Feste Fahrbahn Gotthard

Der Gotthard Basistunnel ist das Herzstück der neuen Hochgeschwindigkeits-Alpentransversale. Mit 57 km Länge wird der Gotthard Basistunnel der längste Eisenbahntunnel der Welt.

Parallel zur Fertigstellung des Rohbaus wird 2010 mit der Ausstattung der Bahntechnik und dem Bau der Festen Fahrbahn begonnen. Die Fahrbahn wird als Low Vibration Track (LVT) ausgebildet, wobei speziell gedämpfte Schwellen von Beton untergossen werden.

Für den Bau der Festen Fahrbahn wird der Beton im Tunnel auf einem speziell für die Betonherstellung konstruierten Betonzug produziert. Der Transport des Betons vom Betonzug zur Einbaustelle über 400 – 1’000 m erfolgt mit einem Shuttle, welcher auf dem Bankett fährt.

Aus einem Zwischendepot an der Einbaustelle (Verteilstation) wird der Beton mittels Rutschen eingebracht, mit Vibratoren verdichtet und nachbehandelt. An den Beton werden hohe Anforderungen gestellt. Die Stabilität gegen Entmischung und das Unterfliessen der Schwellen ohne unerwünschte Luftblasenbildung sind eine besondere Herausforderung.

Das spezielle Konzept der Betonherstellung im Tunnel ermöglicht aufgrund der örtlichen Nähe von Herstellung des Betons und Verarbeitung gleich bleibende Transportdistanzen und das Einhalten von engen Zeitfenstern im Prozessablauf mit gleichmässigem Alter des Frischbetons.

Um die hohen Anforderungen an den speziellen Einbauprozess und die Betonqualität zu erreichen, wird ein mehrstufiges, prozessorientiertes Vorgehen gewählt mit den folgenden Phasen:

Phase 1: Anforderungen und Eignungsnachweise der Ausgangsstoffe

In der Phase 1 wird die grundsätzliche Eignung der Ausgangsstoffe hinsichtlich der gestellten Anforderungen überprüft. Die Anforderungen des Bauherrn und aus der Baumethodik werden zusammengetragen. Darauf basierend werden Betonkonzepte erarbeitet und die dafür notwendigen Ausgangsstoffe ausgewählt. Mit den definierten Betonkonzepten werden erste Vorversuche durchgeführt, um die Eignung des Betons bezüglich der Anforderungen abzuschätzen.

Phase 2: Modellversuche und Eignungsnachweise des Betons

Nachdem in der Phase 1 die grundsätzliche Eignung verschiedener Betonkonzepte abgeklärt wurde, werden in der Phase 2 mit Modellversuchen speziell zu berücksichtigende Punkte wie das Untergiessen der Schwellen, die Blasenbildung unter den Schwellen und weitere, als kritisch erkannte Punkte, untersucht.

Phase 3: Probeeinbau in der Training- und Musterstrecke

Die Prozesse für die Betonherstellung und –verarbeitung mit den effektiven Gerätschaften werden in der Phase 3 auf dem Installationsplatz in Biasca umgesetzt, angewendet sowie eine Trainings- (110 m) und Musterstrecke (50 + 10 m) erstellt.

In der Trainingstrecke wird mit den effektiv vorgesehenen Einbaugeräten die Feinabstimmungen an den Rezepturen durchgeführt und die definitiven Steuergrössen für den Einbau festgelegt bzw. die Vorgaben aus der Phase 2 überprüft. Die Phase dient zum Schulen des Personals und zum Einführen der Arbeitsabläufe. Damit wird der Nachweis erbracht, dass mit den eingesetzten personellen und maschinellen Mitteln die Anforderungen erfüllt werden. Die Zuständigkeiten und Kompetenzen sind dabei klar definiert.

Die vertraglich geforderte Musterstrecke setzt sich aus 50 m plus 10 m zusammen. In den 50 m wird dem Bauherrn das Funktionieren der Einbau-Methodik nachgewiesen. Die anschliessenden 10 m, die eingehaust werden, dienen dem Bauherrn als Demonstrationsobjekt des endgültigen Zustandes für Führungen und Besuche während der Bauphase.

Phase 4: Konsolidierung

In der Konsolidierungs-Phase werden die Prüfpläne und Arbeitsanweisungen mit den Erfahrungen aus der Teststrecke überarbeitet und letzte Prozess- und Verfahrenskontrollen für den Einbaustart durchgeführt.

Phase 5: Einbau Fahrbahn & Ausführungs-Überwachung (Abschnitt 1, 16 km)

Während des Einbaus des ersten Bauabschnitts der Festen Fahrbahn wird der Prüfplan umgesetzt. Die Prüfergebnisse werden laufend ausgewertet und dokumentiert. Bei unzulässigen Abweichungen werden Korrekturmassnahmen angeordnet und umgesetzt.

Phase 6: Reflexion

Analog zur Phase 4 erfolgen Prozess- und Verfahrenskontrollen mit der Erfahrung aus dem ersten Bauabschnitt. Erfahrungen werden ausgewertet und Optimierungen für die Phase 7 erarbeitet und eingepflegt.

Phase 7: Einbau Fahrbahn & Ausführungs-Überwachung (weitere Abschnitte)

Während des Einbaus der Festen Fahrbahn der weiteren Abschnitte wird der Prüfplan umgesetzt. Die Prüfergebnisse werden laufend ausgewertet und dokumentiert. Bei unzulässigen Abweichungen werden Korrekturmassnahmen angeordnet und umgesetzt. Die Schlussdokumentation zur festen Fahrbahn wird erstellt.

Parallel zu sämtlichen Phasen wird ein so genanntes Betontechnologisches Projekt (BTP) erarbeitet. Das Betontechnologische Projekt dient dem Beschrieb und der Dokumentation von Prozessen, Überlegungen und Entscheidungen im Rahmen der Betontechnologie für die Feste Fahrbahn Gotthard.

Ziel und Ausfluss des Betontechnologischen Projektes sind Arbeitsanweisungen, Prüfpläne, Rezepturen und Steuergrössen, welche auf die Anforderungen des Objektes und der Einbaumethode abgestimmt sind.