44 Ceneri-Basistunnel Ceneri Base Tunnel

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Gotthard and Ceneri Base Tunnels
Tunnel 4/2006
Ceneri-Basistunnel
Ceneri Base Tunnel
O. Pini, S. Skaanes
O. Pini, S. Skaanes
Der Ceneri-Basistunnel stellt
das zweitgrößte Tunnelprojekt
der AlpTransit Gotthard AG
dar. Das Bauwerk ermöglicht
im Zusammenhang mit dem
Gotthard-Basistunnel den Betrieb einer Flachbahn auf der
Gotthard-Achse und attraktive
Anschlüsse des Personenverkehrs.
Der eigentliche Basistunnel
besteht aus zwei unabhängigen, parallel verlaufenden einspurigen Eisenbahnröhren mit
einer Steigung von Nord nach
Süd von ca. 6,5 ‰. Er erstreckt sich vom Nordportal in
Camorino bei Bellinzona bis
zum Südportal in Vezia nahe
Lugano über eine Gesamtlänge
von 15,4 km. Die Gebirgsüberlagerung beträgt im Norden
ca. 400 bis 800 m. Im Süden
werden Höhen von ca. 100 bis
300 m erreicht.
Der Achsabstand der beiden Einspurtunnel ist ca. 40 m.
Etwa alle 325 m werden die
Bahnröhren mit Querschlägen
verbunden. Das Innengewölbe
des zweischaligen Ausbaus
wird mit einer Gewölbeabdichtung versehen. Der Vortrieb
der Tunnelröhren erfolgt vorrangig vom zentralen Zwischenangriff Sigirino aus nach
beiden Richtungen (Bild 22).
ständige Lage des Tunnels im
kristallinen Grundgebirge der
Südalpen geprägt. Dabei handelt es sich um eine komplexe
und heterogene Zone, welche
auf Grund von Überlagerungen verschiedener geologischer Gesteinsschichten entstanden ist. Die Schichtung der
verschiedenen Gesteinsformationen verläuft schief und geneigt gegenüber der Tunnelachse.
Die geologischen Situationen von Nord- und Südteil sind
stark differierend und bilden
verschiedene felsmechanische
The Ceneri Base Tunnel represents the AlpTransit Gotthard
AG’s second largest tunnel project.In conjunction with the Gotthard Base Tunnel the tunnel facilitates the operation of a flat
trajectory railway on the Gotthard axis and attractive connections for passenger traffic.
The actual Base Tunnel consists of 2 independent singletrack rail tunnels running parallel to each other with a gradient
of some 6.5 ‰ from north to
south. It runs from the northern
portal at Camorino near Bellinzona to the southern one at
Geology
The geological conditions
are characterised by the fact
that the tunnel is embedded in
the crystalline bedrock of the
Southern Alps. The zone in
question is complex and heterogeneous, which consists of
various geological rock layers
on account of overlaying strata.
The schistosity of the different
rock formations runs at an inclined angle to the tunnel axis.
The geological situations of
the north and south parts are
highly differentiated and take
the form of various rock mechanical and construction technical scenarios. In view of these
aspects and the fact that there
are few comparable tunnel references, a large number of spe-
Geologie
Die geologischen Verhältnisse werden durch die vollDipl.-Bauingenieur ETH Zürich
Olimpio Pini, Master in
Management of Technology,
Projektleiter Consorzio
d’ingegneri ITC ITECSATOSCANO, Lugano/CH
Dipl.-Bauingenieur ETH Zürich
Stein Skaanes, Stv. Projektleiter
Consorzio d’ingegneri ITC
ITECSA-TOSCANO, Chur/CH
Vezia near Lugano over a total
length of 15.4 km.The rock overburden amounts to some 400
to 800 m in the north and approx. 100 to 300 m in the south.
The axis-centre distance of
the 2 single-track tunnels
amounts to approx. 40 m. Approx. every 325 m, the tunnels
are linked by cross-passages.
The inner vault of the 2-shell
support is to be provided with a
vault seal. The tunnel tubes are
primarily driven from the central intermediate point of attack
at Sigirino in both directions
(Fig. 22).
22 Ceneri-Basistunnel und künftige Fortsetzung Nord und Süd
22 Ceneri Base Tunnel and future continuation North and South
Dipl.-Bauingenieur ETH Zurich
Olimpio Pini, Master in Management of Technology, Project
Manager Consorzio d’ingegneri
ITC ITECSA-TOSCANO,
Lugano/CH
Dipl.-Bauingenieur ETH Zurich
Stein Skaanes, deputy Project
Manager, Consorzio d’ingegneri
ITC ITECSA-TOSCANO,Chur/CH
Ceneri Base Tunnel
Tunnel 4/2006
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23 Geologie Ceneri-Basistunnel/Geology of Ceneri Base Tunnel
und bautechnische Szenarien.
