Tunnelbau

Bauablauf
Der Tunnelhauptvortrieb erfolgte von der Engi aus. Die Geschwindigkeit des Tunnelvortriebs bildete einen entscheidenden Faktor für die gesamte Bauzeit des Galgenbucktunnels. Die Vortriebsleistung im obersten Bereich des Tunnelquerschnitts, der sogenannten «Kalotte», betrug durchschnittlich rund 2 Meter pro Tag. Im unteren Bereich des Tunnelquerschnitts, der «Strosse/Sohle», lag der Vortrieb bei durchschnittlich rund 3 Metern pro Tag.

Seitliche Hinterfüllung des Werkleitungskanals

Mit dem Abschluss des Vortriebes begann der Innenausbau des Tunnels. Nachdem die Baupiste entfernt und die Tunnelsohle gereinigt war, wurden die Betonarbeiten aufgenommen. Der erste Schritt dazu war der Einbau der Abdichtung, mit welcher der Tunnel gegen vom Berg eindringendes Wasser geschützt wird.

Nach dem anschliessenden Verlegen der Armierung wurde mit Hilfe mobiler Schalwagen zuerst die Sohle und dann das Gewölbe des Tunnels betoniert. Hierzu wurde die jeweilige Schalung abschnittsweise verschoben, um so von der Engi her in Richtung Bahntal Stück für Stück des Tunnels herzustellen. Nach der Fertigstellung der Innenschale konnten inzwischen auch die Arbeiten des Werkleitungskanals abgeschlossen werden. Die letzten Betonarbeiten beginnen Ende 2017 - es sind dies die Arbeiten für die Zwischendecke, die bis Sommer 2018 beendet sein werden.

Anschliessend beginnen 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) installiert: inklusive elektrischer Versorgung, Beleuchtung, Ampeln, Signale und Kameras.
Vor der Übergabe des Tunnels an den Verkehr muss die Funktionstüchtigkeit sämtlicher Anlagen während mehrerer Monate getestet werden.

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

Der Ausbruch erfolgte durch Sprengvortrieb und wurde bei Bedarf durch den Abbauhammer unterstützt. Auf der gesamten Tunnellänge brach man zuerst die Kalotte (der oberste Bereich im Tunnelquerschnitt) aus. Dabei kamen sowohl Spiess- und Rohrschirme als auch Brustanker zum Einsatz. Danach zog man den Rest des Querschnitts, die sogenannte Strosse sowie die Sohle nach. Gleichzeitig fand die Tunnelsicherung statt. Diese wurde hauptsächlich mit Gitterträgern und Spritzbeton ausgeführt. Bei bautechnisch weniger optimaler Geologie kamen zusätzlich Felsanker und Bewehrungsnetze zum Einsatz. Vereinzelt wurden auch Mikropfähle im Bereich der Kalottenfüsse versetzt.

Beim Portal Bahntal wurden unabhängig vom Tunnelhauptvortrieb zwei 126 Meter lange Sondierstollen errichtet. Sie dienten dazu, erste verlässliche Aussagen zu den geologischen Verhältnissen im Kreuzungsbereich zwischen Galgenbucktunnel und dem Charlottenfelstunnel der Deutschen Bahn zu erhalten. Dank dieser Informationen konnte die heikle Unterquerung des Charlottenfelstunnels durch den Hauptvortrieb detailliert vorgeplant werden. Die Sondierstollen sind nun Teil des Tunnelprofils.

Geologie
Der Galgenbucktunnel weist äusserst heterogene geologische und hydrogeologische Verhältnisse auf. Die Verkarstung ist unterschiedlich und schwierig vorauszusagen. Rückblickend trafen die Prognosen der Geologen im Grundsatz zu. Das heisst, dass sich die geologischen Bedingungen als wechselhaft, die Felsverhältnisse jedoch als stabil erwiesen. Steinfall und Niederbrüche kamen nicht vor. Die Tunnelbauer trafen, wie vorausgesagt, immer wieder auf so genannte Karsthohlräume, die jeweils mit Ton oder Schutt gefüllt waren.

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