern 16-21 16.5.4 Überschlägiger Ansatz zur Bestimmung der Ankerlängen und Abständen 16-23 16.5.5 Freispiel Anker 16-24 16.5.6 Vollverbund Anker 16-24 16.5.7 Glasfaser- oder Kunststoffanker 16-29 16.6 Ausbaubögen / Einbaubögen 16-30 16.6.1 Einleitung 16-30 16.6.2 Arten von Einbaubögen 16-31 16.6.3 Tragverhalten 16-33 16.7 Verzug 16-35 16.7.1 Vorauseilende Sicherung 16-37 16.8 Betonschalungsbleche 16-38 16.9 Fertigelemente 16-39 17 Bauhilfsmassnahmen 17.1 Einleitung 17-1 17.2 Spiesse (Spiessschirm) 17-2 17.3 Rohrschirm 17-3 17.4 Jetting 17-4 17.5 Injektionen 17-8 17.6 Gefrierverfahren 17-11 17.7 Lange Brustanker 17-14 17.8 Drainagen 17-15 17.9 Einsatzmöglichkeiten von Bauhilfsmassnahmen im Vortrieb 17-16 18 Vorabdichtung / Wasserhaltung 18.1 Einleitung 18-1 18.2 Vorabdichtung 18-2 18.2.1 Ableiten des Wassers mittels Halbschalen oder Noppenfolienstreifen 18-2 18.2.2 Flächenhaftes Vorabdichten 18-3 18.2.3 Abdichten mit schnell abbindendem Fertiggunit 18-3 18.2.4 Abdichten durch Injektionen 18-5 18.3 Wasserhaltung 18-6 18.3.1 Einleitung 18-6 18.3.2 Auslegung der Wasserhaltung 18-6 18.3.3 Wasserbehandlungsanlagen 18-10 19 Abdichtung 19.1 Allgemeines 19-1 19.2 Einwirkungen 19-2 19.3 Anforderungen an die Dichtigkeit 19-3 19.4 Abdichtungskonzept 19-4 19.5 Materialien Tunnelabdichtung 19-5 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-7 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 19.6 Übersicht Abdichtungssysteme 19-6 19.7 Nicht druckwasserhaltend (partielle Abdichtung) 19-7 19.8 Druckwasserhaltend (Vollabdichtung) 19-9 19.9 Einige spezielle Punkte der Ausführung 19-10 19.9.1 Untergrund 19-10 19.9.2 Verlegen der Kunststoffbahnen 19-10 19.9.3 Bewehrung 19-10 Anhang 19-1 19-11 Empfehlung A 19-1 Abdichtungen im Untertagbau (Normen SIA 197, 272) Ausgabe November 2011 des VAT (Verband Abdichtungen im Tunnelbau) 20 Entwässerung 20.1 Allgemeines 20-1 20.2 Bergwasserableitung 20-2 20.2.1 Sinterbildung 20-2 20.3 Bedingungen für das Ableiten des Wassers 20-4 (Drainage- und Entwässerungsleitung) 20.4 Rohre 20-5 20.5 Drainageschichten 20-6 20.6 Ableitung vor dem Portal 20-7 20.7 Reinigungen 20-8 21 Verkleidung, Innenausbau 21.1 Verkleidung 21-1 21.1.1 Allgemeines 21-1 21.1.2 Ausbau einschalig 21-3 21.1.3 Ausbau zweischalig 21-4 21.1.4 Profilkontrolle 21-7 21.1.5 Spritzbetonverkleidung 21-8 21.1.6 Ortbetonverkleidung 21-9 21.1.7 Fertigelemente / Tübbinge 21-13 21.1.8 Kabelschutzrohre, Einlagen und Einbauten 21-15 21.1.9 Betonnachbehandlung 21-15 21.1.10 Rissbeschränkung 21-15 21.1.11 Unbewehrte Innengewölbe 21-16 21.2 Innenausbau 21-17 22 Arbeitssicherheit 22.1 Einleitung 22-1 22.2 Ist die Erstellung von Tunnelbauwerken gefährlich? 22-2 22.3 Gefährdung während der Bauausführung 22-3 22.3.1 Besonderheiten bei Untertagbauarbeiten 22-3 22.3.2 10 Regeln als «Lebensretter» im Tunnelbau (SUVA) 22-4 22.3.3 Massnahmen zur Wahrung der Arbeitssicherheit 22-5 22.4 Sicherheits- und Gesundheitsschutzkonzept 22-5 22.5 Gesetzliche Grundlagen 22-6 22.6 EKAS; Richtlinie Nr. 6514; Untertagarbeiten 22-6 22.7 Unterlagen und Hilfsmittel der SUVA 22-6 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-8 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 23 Baulüftung von Untertagebauwerken 23.1 Einleitung 23-1 23.2 Ziele der Baulüftung und Baukühlung 23-2 23.3 Lüftungsrelevante und kühlungsrelevante arbeitsmedizinische Richtlinien 23-2 23.4 Allgemeine Methodik der Projektierung 23-4 23.5 Lüftungssysteme 23-5 23.5.1 Natürliche Lüftung 23-5 23.5.2 Künstliche Belüftung 23-5 23.6 Bestandteile eines Lüftungssystems 23-11 23.6.1 Einleitung 23-11 23.6.2 Ventilator 23-11 23.6.3 Lutte 23-12 23.6.4 Entstaubungsanlage 23-12 23.7 Schutz vor Erdgas 23-13 23.7.1 Einleitung 23-13 23.7.2 Erdgas-Muttergestein in der Schweiz 23-13 23.7.3 Erdgasindikation der Schweiz 23-14 23.7.4 SUVA Vorschriften betreffend Erdgas 23-14 D PROJEKTIERUNG 24 Allgemeine Planungsgrundsätze 24.1 Einleitung 24-1 24.1.1 Allgemeines 24-1 24.1.2 SIA-Normen für die Projektierung von Tunnels 24-1 24.2 Grundsätze der Projektierung gemäss SIA-Norm 197, Projektierung 24-2 Tunnel 24.2.1 Allgemeines 24-2 24.2.2 Einflüsse / Randbedingungen 24-2 24.2.3 Nutzungsvereinbarung 24-4 24.2.4 Planungsphasen 24-5 24.3 Wahl des Tunnelsystems 24-6 24.3.1 Bahntunnel 24-6 24.3.2 Strassentunnel 24-7 24.4 Trassewahl 24-8 24.4.1 Strassentunnel 24-8 24.4.2 Bahntunnel 24-9 24.5 Querschnittsgestaltung 24-10 24.5.1 Einleitung 24-10 24.5.2 Projektierungsbedingungen aufgrund des Zwecks des Untertagbauwerks 24-10 24.5.3 Einfluss des Gebirges 24-22 24.5.4 Einfluss des Bauverfahrens 24-23 24.5.5 Entwicklung des Normalprofils 24-24 24.6 Sicherheit im Betrieb 24-25 24.6.1 Einleitung 24-25 24.6.2 Sicherheitsmassnahmen in Strassentunnel 24-25 24.6.3 Sicherheitsmassnahmen in Bahntunnel 24-30 24.6.4 Brandschutz der Tragkonstruktion 24-32 24.6.5 Entwicklungstendenzen bei der Sicherheit von Verkehrstunnel 24-33 24.7 Bauprogramm 24-34 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-9 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 25 Tunnelstatik 25.1 Einleitung 25-1 25.2 Belastungen 25-2 