In 2011 Herrenknecht designed a shaft sinking machine suitable for applications in frozen ground or soft to medium hard rock up to 120 Mpa, with variable shaft diameters as well as geometries. The target was to develop a machine that will provide safe working conditions for the personnel and exceed the shaft sinking rates of conventional systems.
Two prototypes were manufactured and assembled at the Herrenknecht works in Schwanau during winter/spring 2012. In early summer of 2012, cutting trials were performed with the aim of achieving the maximal possible cutting rate performance. After successful completion of the cutting trials, the machines where shipped to Canada and assembled at the site. In November 2012, the first machine was lowered into the shaft and first cutting cycles where performed before Christmas 2012. Assembly and commissioning of the second machine follows in early 2013.
Die Herrenknecht AG hat im Jahr 2011 eine Maschine für das maschinelle Abteufen von Schächten in gefrorenem Boden oder weichem bis mittelhartem Gestein mit einer Druckfestigkeit von bis zu 120 MPa entwickelt. Ein großes Ziel dieser Entwicklung war, die Arbeitsbedingungen für das Personal im Schacht sicherer zu gestalten sowie die Schachtabteufgeschwindigkeit konventioneller Anlagen zu übertreffen.
Zwei Prototypen wurden hergestellt und im Zeitraum Winter 2011 bis Frühjahr 2012 auf dem Werksgelände der Herrenknecht AG in Schwanau montiert. Schneidversuche fanden im Frühjahr 2012 mit dem Ziel statt, die maximal mögliche Schneidleistung zu ermitteln. Nach erfolgreichem Abschluss der Schneidversuche wurden die Maschinen nach Kanada ausgeliefert und am Standort aufgebaut. Im November 2012 wurde die erste Maschine in den Vorschacht abgesenkt und die ersten Schneidzyklen noch vor Weihnachten 2012 durchgeführt. Aufbau und Inbetriebnahme der zweiten Maschine erfolgte im Sommer 2013.

The article deals with the logistic challenge of supplying large quantities of construction materials underground. In this regard, the necessity and problems, which led to the development of introduction of pneumatic and hydraulic conveyance systems for construction materials in German coal mining, are described. Additionally, the various intermediate stages of development are described up to the techniques used today. The advantages and disadvantages of pneumatic conveyance of dry materials and hydraulic conveyance are described. The technology in use today is the result of a history of research and development over more than 40 years and above all the demands of the mining industry. The material is distributed below ground through a network of pipelines and intermediate stations. The various galleries and bottoms can be reached through pipe switches. The control and operation of the above-ground system, the intermediate stations and the pipe switches is automatic and unmanned. The entire construction material supply network is controlled and monitored by the OPC server situated above ground. The data can easily be forwarded to downstream monitoring positions or connected for remote maintenance which is common practice today.
Der Beitrag behandelt die logistische Herausforderung, große Mengen Baustoff unter Tage bereit zu stellen. In diesem Zusammenhang sollen die Notwendigkeiten und Problematiken erläutert werden, die zur Entwicklung der pneumatischen und hydraulischen Baustofffördertechnik im deutschen Steinkohlenbergbau geführt haben. Ferner sollen die verschiedenen Zwischenstufen der Entwicklung dargestellt werden. Es werden die Vor- und Nachteile der pneumatischen Trockenbaustoffförderung sowie die der hydraulischen Förderung erläutert. Die heute angewandten Techniken sind das Ergebnis einer mehr als 40-jährigen Geschichte der Forschung und Entwicklung und vor allem der Notwendigkeiten im Bergbau. Die Verteilung des Baustoffs unter Tage erfolgt über ein Netzwerk von Rohrleitungen und Zwischenstationen. Die verschiedenen Strecken und Sohlen sind über Rohrweichen erreichbar. Die Steuerung und der Betrieb der übertägigen Anlage, der Zwischenstation sowie der Rohrweichen erfolgt im mannlosen Automatikbetrieb. Gesteuert und überwacht wird das gesamte Baustoffversorgungsnetz von dem in der Tagesanlage positionierten OPC-Server. Die Weitergabe der Daten an nachgeschaltete Leitwarten oder die Anbindung an eine Fernwartung sind problemlos möglich und auch gängige Praxis.