In Anbetracht dieser Aspekte
und der wenigen vergleichbaren Tunnelreferenzen wurden zahlreiche Sondierbohrungen im Laufe der letzten
12 Jahre durchgeführt. Der
Erkundungsstollen Sigirino lieferte die bautechnisch relevanten geologischen Erkenntnisse
(Bild 23).
Zwischenangriff
Sigirino
Der Zwischenangriff Sigirino stellt die zentrale logistische Basis für die Realisierung
des Tunnels dar. Er umfasst
insbesondere den Fensterstollen Sigirino (2,3 km) und den
bestehenden Erkundungsstollen Sigirino (2,9 km) sowie die
cial drilling campaigns have
been undertaken in the course
of the past 12 years.The Sigirino
exploratory tunnel supplied the
relevant geological findings for
construction technology.
Sigirino Intermediate
Point of Attack
The Sigirino intermediate
point of attack represents the
central logistic base for producing the tunnel. It mainly embraces the Sigirino access tunnel (2.3 km) and the existing
Sigirino exploratory tunnel
(2.9 km) as well as the installation chambers located at the
foot of the access tunnel. They
function as an underground
construction site for driving the
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am Fuß des Fensterstollens gelegenen Installationskavernen.
Sie fungieren als unterirdische
Baustelle für den Vortrieb der
beiden Einspurtunnel in nördliche und südliche Richtung.
Die Anlagen in Sigirino werden mit dem Baustellendorf,
Bauinstallationen, Logistikanlagen der Hauptunternehmung
und einem provisorischen Werkgleis ergänzt. Es werden neue
Zufahrten zum lokalen Straßennetz und zur nahe gelegenen Autobahn A 2 realisiert.
Der Fensterstollen Sigirino
stellt in der Vortriebsphase die
Haupterschließung der Installationskavernen dar. In der Betriebsphase wird der Stollen
für die Ereignislüftung benutzt. Die Ausführung der Installationskavernen erfolgt angesichts der großen Querschnitte (bis 270 m2) in Teilausbrüchen mittels Sprengvortrieb. Der Fensterstollen Sigirino wird hingegen mit einer
offenen TBM aufgefahren.
Es ist vorgesehen, das wiederverwendbare Tunnelausbruchmaterial direkt in Sigirino als Betonzuschlagstoff und
Dammschüttmaterial aufzubereiten. Das restliche Ausbruchmaterial wird in der definitiven
Ablagerung (Fassungsvermögen 3,7 Mio. m3) neben dem
Portal des Fensterstollens deponiert. Als ökologische Ausgleichsmaßnahme wird eine
Wildtierpassage über die Kantonsstraße beim „Dosso di Taverne“ errichtet (Bild 24).
Gotthard and Ceneri Base Tunnels
größere Flexibilität und ein höheres Anpassungsvermögen an
die Felsverhältnisse. Auf Grund
von Ergebnissen vertiefter geologischer und felsmechanischer
Untersuchungen wird auf den
im Auflageprojekt geplanten
TBM-Vortrieb verzichtet. Diese
Ergebnisse gehen von neuen
bautechnisch relevanten Störzonen entlang der Tunneltrasse aus. In diesen Zonen besteht
auf Grund der schlechten Gebirgsverhältnisse sowohl die Gefahr
von größeren Felsauflockerungen mit Niederbrüchen als
auch die des Eintretens von
plastischen Verformungen, welche insbesondere den TBMVortrieb stark behindern können.
Tunnelabschnitt
Ceneri Süd
Gleichzeitig mit den Bauarbeiten im Tunnelabschnitt Ceneri Nord wird der südliche
Abschnitt aufgefahren. Aus
den Logistikkavernen Sigirino
werden die Tunnelröhren für
ca. 2 km bis zur „Linea Val Colla“, eine der geologisch anspruchsvollsten Zonen des gesamten Ceneri-Basistunnels, im
Sprengvortrieb ausgebrochen.
Der nachfolgende Teil wird mit
einer TBM vorgetrieben (ca.
4 km). Etwa 2 km vor dem
Südportal ist der Bau einer
Verzweigungskaverne vorgese-
Tunnelabschnitt
Ceneri Nord
Der Tunnelabschnitt Ceneri
Nord (ca. 8 km) wird von den
Installationskavernen Sigirino
aus im Sprengvortrieb erstellt.