25.2.1 Allgemeines 25-2 25.2.2 Echter Gebirgsdruck 25-4 25.2.3 Belastungsansätze für den Gebirgsdruck 25-8 25.2.4 Auflockerungsdruck 25-13 25.2.5 Gesteinsquellen / Quelldruck 25-15 25.3 Tragverhalten des Tunnelbauwerks 25-18 25.4 Berechnungsmodelle 25-19 25.4.1 Allgemeines 25-19 25.4.2 Rechenmodelle 25-20 25.5 Grundlagen der Tunnelstatik 25-26 25.6 Bemessung 25-27 25.6.1 Bemessungssituationen 25-27 25.6.2 Vorübergehende Bemessungssituationen 25-27 25.6.3 Andauernde Bemessungssituationen 25-27 25.6.4 Aussergewöhnliche Bemessungssituationen 25-28 25.6.5 Bemessung nach Grenzzuständen 25-28 25.7 Beobachtungsmethode 25-28 25.7.1 Einleitung 25-28 25.7.2 Normative Vorgaben 25-29 25.8 Messtechnische Überwachung 25-32 25.8.1 Einleitung 25-32 25.8.2 Messmethoden und Geräte 25-32 26 Tagbautunnel 26.1 Einleitung 26-1 26.1.1 Allgemeines 26-1 26.1.2 SIA Normen für die Projektierung von Tunnels 26-1 26.2 Bauvorgang / Bauverfahren 26-2 26.3 Querschnittsformen 26-3 26.4 Tragverhalten Tagbau-Gewölbeprofile 26-4 E BESONDERHEITEN DES TUNNELBAUS 27 Geologische Risiken; Interpretation, Beurteilung von geologischen Prognosen 27.1 Einleitung 27-1 27.2 Die geologische Prognose und ihre Grenze 27-1 27.2.1 Ausgangslage 27-1 27.2.2 Analyse der Vorhersagbarkeit der Sachverhalte der Geologie 27-2 27.2.3 Schlussfolgerung 27-4 27.3 Beispiele von Abweichungen zur geologischen Prognose 27-5 27.3.1 Lötschberg-Basistunnel; Karbonzone Mittholz-Ferden 27-5 27.3.2 Gotthard-Basistunnel; Teilabschnitte Amsteg und Faido 27-8 28 Ausmass und Abrechnung 28.1 Einleitung 28-1 28.2 Vertragsmodelle bei den Tunnelbauten am Gotthard einst und heute 28-2 28.2.1 Gotthard Eisenbahntunnel (Scheiteltunnel) 28-2 28.2.2 Neue Alpen Transversale (NEAT); Gotthard- und Ceneri-Basistunnel 28-4 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-10 Berner Fachhochschule Inhalt Tunnelbau 28.3 Norm SIA 118/198, Allgemeine Bedingungen für Untertagebau (2004) 28-7 28.4 Begriffsbestimmungen 28-8 28.5 Zuordnung von Risiken 28-8 28.6 Grundsätzliches zu Ausschreibung und Vergütungsregeln 28-11 28.7 Ausschreibung 28-11 28.7.1 Übersicht der Elemente der Ausschreibung 28-11 28.8 Vergütungsregeln 28-14 28.9 Sprengvortrieb im Fels (SPV) 28-17 28.10 Tunnelbohrmaschinenvortrieb im Fels (TBM) 28-19 28.11 Überprofilregelung (für alle Ausbruchsmethoden) 28-22 28.12 Fristanpassungen 28-24 28.13 Streiterledigung 28-27 Anhang 28-1 28-28 Auszug aus Norm SIA 118/198 Technische Fachausdrücke zu Ausmass A 28-1 und Abrechnung Literaturverzeichnis 0_inhalt_v4.0.doc / TR Seite 0-11 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1 Einleitung 1.1 Allgemeines Der Bau von Untertagebauwerken nimmt in der Schweiz eine bedeutende Stel- lung in der Bauwirtschaft ein. Die Schweiz ist stolz auf ihre vielen Tunnelbauwer- ke und sie repräsentieren einen wichtigen Teil ihrer Infrastrukturbauten, vor allem in Bezug auf die Verkehrswege Strasse und Bahn. Ausserdem hält die Schweiz im Moment mit dem 57 Kilometer langen NEAT Gotthard-Basistunnel den Rekord für den längsten Tunnel der Welt. Auch nach dem Abschluss der Grossprojekte der Neuen Alptransversale (NEAT) wird im „Alpenland“ Schweiz der Bedarf an der Erstellung und dem Unterhalt von Untertagebauwerken, weiterhin bestehen blei- ben. 1.2 Faszination Tunnelbau Die Erstellung von Untertagebauwerken löst bei den meisten Menschen seit je her eine grosse Faszination aus. Als Erklärung dafür, können mehreren Aspekten an- geführt werden. Die Ungewissheit, welche Verhältnisse und Gefahren unter der Erdoberfläche verborgen sind, beflügelte die Phantasie schon immer. Es begeg- nen einem beim Bau eines Tunnels zwar nicht grosse Pilze oder Drachen, wie sich dies Jules Verne in seinem Buch «Reise zum Mittelpunkt der Erde» vorstell- te, aber spannend und herausfordernd war und ist die Erkundung des Unter- grunds und die Erstellung von Untertagbauten auch noch in der heutigen Zeit. Bild: Titelblatt des Buches «Reise zum Mittelpunkt der Erde» von Jules Verne 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-1 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Mit den Tunnelvortrieben werden unbekannte Orte im Untergrund erreicht, an de- nen vorher noch niemals ein Mensch war. In Gesprächen mit Mineuren, wird von ihnen dieses Gefühl oftmals mit den Abenteuern der Astronauten, die den Mond erkundeten, verglichen. Bild: Bild: Bild: Durchschlag Mitholz – Ferden, Karbonzone, Vortriebe Erkundung der Mondoberflä- LBT, NEAT Mitholz, LBT, NEAT che Der Einsatz von moderner Technik (grossen, starken, schweren Maschinen) zur Erstellung des Hohlraums, der Sicherung und des Innenausbaus beim Bau der Tunnels ist eindrücklich. Die notwendigen Installationen für die Bauarbeiten sind umfangreich und entsprechend kostenintensiv. Dies insbesondere bei Vortrieben mit Tunnelvortriebsmaschinen. Bei Sprengvortrieben ist vor allem der Umgang mit Sprengstoff und dessen enorme Sprengkraft, die zielgerichtet eingesetzt werden muss, ein spezieller Aspekt. Bild: Bild: Installation Tunnelbohrmaschine, Zürich-Thalwil Baustellendorf Mitholz, Lötschberg- Basistunnel Für die Zeit der Ausführung eines grösseren Tunnelprojekts entstehen temporäre Installationen und Strukturen, welche ein beachtliches Ausmass annehmen kön- nen. So werden bei grösseren Projekten für die Dauer der Bauarbeiten ganze «Baustellendörfer» errichtet, in denen sich das Leben, der zum Teil mehrere hun- dert Arbeiter, abspielt. Dies oft während einiger Jahren, nur unterbrochen durch die wohlverdienten Wochenendaufenthalte bei ihren Familien. Unter anderem ist es auch dieser Umstand, neben der herausfordernden, harten und zum Teil auch gefährlichen Arbeit, der zu einer eingeschworenen Gruppe, Mannschaft führt. 