© 2019  F. PREISIG AG, ZÜRICH

HAUPTSITZ:

F. Preisig AG
Bauingenieure und Planer SIA/USIC
Grünhaldenstrasse 6

CH-8050 Zürich

T 044 308 85 85

F 044 308 85 80

E-Mail senden

NEWSLETTER Preisig Punkt

Ausgabe: Juli 2019, Einzelartikel

Zum Inhaltsverzeichnis

Mistailtunnel – einzigartige Baumethode der Rhätischen Bahn (RhB)

Von Marco Galli

Individualisierte Standards

Das Projekt heisst, wenig versprechend, «Mistailtunnel, km 52.401, Instandsetzung». Dahinter verbirgt sich aber eine Baumethode der Rhätischen Bahn AG (RhB), die im In- und Ausland so gut wie einzigartig ist und als «Normalbauweise Tunnel» auf grosses Interesse in der Fachwelt stösst. Die F. Preisig AG durfte das Konzept wesentlich mitentwickeln und setzt gegenwärtig eine solche «Tunnel-Rundum-Erneuerung» nach der Normalbauweise als Bauleitung um. Die Arbeiten haben 2017 begonnen und sind nun weit fortgeschritten. Ein erfolgreiches Ende des Projekts zeichnet sich ab. Es zeigt einerseits die Stärken einer stark standardisierten Instandsetzungsmethode und beweist anderseits, dass dennoch in jedem einzelnen Projekt eine Portion «Individualismus» steckt.

 

Normalbauweise: Methode und Ziele – in aller Kürze

Die RhB hat insgesamt 115 Tunnels, die zum grössten Teil nach den gleichen streckenabhängigen Normalien vor über hundert Jahren hergestellt wurden. Die Tunnels sind Meisterstücke der damaligen Baumeister und haben ihren Dienst bis heute sehr gut erfüllt. Nun sind sie aber nach und nach instand zu setzen. In den kommenden 5–10 Jahren sind 13 Objekte und in den folgenden 25–35 Jahren weitere 64 Objekte zu sanieren. Eine Angelegenheit, welche die RhB vor eine Mammutaufgabe stellt.

Die RhB hat die Normalbauweise Tunnels (NBW) entwickelt, um Tunnelinstandsetzungen wesentlich zu beschleunigen. Dabei werden die Tunnels unter Betrieb an Ort vollständig erneuert. Das bestehende Tunnelgewölbe wird vollständig abgebrochen, der Querschnitt allseitig deutlich erweitert und der Innenausbau mit einer Ortbetonsohle und Betonfertigteil-Gewölbe für eine Nutzungsdauer von 80–100 Jahren neu erstellt.

 

Nach dem Umbau sind die Tunnels rundum «up to date». Die Platzverhältnisse entsprechen den heutigen Nutzungs- und Norm-Anforderungen, was neben der Anordnung von z.B. beleuchteten Fluchtwegen auch ein dickeres Schotterbett und eine grössere Fahrleitungshöhe ermöglicht. Beides erhöht die Lebensdauer der jeweiligen Bahntechnikanlagen und reduziert den nötigen Unterhalt erheblich. Mit der neuen Querschnittsform, dem Fertigteilring und der Betonsohle sind die Tunnel aber auch gegen statische Einwirkungen und Wasserzutritte besser gewappnet.

 

Prototypen versus Standard

Bauvorhaben sind in aller Regel sehr individuell. Nutzungsziele, Lage, Klima, Zugang, Betriebszustand in der Bauphase, ausführende Firmen – dies sind nur einige der Einflussfaktoren, die von Projekt zu Projekt stark variieren können und dazu führen, dass wir – etwas überspitzt formuliert – immer Prototypen planen. Mit der NBW wird dieser kostentreibenden und zeitintensiven Tatsache entgegengewirkt. Folgende Elemente sind weitgehend standardisiert:

  • Normalprofil (Geometrie, Anordnung, Materialisierung)

  • Fertigteil-Elemente (Geometrie, Schalung, Bewehrung)

  • Grosse Teile des Bauablaufs

 

Und doch: Bei aller Standardisierung bleibt auch jedes NBW-Projekt individuell. Nachfolgend werden ein paar Aspekte beleuchtet, die beim Projekt Mistailtunnel herausstechen.

 

Rampe im Tunnel, Portale, einseitiger Zugang und ein flexibler Prototyp

Für den Bauvorgang der NBW ist (nach jetzigem Stand des Konzeptes) im Bauzustand eine Gleisabsenkung nötig. Diese bedingt vor und nach dem Tunnel eine Gleisrampe. Da beim Mistailtunnel am oberen Portal eine Viadukt direkt an den Tunnel grenzt, musste die Gleisrampe in den Tunnel hinein verlegt, und der Portalbereich pilzförmig nach oben erweitert werden. Diese Konstellation bedingte schliesslich das Einrichten einer dreiwöchigen Totalsperre mit einem Dreischichtbetrieb des Unternehmers zu Beginn des Projektes.