Die beiden Tunnelröhren weisen ein hufeisenförmiges Normalprofil auf. Die Vortriebsarbeiten in beiden Röhren erfolgen parallel. Die Wahl des
Sprengvortriebs gewährleistet
Tunnel 4/2006
2 single-track tunnels towards
the north and south.
Ceneri North Tunnel
Section
The facilities in Sigirino are
rounded off by the site village,
installations, logistic equipment
belonging to the main contractor and a provisional construction track. New accesses to the
local road network and the
nearby A2 motorway are being
realised.
The Ceneri North tunnel section (approx. 8 km) is to be produced from the Sigirino installation chambers by drill + blast.
The 2 tunnel tubes possess a
horseshoe shape standard profile. Driving operations in both
tubes take place parallel to each
other. The choice of drill + blast
caters for greater flexibility and a
higher degree of adaptability to
rock conditions. Owing to the
results of thorough geological
and rock mechanical investigations the TBM drive that was
originally planned was discarded.These results also reveal new
technically relevant fault zones
along the tunnel route. Owing
to the poor rock conditions and
the danger of major rock disaggregations in these zones there
is the danger of rock falls as well
as the occurrence of plastic deformations, which can greatly
hamper the TBM drive in particular.
The Sigirino access tunnel
represents the main opening
for developing the installation
chambers during the driving
phase. In the operational phase,
the tunnel will be used for ventilation purposes. The installation
chambers are produced in partsections via drill + blast in view
of the major cross-sections (up
to 270 m2). The Sigirino access
tunnel for its part is excavated
by means of an open TBM.
It is intended to prepare the
re-utilisable tunnel muck directly at Sigirino in the form of concrete aggregate and embankment material. The residual
excavated material will be
deposited at the final dump
(3.7 mill.m3 capacity) next to the
access tunnel portal. A passage
for game will be created across
the cantonal road at “Dosso di
Taverne” as an ecological compensation measure (Fig. 24).
Ceneri South Tunnel
Section
The southern section will be
driven at the same time as construction work is carried out in
the Ceneri North tunnel section.
The tunnel tubes will be excavated by drill + blast from the Sigirino logistics chambers over a
distance of some 2 km to the
“Linea Val Colla”, one of the geologically most sophisticated
zones of the entire Ceneri Base
Tunnel. The following section
will be excavated by a TBM (approx. 4 km). The branch-off
chamber is to be set up some
2 km from the southern portal,
which provides the prerequisite
for a future extension of the AlpTransit line to the south of
Lugano.
Construction
Programme
24 Zwischenangriff Sigirino
24 Sigirino intermediate point of attack
The preliminary operations
have been in full swing since
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Ceneri Base Tunnel
Tunnel 4/2006
Am Bau Beteiligte –
Abschnitt Ceneri-Basistunnel
Parties involved in constructing the
Ceneri Base Tunnel Section
Bauherrschaft:
AlpTransit Gotthard AG, Luzern (www.alptransit.ch)
Projektverfasser/örtliche Bauleitung:
Consorzio d’ingegneri
ITC ITECSA – TOSCANO ([email protected])
ITECSA, Lugano
Edy Toscano AG, Chur
Ausführung:
Ausschreibungsphase
Client:
AlpTransit Gotthard AG, Lucerne (www.alptransit.ch)
Project and Construction Management:
Consorzio d’ingegneri
ITC ITECSA – TOSCANO ([email protected])
ITECSA, Lugano
Edy Toscano AG, Chur
Contractor:
Tendering phase
hen, welche die Voraussetzung
für eine zukünftige Verlängerung der AlpTransit-Linie südlich von Lugano schaffen wird.
Bauprogramm
Die Vorarbeiten sind seit
März 2006 im Gang. Die eigentlichen
Untertagbauarbeiten,
insbesondere der Bau des Fens-
terstollens Sigirino, beginnen ab
2007 und werden durch Vorlose realisiert. Ab 2010 wird an
dem Hauptlos (Ceneri Abschnitt
Nord und Ceneri Abschnitt Süd)
gearbeitet. Die Gegenangriffe
an den Portalen Vezia und Vigana starten in 2008. Der Beginn der Inbetriebsetzungsphase des Bahnverkehrs ist für Mitte 2018 vorgesehen.
March 2006. The actual underground work especially construction of the Sigirino access
tunnel will start in 2007 and will
be accomplished in the form of
advance contract sections.Work
will begin on the main section
(Ceneri North and Ceneri South)
as from 2010. The counterdrives at the Vezia and Vigana
portals will commence in 2008.
It is intended to start up trial
train services in mid-2018.

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