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-2 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Für erfolgreiche Tunnelbauprojekte braucht es, neben allen anderen Vorausset- zungen und Randbedingungen in Bezug auf die Geologie und die Technik die stimmen müssen, zu guter Letzt immer Personen, die mit viel Einsatz und Wille in Teamarbeit hervorragende Leistungen erbringen. In der Schweiz wurden bereits viele Tunnelprojekte erfolgreich realisiert. Beispielhaft sei hier an den Weltrekord beim Gotthard-Basistunnel erinnert. Zwischen Sedrun und Faido erfolgte der erste Hauptdurchschlag am 15. Oktober 2010. Der Gotthard-Basistunnel war damit in der Oströhre auf einer Länge von 57 km vollständig ausgebrochen. Die geometri- sche Abweichung beim Durchschlag betrug horizontal 8 cm und vertikal 1 cm. Bild: Bild: Hauptdurchschlag Gotthard-Basistunnel, Oströh- Eröffnung des Gotthard-Basistunnel am re zwischen dem Teilabschnitt Sedrun und Faido 01. Juni 2016 (Portal Erstfeld) am 15. Oktober 2010 Auf Tunnelbaustellen ruht immer am 4. Dezember jeweils die Arbeit. An diesem Tag wird der heiligen Barbara (Santa Barbara), der Schutzheiligen der Mineure, gedacht. Nach dem Glauben der Mineure schützt sie vor den lauernden Gefahren Untertage. Bild: Santa Barbara, Schutzheilige der Mineure 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-3 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Eine Tunnelbaustelle löst in der Öffentlichkeit ein reges Interesse aus. Je nach grosse und Bedeutung des Projektes ist dieses Interesse regional, national oder gar international. Diesem Interesse soll mit einer entsprechenden Kommunikati- onsarbeit entsprochen werden. Zum Beispiel kann an «Tagen der offenen Bau- stelle» die Baustelle untertage besichtigt werden. Damit kann der Bevölkerung ein Einblick in eine Welt gegeben werden, die sonst für sie verborgen ist. Staunende Kinderaugen drücken die Faszination des Tunnelbaus mehr aus als viele Worte. Bild: Bild: Bild: Staunende Kinderaugen anlässlich Schneidrad einer Impression der Feier zur Eröff- eines Tages der offenen Baustelle am TBM vor dem Ver- nung des Gotthard-Basistunnel Gotthard-Basistunnels kehrshaus in Luzern am 01. Juni 2016 1.3 Besonderheiten des Tunnelbaus Der Tunnelbau gehört zu den faszinierenden, interessanten, aber auch schwieri- gen Aufgaben des Bauingenieurs und den übrigen beteiligten Fachleuten. Im Tunnelbau bestehen zwischen Gebirge, Konstruktion und Bauvorgang direkte komplexe Beziehungen. Untertagebauwerke zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass das Gebirge zuerst mit den geeigneten Methoden abgebaut resp. ausgebrochen werden und anschliessend die Tragsicherheit des Hohlraums durch Massnahmen sicherge- stellt werden muss. Auch wirkt das Gebirge sowohl als tragendes Element, als auch als Belastung. Durch zahlreiche Einflüsse und Wechselwirkungen zwischen Gebirge und Hohlraum unterscheidet sich der Tunnelbau massgeblich von ande- ren Baukonstruktionen. Bild: Bild: Vortrieb, Abbau resp. Ausbruch von Felsen mit Felssicherungsarbeiten in einer Felskaverne einer Teilschnittmaschine (TSM) einer Kraftwerkszentrale 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-4 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass sich der Fels nicht, wie bei anderen Baustoffen üblich, mit Normwerten genau umschreiben lässt, sondern diese Ei- genschaften fallweise bestimmt und festgelegt werden müssen. Felsfestigkeiten sind immer als Funktion der Gesteinsfestigkeit und den Trennflächen zu betrach- ten. Im Tunnelbau sind die Kenntnisse über Belastungen und Materialparameter wei- ten statistischen Streuungen unterworfen. Meist gibt es nur wenige Aufschlüsse entlang der künftigen Tunnelachse. Mit Hilfe dieser Aufschlüsse sowie geologi- schen Voruntersuchungen wird dann die Klassifizierung des Gebirges vorge- nommen. Bild: Bild: Löwendenkmal Luzern, relativ kompakter Felspartie im Schlieren-Flysch am Nünalpstock, Molasse-Fels mit wenigen Trennflächen Sörenberg LU. Steil stehende, verfaltete Wechsel- folge von Sandstein-Bänken und Tonschiefer-Lagen Die Bauverfahren und Sicherungsmassnahmen müssen den weiten Variations- breiten der geologischen und petrographischen Parameter des Projekts Rech- nung tragen. Die Anpassungsfähigkeit der jeweiligen Bauverfahren, wie auch der Sicherungsmassnahmen, ist für den wirtschaftlichen Erfolg der Projektabwicklung entscheidend. Das Risikopotenzial bezüglich der Arbeitssicherheit und der bau- verfahrenstechnischen