 

Die Portalbereiche sind die vermutlich offensichtlichsten Stellen für projektspezifische Lösungen, denn deren Topographie und Geologie variiert von Fall zu Fall. Beim Mistailtunnel wurde beim unteren Portal Lockermaterial erwartet, während am oberen Portal direkt Fels ansteht. Zudem ist dort talseitig keine ausreichende Überdeckung vorhanden, weshalb eine längslaufende Tunnelaussenwand zu erstellen ist.

 

Die beiden Portale des Mistailtunnels sind nicht über die Strasse erreichbar. Eine Zufahrt ist beim oberen Portal zwar bis ca. 550m vor den Tunnel möglich, Transporte vom Installationsplatz zum Tunnel können aber nur schienengängig erfolgen. Die Unternehmung entwickelte eigens dazu den selbstfahrenden, multifunktionalen Transportwagen «RailFlex». Dieser ermöglicht unter anderem den effizienten Transport der Beton-Fertigteile zur Einbaustelle, aber auch das Überführen von pneubasierenden Geräten zum Tunnel, wo diese auf einer Baupiste zum Einsatzort kamen. Eine ganz spezielle Eigenheit des «RailFlex» ist die Fähigkeit, über eingebaute hydraulische Stützen eigenständig ein- und auszugleisen. Hierfür werden keine weiteren Geräte benötigt. Der «RailFlex» kann sich selbst aus dem Gleis heben, seitlich als eine Art Brücke auf den hydraulischen Stützen verfahren und ausserhalb des Lichtraumprofils des Gleises wieder absetzen.

 

Ausführungsdetails

Die grösste Individualität in den Projekten der Normalbauweise rührt aber von der eigentlichen Ausführung. Hier bringen die involvierten Unternehmungen ihre spezifischen Ideen, ihren Erfahrungsschatz und ihr Know-How ein und helfen so das Konzept der Normalbauweise zu verfeinern. Neben dem «RailFlex» seien hier zwei weitere Beispiele genannt.

 

Der Felsabtrag für die Sohlenabsenkung wurde in diesem Projekt nicht mit schwerem Bagger und Spitzhammer ausgeführt, sondern mit einer Felsfräse Typ Vermeer T855. Das über 46 Tonnen schwere Gerät musste für den Transport aufgrund von Gewichtslimiten zwar demontiert werden, konnte dann aber im engen Tunnelprofil erfolgreich zum Einsatz gebracht werden. Allerdings präsentierte sich die Sohle nach dem Abtrag wesentlich unregelmässiger als erwartet. Grund waren einerseits die harten Quarzitbänder im etwas weniger harten, dafür flach liegenden und plattig aufbrechenden, Bündnerschiefer.

 

Das Versetzen der Fertigteilringe ist einer der zentralen Bauvorgänge der NBW. Beim Mistailtunnel entschied sich die Unternehmung für ein Versetzgerät auf der Basis eines schweren Zweiwegebaggers. Ausgerüstet mit einem eigens entwickelten Manipulator kann dieser die mit dem «RailFlex» angelieferten Fertigteile an einem Versetzrahmen aufnehmen und – in alle Richtungen beweglich – zügig in die Versetzposition bringen.

 

Ausblick

Die Instandsetzung des Mistailtunnel ist das dritte Projekt, bei dem die NBW umgesetzt wird. Mit jedem Projekt werden Erfahrungen gesammelt, die im Austausch aller Beteiligter festgehalten und diskutiert werden. So wird die NBW weiterentwickelt. In kommenden Projekten werden weitere Optimierungen und Anpassungen angestrebt: So sollen Totalsperren weiter vermieden, Lösungen für eine Ausführung weitab von einem Strassenzugang gefunden und die nötigen Sohlenabsenkungen z.B. mit dem Einsatz einer festen Fahrbahn weiter reduziert werden.

 

Wir freuen uns und sind stolz, an der Umsetzung und Fortentwicklung der NBW intensiv beteiligt zu sein. Die Freude ist umso grösser, da wir auch an den nächsten beiden NBW-Projekten mitarbeiten dürfen. So fängt bereits im Sommer 2019 die Bauausführung der Instandsetzung des Bergünersteintunnels an, die wir als Sachverständigen und als Bauleitung begleiten werden. Parallel beginnt mit der Projektierung am oberhalb Bergün gelegenen Touatunnel ein weiteres NBW-Projekt, bei dem wir als Projektverfasser fungieren. Es wird das erste in einem Kehrtunnel sein mit einem Radius nahe am Minimum, der mit der NBW umgesetzt werden kann. Damit wird der Touatunnel ein weiterer standardisierter Individualist.