Gotthardtunnel: Vortrieb mit massivem Maschinenantrieb

Geschrieben von: Stefan Schmid (sts)

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Vier Tunnelbohrmaschinen werden beim Bau des Strassentunnels durch das Gotthardmassiv im Einsatz sein. In den letzten Wochen erfolgte beim Hersteller die Werksabnahme der Ungetüme. Zerlegt und zum Einsatzort gebracht beginnen die Maschinen im März 2025 zu drehen.

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Die Tunnelbohrmaschinen für die Hauptröhre sind 120 Meter lang und haben eine Gewicht von rund 1850 Tonnen.

Beim Gotthard-Strassentunnel kommt der Bau der zweiten Röhre in die bautechnisch wichtigste Phase. Die mit dem Tunnelvortrieb beauftragten Unternehmen orderten je eine Tunnelbohrmaschine (TBM) für den nördlichen und für den südlichen Bauabschnitt der Hauptröhre. Je eine TBM gräbt von Norden und von Süden. Nach der Anlieferung wurden die Tunnelbohrmaschinen (TBM) zusammengesetzt und für den Einsatz im Berginnern geprüft. Der deutsche Hersteller Herrenknecht schloss zusammen mit Vertretern der Marti Tunnel AG die technische Abnahme der Maschinen für das südliche Baulos ab. Die Marti Tunnel AG ist zuständig für die Lose Süd, welches den rund fünf Kilometer langen Zugangsstollen und die 7755 Meter langen südlichen Teil der Hauptröhre umfasst.

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Den Vortrieb durch den harten Granit des Gotthardmassivs sowie Gneis- und Schieferformationen bewältigt diese Maschine mit einem Drehmoment von 28,552 Kilonewtonmeter.

Zum Einsatz gelangt eine sogenannte Einfachschild-TBM mit einem Durchmesser von 12,310 Metern. Der Bohrkopf wird von 16 elektrischen Motoren angetrieben, die insgesamt über eine Leistung von rund 7600 PS verfügen. Beim Schildvortrieb stützt sich die TBM jeweils an den bisher angebrachten Tübbingringen ab. Die hydraulischen Stützen ermöglichen jeweils einen Vortrieb um 10 Meter. Die bis zu 4,6 Umdrehungen pro Minute mit einer mittleren Bohrleistung von zwei Metern pro Stunde, wie das Bundesamt für Strassen auf der Webseite zum Projekt schreibt.

Ausnahmsweise Sprengvortrieb bei Störungszonen

Geologische Voruntersuchungen ergaben, dass die Tunnelbauer auf der geplanten Bohrtrasse für die Hauptröhre im Norden und im Süden je eine geologische Störungszone zu erwarten haben. Aufgrund der Felscharakteristik fiel laut Mitteilung der Herstellerfirma die Entscheidung, vor dem Start der maschinellen Hauptröhrenvortriebe die beiden Abschnitte mit Störungszonen im konventionellen Sprengvortrieb auszubrechen. Um die Störzonen im Berg zu erreichen, wurden Zugangsstollen durch den Felsen getrieben, wobei der Vortrieb teilweise auch maschinell erfolgte. Die Marti Tunnel AG hat den Vortrieb des südlichen Zugangsstollens unter Einsatz einer 7,4 Meter breiten Einfachschild-TBM bereits im August 2023 abschliessen können. Die Maschinen für die Hauptröhre werden später durch die beiden bereits ausgebrochenen Störzonen durchgezogen.

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Diese Tunnelbohrmaschine verfügt über eine Leistung von rund 7600 PS. Sie kommt im nördlichen Hauptabschnitt zum Einsatz und hinterlässt im Felsenmassiv eine Röhre mit einem Durchmesser von 12,3 Metern.

Für die beiden nördlichen Baulose mit Hauptröhre und Zugangsstollen kommen mit einer Einfachschild-TBM und der Gripper-TBM Maschinen ähnlichen Typs und Durchmessern zum Einsatz wie jene beim südlichen Abschnitt. Die nördlichen Baulose sind der Arge «Secundo tubo» zugeteilt, bestehend aus den Unternehmen Implenia Schweiz AG, Frutiger AG sowie der Webuild SA und der CSC construzioni SA. Der Vortrieb des nördlichen Zugangsstollens wurde im April 2023 abgeschlossen.

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Beim Schildvortrieb stützt sich die Tunnelbohrmaschine jeweils an den bisher angebrachten Tübbingringen ab. Die hydraulischen Stützen ermöglichen jeweils einen Vortrieb von zehn Metern.

Nach der technischen Abnahme folgt nun die Demontage der Maschine und der Transport der Komponenten auf die Baustelle in Airolo TI. Dort wird die TBM wieder montiert, damit die Mineure der Marti Tunnel AG ab März 2025 von Süden her planmässig den Vortrieb der Hauptröhre in Angriff nehmen können. Dieser dauert bis voraussichtlich September 2027. An beiden Portalen entstehen Startröhren, in zusammengesetzt und für ihren Einsatz vorbereitet werden. Auf dem 7,755 Kilometern langen südlichen Bohrabschnitt fräst sich die Bohrmaschine vorwiegend durch Granit, Gneis und Schiefer. (mgt/sts)

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Die TBM vom Typ Gripper hat einen Durchmesser von rund sieben Metern und wird den nördlichen Zugangsstollen bohren.

Tunnel mit Zusatznutzen

Um die 16,9 Kilometer lange zweite Röhre zu erstellen, kommen für fast die gesamte Strecke zwei Tunnelbohrmaschinen zum Einsatz. Nur bei kurzen Abschnitten ist ein Vortrieb mit Sprengungen notwendig. Der Haupttunnel verläuft in einer Distanz von rund 70 Metern parallel zur ersten Röhre und wird ebenfalls 16,9 Kilometer lang sein. Die zweite Röhre wird an das bestehende Tunnelsystem angeschlossen. Der runde Tunnelquerschnitt hat einen Durchmesser von zirka 12,3 Metern. Die Fahrbahn im Tunnel inklusive Pannenstreifen wird rund acht Meter breit sein. Auf der gesamten Tunnellänge sind im Abstand von jeweils 250 Metern insgesamt 68 Verbindungsstollen geplant.

Im Raum über der Fahrbahn verlaufen die Lüftungsanlagen. Im Hohlraum unter der Fahrbahn sind zwei Werkleitungskanäle vorgesehen. Einer dient dem Unterhalt des Tunnels mit Leitungen für Strom, Kommunikation und Löschwasser. Den zweiten Kanal nutzt die Stromnetzbetreiberin Swissgrid mit einer neuen Leitung. Er dient als Ersatz für das bestehende Hochspannungstrassee über den Gotthardpass. (mgt/sts)