Konsequenzen aus den geologischen Parametern, die man aufgrund der wechselnden Gebirgsverhältnisse antrifft, ist sehr hoch. Damit sind erhebliche Projektrisiken in Bezug auf Termin und Kostentreue verbunden. Für jeden Tunnelbauer ist die richtige Wahl des Bauverfahrens, bezogen auf die Streubreite der geologischen Parameter sowie des Querschnittes, die Vorausset- zung für den technischen und wirtschaftlichen Erfolg. Bild: Geologisches Längenprofil Lötschberg-Basistunnel 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-5 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Die Wechselwirkungen zwischen Konstruktion, Baugrund und Bauvorgang sind komplex und erfordern neben guten theoretischen Kenntnissen aller drei Elemen- te auch viel Erfahrung. Der Ingenieurtunnelbau wird heute weitgehend von Bauingenieuren betrieben, al- lerdings müssen neben Kenntnissen in Statik und Massivbau auch entsprechende Kenntnisse aus den untenstehenden Bereichen vorhanden sein, um Projekte technisch erfolgreich abwickeln zu können. - Geologie - Geotechnik und Felsmechanik - Maschinentechnik - Bauverfahrenstechnik Selbstverständlich sind auch alle üblichen Regeln des Projektmanagements zu beachten und umzusetzen. Durch die «Unsicherheiten» die naturgemäss aus der Prognose der geologischen Verhältnisse gegeben sind, ergeben sich hier zusätz- liche Herausforderungen. 1.4 Beispiele von Nutzungen von Untertagebauwerken 1.4.1 Übersicht Untertagebauwerke werden vielfältig genutzt. Die folgende, nicht abschliessende Aufzählung gibt einen Überblick über die verschiedenen bisher realisierten Nut- zungen von Untertagebauwerken.  Verkehrswege  Bauten für Wasserkraftwerke  Hochwasserschutzbauten  Touristische Nutzungen  Parkanlagen  Lagerräume (Käse, Ölspeicherung, radioaktive Abfälle)  Untertagbauten zur Aufnahme von Werkleitungen  Wissenschaftliche Nutzungen (CERN, Teilchenbeschleuniger)  Sportanlagen, zivile Schiessanlagen  militärische Bauwerke  Bergbau (Gewinnung von Bodenschätzen) Nachfolgend sind einige Nutzungsarten anhand von Bildern dargestellt. 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-6 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1.4.2 Verkehrswege Abbildung: Abbildung: Autobahntunnel A5 Birchitunnel, Kanton NEAT, Gotthard-Basistunnel Solothurn (Eröffnung 18.April 2002) 1.4.3 Bauten für Wasserkraftwerke Abbildung: Wasserkraftwerk Handeck 2, Grimsel; Kraftwerke Oberhasli (KWO) 1.4.4 Hochwasserschutzbauten Abbildung: Abbildung: Hochwasserschutz Thun; Baugrube Portal Hochwasserschutz Thun; Ende des Nachläufers der Aare, „Schwäbis“ TVM 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-7 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1.4.5 Touristische Nutzungen Abbildung: Abbildung: Eisenbahnstation Jungfraujoch 3454 m ü.M Mittelstation METRO Alpin, Saas Fee (Höchstgelegene Eisenbahnstation Europas) (Höchstgelegene unterirdische Standseilbahn Baubeginn Jungfraubahn 1896; Eröffnung Stati- der Welt (Felskinn 2991 - Mittelallalin 3456) on Jungfraujoch 1. August 1912 Baubeginn 1982; Inbetriebnahme 1985 1.4.6 Parkgaragen Abbildung: Abbildung: Fotomontage Einfahrt (Projekt Parkanlage Fotomontage Kaverne Parkhaus (Projekt Park- Schlossberg Thun) anlage Schlossberg Thun) 1.4.7 Die Schweiz im Untergrund In der Schweiz wurden bisher ausserordentlich viele Untertagebauwerke erstellt. Alle theoretisch begehbaren unterirdischen, künstlich angelegten Tunnels in der Schweiz ergäben (Stand 2017) eine Röhre von Zürich bis Teheran, 3’750 Kilome- ter lang. In Relation zur Landoberfläche der Schweiz ist dies weltweit unerreicht. Die unterirdischen Bauten teilen sich wie folgt auf (Stand 2017): - Verkehr (1’238 km) - Zivilschutz (ca. 1’200 km) - Wasserkraft (803 km) - Klassischer Bergbau (300 km) - Arme (250 km) - Forschung (50 km) 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-8 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1.5 Künftige Entwicklungen Die künftige Entwicklung des Tunnel- und Tiefbaus wird unter anderem durch fol- gende Aspekte geprägt werden: - Weitere Entlastung der Wohngebiete von hoch frequentierten Verkehrsträgern (Strasse und Bahn) - Sanierung von bestehenden Untertagebauten - Umnutzung von bestehenden Untertagebauwerke - Vermehrte Aufwendungen zum Schutz von Bauten im Alpenraum aufgrund der Klimaveränderung - Kampagne für widerstandsfähige Stadt (Resillient City Campaign; UNO Pro- jekt) - Vermehrte Nutzung des Untergrundes (z.B.: Die Millionen Stadt Hongkong die in grossem Umfang den unterirdischen Raum kartiert, verwaltet und bebaut.) 1.6 Grössere Untertageprojekte in der Ausführungs- oder Pro- jektierungsphase 1.6.1 Ausführungsphase Nachfolgend sind einige grössere Untertagprojekte aufgeführt, die sich in der Aus- führung befinden. - Umbau des Bahnhof Bern Im Rahmen des Umbaus wird vor allem eine neuer RBS-Bahnhof unter dem bestehenden Bahnhof erstellt. Die Kosten des neuen Bahnhofs Bern belaufen sich auf 614 Mio. Franken (± 10 %; Anteil Bund 450 Mio., Anteil Kanton Bern 164 Mio.) für den neuen RBS-Bahnhof. - Zweite Gotthardröhre (Strassentunnel) Parallel zum bestehenden Strassentunnel wird eine zweite Tunnelröhre auf- gefahren. Nach Abschluss der Arbeiten kann dann der Verkehr richtungsge- trennt durch die beiden Tunnelröhren geführt werden. - Brenner-Basistunnel (Eisenbahntunnel) Der Brenner Basistunnel ist ein flach verlaufender Eisenbahntunnel, der zwei Staaten miteinander verbindet. Er verläuft zwischen Innsbruck (Österreich) und Franzensfeste (Italien) auf einer Länge von 55 km. - Mont-Cenis-Basistunnel (Eisenbahntunnel) Das Eisenbahnprojekt Turin–Lyon (kurz NLTL für Nuova Linea Torino–Lione oder TAV für Treno Alta Velocità) ist eine geplante Hochgeschwindigkeits- strecke und ein Joint-Venture zwischen Italien und Frankreich. Der sich im Bau befindliche 57.5 km lange Mont-Cenis-Basistunnel ist das Herzstück der neuen Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnverbindung Lyon–Turin. Bis 2029 soll die Strecke und der Tunnel für den Personen- und Güterverkehr bereitstehen. 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-9 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1.6.2 Projektierungsphase In der Schweiz befinden sich einige grössere Untertagprojekte in der Projektie- rungsphase. Im Folgenden wird das Projekt Cargo Sous Terrain (CST) beschrie- ben. Projekt Cargo Sous Terrain (CST) Cargo Sous Terrain (CST) ist ein Gesamtlogistiksystem für den flexiblen Trans- port kleinteiliger Güter. Tunnels verbinden Produktions- und Logistikstandorte mit städtischen Zentren. Oberirdisch verteilt CST die transportierten Güter in umwelt- schonenden Fahrzeugen und leistet damit einen Beitrag zur Reduktion des Ver- kehrs und der Lärmemissionen. Die erste Teilstrecke soll ab 2031 den Raum Härkingen-Niederbipp mit Zürich verbinden. Bis 2045 soll der Bau der restlichen Abschnitte erfolgen. CST eignet sich sowohl für die Versorgung wie auch für die Entsorgung (Abfall, Recycling). Die erste Teilstrecke des Netzwerks Cargo sous terrain führt von Härkingen- Niederbipp nach Zürich und ist rund 70 Kilometer lang. Auf dieser Teilstrecke gibt es 10 Anschlussstellen (Hubs). Der Ausbau in Richtung weiterer wichtiger Logis- tik- und Verteilzentren der Schweiz erfolgt sukzessive. Bis 2045 entsteht ein 500 Kilometer langes Gesamtnetz zwischen Boden- und Genfersee mit Ablegern nach Basel, Luzern und Thun. Die Gesamtkosten für den Bau der ersten Teilstrecke von Härkingen-Niederbipp nach Zürich, inklusive Software, Hubs sowie unter- und oberirdische Fahrzeuge (für die Citylogistik) sind auf CHF 3 Milliarden veran- schlagt. Auf den nachfolgenden Darstellungen ist die Idee des Projektes Cargo-sous- terrain dargestellt. Abbildungen: Projektidee Cargo-sous-terrain (CTS) 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-10 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau 1.7 Visionäre Untertageprojekte Weltweit sind auch einige visionäre und schon fast gigantische Untertagprojekte im Gespräch. Im Folgenden werden zwei solche visionäre Untertageprojekte kurz vorgestellt. 1.7.1 CERN, Genf; Teilchenbeschleuniger neuer Ring; Future Circular Col- lider (FCC) Mit einer Länge von 100 Kilometern wäre der Future Circular Collider (FCC) mehr als dreimal so lang wie der 27 Kilometer lange bestehende Large Hadron Collider (LHC). Die Kosten für den riesigen Ring schätzen die CERN-Physiker auf neun Milliarden Euro. Fünf Milliarden davon würden die Baukosten für den eigentlichen Tunnel verschlingen. Der neue Beschleunigerring könnte frühestens 2040 zunächst mit Elektronen und Positronen in Betrieb gehen und soll für 15 bis 20 Jahre der For- schung dienen. Und auch für die Zukunft nach Ende dieses Beschleunigers ha- ben die Physiker schon eine Idee: Ein supraleitender Protonen-Beschleuniger – ähnlich dem jetzigen LHC – könnte später in denselben Tunnel eingebaut werden. Der würde dann noch mal 15 Milliarden Euro kosten und frühestens Ende der 2050er Jahre in Betrieb gehen. 1.7.2 Projekt Unterquerung der Beringstrasse (Eisenbahntunnel) Auf den nachfolgenden Darstellungen ist die Idee des Projektes eines Eisenbahn- tunnels unter der Bering Strasse dargestellt. Dadurch würde eine Verbindung zwi- schen Russland und Alaska geschaffen. Abbildungen: Visualisierung des Portalbereichs der Projektidee «Unterquerung der Bering Strasse» (Russland- Alaska) 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-11 Berner Fachhochschule 1. Einleitung Tunnelbau Abbildungen: Situation und Längsschnitt der Projektidee «Unterquerung der Bering Strasse» (Russland-Alaska) 1_einleitung_v4.0.doc / TR Seite 1-12 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2 Historischer Überblick 2.1 Einleitung Die bedeutendsten Alpendurchstiche der Eisenbahnen vor der Jahrhundertwende (1900) haben zu einer ersten Blütezeit des Tunnelbaus geführt. Die Tunnelbau- verfahren mit Ausbau- und Lösetechniken wurden weitgehend aus dem Bergbau übernommen, der an die Dauerhaftigkeit der Bauwerke jedoch bedeutend gerin- gere Anforderungen stellte. Der Bedarf von Eisenbahntunnel veranlasste insbe- sondere den Eisenbahn-Ingenieur Franz Rziha 1867, mit seinem Lehrbuch der gesamten Tunnelbaukunst den Ingenieurtunnelbau vom Bergbau getrennt als ei- gene Fachdisziplin darzustellen. Vielen Erscheinungen wie Steinfall, Druckerscheinungen im Gebirge, Einbrüche, Gebirgsschlag und Wassereinbrüchen stand man bis zum 2. Weltkrieg relativ machtlos gegenüber. Man handelte ausschliesslich aus der Empire heraus, d.h. man beschränkte sich auf Methoden, die nach jahrhundertealten Erfahrungen ei- ne vermeintliche sichere Abbauführung gewährleisten sollten, was bekanntlich nicht immer zutraf. Die ersten planmässigen Entwicklungsstufen der Gebirgsme- chanik beginnen mit dem Jahr 1930, als die fortgeschrittene allgemeine Bergtechnik zu intensiven systematischen Untersuchungen des Gebirges zwang. Internationale Bedeutung und Ansehen hat die junge Disziplin der Gebirgsme- chanik um 1950 erlangt. Seit dieser Zeit ist eine weltweit geradezu explosionsartig zunehmende Forschungstätigkeit auf dem Gebiet der Gebirgsmechanik feststell- bar. Es gibt heute praktisch keine Fragestellungen mehr, die nicht irgendwo auf der Welt bearbeitet wird oder schon bearbeitet worden ist. Das alte Wort "hinter der Hacke ist es duster" verliert mehr und mehr an Bedeu- tung. Im Laufe der Geschichte wurden, die jahrhundertelang gepflegte Empire bei anstehenden bergmännischen Entscheidungen, die das Material Gebirge betref- fen, durch systematisch erforschte und reproduzierbare Erkenntnisse ersetzt. 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-1 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2 Historische Untertagebauten 2.2.1 Natürliche Hohlräume und Höhlen Die erste Nutzung von untertägigen Hohlräumen geht zurück bis in den Zeitraum der Mittelsteinzeit (Mesolithikum / Stein-und Bronzezeit ca. 10'000 – 800 Jahre v.Chr.). Die Menschen waren Jäger, Fischer, Sammler und lebten in kleinen Gruppen in Höhlen, unter Felsvorsprüngen und in Reisighütten. Die natürlich, vorhandenen Hohlräume wurden zum Teil vergrössert oder miteinander verbun- den. Die Höhlenwände wurden zum Teil auch mit kunstvollen Höhlenmalereien versehen. Bild: Die Höhlen boten Schutz vor Witterung und Gefahren. 2.2.2 Stollen unter dem Euphrat / (ca. 823 - 810 J. v. Chr.) Als ersten eigentlichen Tunnel bezeichnet man die ca. 823 - 810 v. Chr. (andere Quellen 2000 v. Chr.) erstellte Verbindung zwischen dem Palast der Königin Se- miramis in Babylon und ihrem Tempel. Dieses Bauwerk unterquerte den Euphrat (Querschnitt 16 m2, Länge ca. 1 km). 2.2.3 Hiskija-Stollen, Wasserversorgung von Jerusalem (Palästina) / (700 J. v. Chr.) Der Hiskija-Tunnel ist eine von Judäern erbaute, unterirdische Wasserleitung in der Stadt Jerusalem. Der kurvige Tunnel hat eine Gesamtlänge von 533 Metern und beginnt bei der Gihonquelle. Der Tunnel wurde mit Schlägel und Eisen aus dem Felsen gelöst. 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-2 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2.4 Tunnel des Eupalinos (Samos) / (500 J. v. Chr.) Der Tunnel des Eupalinos; Wasserversorgung diente der Verbesserung der Was- serversorgung auf der Insel Samos. Der Tunnel wurde mit Schlägel und Eisen aus dem harten Kalkstein gelöst. Bild: Bild: Blick in den Tunnel; im Hinter- Tunnelprofil, links ist die Vertiefung der Wasserrigole grund die Richtungsänderung ersichtlich Bild: Der Tunnel des Eupalinos auf Samos, nach E. Fabricius (1884) 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-3 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2.5 Römische Wasserstollen Berühmt sind die römischen Wassers- tollen, die bis zu mehreren Kilometern lang waren. Ihre Erstellung erfolgte meist nicht nur von beiden Enden aus, sondern nach der iranischen Qanat- Technik, d.h. durch beidseitigen Vor- trieb von vielen, in relativ kurzen Ab- ständen stehenden, Zwischenschäch- ten. Damit wurde einerseits die Vermessung vereinfacht und die Bau- zeit erheblich verkürzt, da an vielen Angriffsstellen gleichzeitig gearbeitet werden konnte. Bild: Schematische Darstellung der Arbeiten der Qanat-Technik Bild: Bild: Schematische Darstellung Quanat. Der Stollen Sichtbare Öffnungen der Lüftungs- / Arbeitsöffnun- diente der Erschliessung eines Grund- / gen (Foggaras, Marokko) Hangwasserleiters 2.2.6 Katakomben Als erste Kavernen gelten die während der Christenverfolgung in Rom ausgebro- chenen Katakomben. Die Katakomben wurden im 2. und 3. Jahrhundert erstellt. Bild: Die römischen Katakomben sind eine Fundgrube für frühchristliche Kultur 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-4 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2.7 1708 «Urner Loch»; Erster Tunnel in der Schweiz Bevor die erste Brücke (Teufelsbrücke) über die Reuss gebaut werden konnte, musste zuerst die Schöllenen erschlossen werden. Dies erfolgte durch einen Steg, der sogenannten «Twärrenbrücke» entlang der Felswand. Nach jedem Hochwasser wurde der Steg weggerissen und musste wieder neu aufgebaut wer- den. Dies war sehr mühsam und so entstand die Idee den Weg ins Innere des Felsen zu legen. Pietro Morettini hatte die Felswand mit dem Meissel durchschla- gen, um die schwankende Brücke durch einen sicheren Weg zu ersetzen. Der Tunnel wurde im August 1708 eröffnet. Der Tunnel war 64 Meter lang, 2.2 Meter breit und 2.5 Meter hoch und wurde, weil der Begriff Tunnel noch nicht verfügbar war, Urner Loch genannt. Er gilt als erster Alpentunnel überhaupt und markiert ein neues Kapitel der Verkehrsgeschichte. Mit dem Urner Loch wurde 500 Jahre nach dem Bau der Teufelsbrücke wenige Meter weiter die zweite Grundtechnik des al- pinen Wegebaus geschaffen. Brücken und Tunnel, diese zwei Dinge machten es erstmöglich, Verkehrswege nach der Ideallinie zu legen und Umwege, um topo- graphische Hindernisse zu vermeiden. Bild: Bild: Mit der Erschliessung der Schöllenenschlucht Das Urner Loch um 1830 in der Schöllenen- durch den Bau des ‘stiebenden Stegs’ (Twär- Schlucht, Kanton Uri; Verbindung von Gösche- renbrücke) und der so genannten Teufelsbrücke nen nach Andermatt. Handzeichnung von David um 1230 erlangte der Gotthardpass eine inter- Alois Schmid. nationale Bedeutung. Bilder: Situation im Juni 2021 in der Schöllenen-Schlucht; sowohl der Strassenverkehr wie auch der Bahn- verkehr werden je in einem Tunnel geführt 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-5 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2.8 Untertagbauten für kriegerische Zwecke Leider wurden die Errungenschaften des Tunnelbaus zum Teil auch für kriegeri- sche Zwecke eingesetzt. Im Mittelalter fand die Stollenbautechnik bei der Unter- minierung von Befestigungsanlagen ihre Anwendung. Zum Beispiel bei der zwei- ten Belagerung der Stadt Wien durch das Osmanische Reich (Juli – September 1683; zweite Wiener Türkenbelagerung). Während der Belagerung wurden zahl- reiche Stollen unter die Befestigungsanlagen vorgetrieben. In die Kammern wurde Schwarzpulver aufgeschichtet und die Minen wurden gezündet. Dies führte zum Einsturz der Befestigungsmauern. In der Stadt wurden Wassereimer aufgestellt, um die Erschütterungen durch das Treiben im Untergrund besser feststellen zu können. Die Wehranlagen waren durch die vielen Sprengungen bereits arg in Mit- leidenschaft gezogen worden. Am 11. September 1683 besetzten die alliierten christlichen Truppen das Kahlgebirge in der Nähe der Stadt Wien. In der Schlacht am Kahlenberg wurde das osmanische Heer besiegt und das Heer flüchtete über- stürzt. Die bereits geladenen Minen unter der Stadtmauer konnten nicht mehr ge- zündet werden. Diese Kriegstaktik wurde auch später immer wieder eingesetzt und erreichte wäh- rend des 1. Weltkrieges (1915 – 1918) im Alpenkrieg in den Dolomiten einen trau- rigen Höhepunkt. Bild: Skizzen der Stollenanlagen und Sprengkammern (Situation rechts, Querschnitt links) der Sprengung des Gipfels des Mon- te Cimone Bild: Darstellung der italienischen und östreichischen Sprengungen am Piccolo Lagazoi 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-6 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.2.9 Bergbau Der Bergbau zur Gewinnung von Bodenschätzen (z.B. Erz, Kohle, Salz usw.) mit seinen ausgedehnten Stollensystemen, Schächten und kleineren Kavernen blühte in den vergangenen Jahrhunderten und bis etwa Mitte 1950. Der Bergbau und der Tunnelbau unterscheiden sich, besonders in Bezug auf die Querschnittsgrössen der Ausbrüche, der Hohlraumsicherung und der geforderten Dauerhaftigkeit, we- sentlich. Bild: Bild: Die Zeche «Bogdanka», Polen KAMAT-Hydraulikstationen im Bergbau 2.2.10 Unterscheidungsmerkmale zwischen dem Ingenieurtunnelbau und dem Bergbau Ingenieurtunnelbau Bergbau Gemeinsamkeiten  Gebirge  Wasser  Personal (allerdings andere Berufsbilder)  Maschinen  Werkzeuge Unterschiede  alte Ingenieurkunst  viel älter  baut Verkehrswege und Lagerstät-  gewinnt Rohstoffe ten  berücksichtigt nur den Abbauzeit-  ausgerichtet auf Langlebigkeit und raum (Schächte u. Strecken existie- Dauerhaftigkeit (ca. 100 Jahre) ren nur wenige Jahrzente)  Vortrieb vielfach sehr nahe an der  grössere Setzungen werden akzep- Oberfläche tiert  Setzungsvermeidung vor allem un-  Ausbildungsschwerpunkte in Geo- ter Bauwerken technik, Machbarkeit und Betreib  Ausbildungsschwerpunkte in Kon- struktion, Stahl- und Betonbau Bild: Tabelle Unterscheidung Ingenieurtunnelbau / Bergbau Im Rahmen der Vorlesung wird nicht weiter auf die geschichtliche Entwicklung des Bergbaus und der Gewinnung von Bodenschätzen eingegangen. 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-7 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.3 Epochen des Tunnelbaus seit Begin der Industrialisierung Seit Beginn der Industrialisierung in der Mitte des 19. Jahrhunderts, und der damit verbundenen Entwicklung des Verkehrs und des Energiebedarfs, sind fünf Tun- nelbauepochen zu verzeichnen. 2.3.1 Eisenbahntunnel (1850 - 1920) Da die Eisenbahn nur kleine Steigungen überwinden kann, entstanden mit dem Bau der grossen Bahnlinien auch viele Tunnelbauten. In diese Zeit fallen die be- rühmten Alpendurchstiche wie Gotthard, Simplon, Lötschberg, Semmering, Tau- ern und Arlberg. LÖTSCHBERGTUNNEL (Scheiteltunnel 1907 - 1913) Bild oben: Abtransport des Ausbruchmaterials / De- ckensicherungseinbau mit insgesamt 6 Kronbalken Bild unten: Tunnelmauerung nach dem Vollausbruch Bild: Lötschbergtunnel (Scheiteltunnel), Der Arbeitsvorgang im Teilausbruch mit Sohlstollen (aus dem Schlussbe- richt von 1914) 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-8 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.3.2 Kraftwerkbauten (1930 - 1970) Im Zusammenhang mit dem Bau der grossen Speicherkraftwerke in den Schwei- zeralpen wurden viele Stollen, Schächte und Kavernen aufgefahren. So umfasst zum Beispiel das Stollensystem der Kraftwerkgruppe Grand Dixence eine Länge von rund 150 km. Bild: Bild: Postkarte mit Impressionen des Kraftwerkbaus Grand Dixence Abtransport von Ausbruchmate- (1955) rial «Schuttern»; Kraftwerkbau Grand Dixence (1955) 2.3.3 Strassentunnel (1960 - 2020) Mit dem Bau der Nationalstrassen wurden die grossen Strassentunnels erstellt. Mont-Blanc, Gr. St. Bernhard, Bernardino, Arlberg, Gotthard, Seelisberg, usw.. Das schweizerische Nationalstrassennetz ist noch nicht fertig erstellt. Wann die letzten Tunnel im Zusammenhang mit dem Nationalstrassennetz erstellt werden, hängt von der politischen und finanziellen Lage bei Bund und Kantonen ab. Bild: Bild: Normalprofil Los Nord Bohrjumbo; Gotthard Strassentunnel, Länge Gotthard Strassentunnel, Länge 16’918 m (Er- 16’918 m öffnung 05.09. 1980) 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-9 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.3.4 Bahntunnel (1985 - 2020) Mit dem Aufschwung der Bahn gegenüber dem Strassenverkehr und dem Aufbau verschiedener europäischer Schnellbahnsysteme werden "lange" Bahntunnel wieder aktuell. Neubaustrecken der DB, Ärmelkanaltunnel, Grauholztunnel, Tun- nels der Bahn 2000, Tunnels der NEAT (Lötschberg, Gotthard, Ceneri), Brenner- tunnel. Bild: Gotthard-Basistunnel, Länge 57 km; Eröffnung 01.06.2016 2.3.5 Pumpspeicher-Wasserkraftwerke; Kraftwerkbauten (2000 - 2020) Im Zusammenhang mit der Veredelung von Bandenergie und dem Ausgleich von Schwankungen in den Übertragungsleitungen werden bestehende Speicher- krachtwerke zu Pumpspeicher-Kraftwerke ausgebaut. Zu diesem Zweck werden Kavernen, Stollen und Staumauererhöhungen realisiert. Beispiele: Grimsel; Linth- Limmern; Nantes de Drance. Bild: Bild: Ausbrucharbeiten Kaverne; Wasserkraftwerk Sicherungsarbeiten Kaverne; Wasserkraftwerk Nant de Drance Nant de Drance Bild: Bild: Kaverne; Wasserkraftwerk Nant de Drance Innenausbauarbeiten Kaverne; Wasserkraftwerk (Baubegin 2008, ab 2019 wird das Kraftwerk Nant de Drance stufenweise in Betrieb genommen) 2_historischer_überblick_v4.0.doc / TR Seite 2-10 Berner Fachhochschule 2. Historischen Überblick Tunnelbau 2.4 Überblick über "bemerkenswerte" Tunnel Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über bemerkenswerte Tunnel. In der Auf- zählung werden vor allem auch Bauwerke erwähnt, die auf dem Gebiet der Schweiz erstellt wurden bzw. sich im Bau befinden. Projekt Baujahr Länge m Hiskija-Stollen, Wasserversorgung von Jerusalem (Palästina) 700 v. Chr. 540 (Mit Schlägel und Eisen gelöst) Eupalinos Tunnel (Samos); Wasserversorgung 500 v. Chr. 1'052 (Mit Schlägel und Eisen im harten Kalkstein gelöst) Urner Loch 1707 - 1708 64 Das Urner Loch gilt als erster Tunnel in der Schweiz und erster Alpentunnel (Vortrieb mit Meisseln) Mont Cenis-Eisenbahntunnel 1857 bis 1870 12'200 Westalpen (Frankreich, Italien) (Stossbohrmaschine, Ausbruch in Teilen) St. Gotthard-Eisenbahntunnel (Scheiteltunnel) 1872 bis 1881 14'984 Zentralalpen (Schweiz) Durchschlag 28.02.1880 (Stossbohrmaschine, Ausbruch in Teilen) Gesamtkosten: 66.6 Mio. Fr. / Eröffnung: 1.Januar 1882 Simplon-Eisenbahntunnel 1898 bis 1906 19'803 Simplon I mit Parallelstollen Durchschlag 24.02.1905 (Drehbohrmaschine, Ausbruch in Teilen) Gesamtkosten: 78 Mio. Fr. / Eröffnung: 1.Juni 1906 1912 bis 1921 Simplon II (Ausbau Parallelstollen) 19'823 (Drehbohrmaschine, Ausbruch in Teilen) Gesamtkosten: 34 Mio. Fr. / Eröffnung: 4. Dezember 1921 Lötschberg-Bahntunnel (Scheiteltunnel) 1907 bis 1913 14'605 (Stossbohrmaschine, Ausbruch in Teilen) Durchschlag 31.03. 1911 (Tunnelverbruch Gasterntal 24. Juli 1908) Gesamtkosten: 50.3 Mio. Fr. / Eröffnung: 28. Juni 1913 Stollensystem der KW-Gruppe Grand-Dixance 1955 bis 1964 15'000 (Schweiz) / (Vollausbruch) St. Gotthard-Strassentunnel 1970 bis 1980 16'918 Zentralalpen (Schweiz) Durchschlag (Ausbruch in Teilen und Vollausbruch, Sprengvortrieb) 26.03.1976 (Sicherheits- Gesamtkosten: 686 Mio. Fr. / Eröffnung: 5. September 1980 stollen) Seikan-Tunnel (Japan) 1969 bis 1984 53'850 Haupttunnel (vorerst wurden Pilotstollen und Servicetunnel erstellt) / (Sprengvor- (Haupttun- trieb) nel) Tunnel unter dem Ärmelkanal (Eisenbahntunnel) 1986 bis 1993 50'000 (Schildvortrieb) NEAT – Lötschberg-Basistunnel (Bahntunnel) 1994 bis 2006 35'000 (z.T. Spreng - z.T. TBM - Vortrieb) Durchschlag 28.04.2005 NEAT – Gotthard-Basistunnel (Bahntunnel) 1996 bis 2016 57'000 (z.T. Spreng - z.T. TBM - Vortrieb) Durchschlag 15.10.2010 Eröffnung 01.06.2016 NEAT – Ceneri-Basistunnel (Bahntunnel) 2009 bis 2020 15‘400 (Einspurröhren Sprengvortrieb; Zugangs- und Lüftungsstollen TBM Vortrieb) Durchschlag 21.01.2016