The sinking and lining of shafts at mines to access mineral deposits and shafts for civil engineering works has always been a great challenge for clients, designers and contractors. The article deals with the drilling and pipe casing of freezing holes up to 820 m deep to construct shafts in potash and salt mines with a permissible vertical deviation of less than 0.6 m radius, the managing of the associated ground freezing with freezing plant up to 10 MW freezing capacity and conventional full shaft sinking of so-called ultra-deep mine shafts with final depths of more than 2,000 m using drill and blast. Drilling and specialised aspects of shaft construction are described, for example directional drilling for ground freezing, temperature monitoring for safe control of shaft sinking work in frozen ground, the working platform system as the central shaft equipment of the shaft builder for the efficient performance of sinking stages like the drilling of blast holes, loading muck, support against rock mass impacts and shaft lining. In addition to the technical challenges, the article also discusses specific construction management and logistical tasks, which can occur in mine projects in distant regions with weak infrastructure.
An important part of the work of Thyssen Schachtbau GmbH is the sinking of shafts for potash mines. More than 60 mine shafts have been sunk for potash mines. Thyssen Schachtbau GmbH is currently involved in ten potash mine shaft projects in Russia. In addition to shafts for potash mining, shafts for access to non-ferrous metal deposits are also significant: two shafts more than 2,000 m deep are currently being sunk for a nickel mine north of the Arctic Circle.
Das Teufen und Auskleiden von Bergwerksschächten zum Aufschluss von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe sowie von Schächten für zivile Ingenieurbauwerke stellt seit jeher für Bauherrn, Projektant und Unternehmer eine große Herausforderung dar. Der Beitrag behandelt anhand aktueller Ausführungsprojekte der Thyssen Schachtbau GmbH das Bohren und Verrohren von Gefrierlochbohrungen bis 820 m Teufe für den Schachtbau auf Kali- und Steinsalzlagerstätten mit zulässiger Vertikal-Gefrierbohrlochabweichung von weniger als 0,6 m Radius, die Herstellung der zugehörigen Gebirgskörpervereisungen mit Gefrieranlagen bis zu 10 MW Gefrierleistung sowie das konventionelle Teufen aus dem Vollen von sogenannten ultratiefen Tagesschächten mit Endteufen von mehr als 2.000 m unter Anwendung von Bohr- und Sprengtechnik. Bohr- und schachtbauspezifische Aspekte werden erläutert, z.B. die Richtbohrtechnik bei Gefrierlochbohrarbeiten, die Temperaturüberwachung zur sicheren Steuerung der Abteufarbeiten im Gefrierschacht, das Arbeitsbühnensystem als zentrale Schachtausrüstung des Schachtbauers zur leistungsgerechten Realisierung der Teufschritte wie das Herstellen der Sprenglochbohrungen, das Haufwerksladen (Schuttern), die Gebirgsstoßsicherung und die Schachtauskleidung. Neben den technischen Herausforderungen werden im Beitrag u.a. auch spezifische Baumanagement- und Logistikaufgaben behandelt, die bei Bergwerksprojekten in infrastrukturell schwachen und in weit entfernten Regionen auftreten können.
Einen Schwerpunkt der Tätigkeiten der Thyssen Schachtbau GmbH bildet das Abteufen von Schächten auf Kalilagerstätten. Mehr als 60 Tagesschächte wurden auf Kalilagerstätten geteuft. Aktuell ist die Thyssen Schachtbau GmbH in Russland in zehn Kalischachtbauprojekten involviert. Neben den Kalischächten nehmen auch Schächte auf Buntmetalllagerstätten einen hohen Stellenwert ein: Zwei über 2.000 m tiefe Schächte für eine Nickelerzlagerstätte nördlich des Polarkreises befinden sich derzeit im Abteufen.

The paper deals with the challenge on structural analysis, logistics as well as on geotechnical aspects during sinking of an approximately 60 m deep construction shaft with a cross-sectional area of about 720 m2 at the Koralm Tunnel lot KAT 2. Numerical 3D simulations were used for the structural analysis. The results in terms of level of loading of the support measures and the displacements served as a basis for predicting the system behaviour of the shaft. During sinking, the behaviour of the shaft and surface was continuously monitored within the geotechnical safety management by means of 3D displacement measurements, measurement of strains in the shotcrete lining and measurements of pile inclinometers. Thereby a continuous target-performance comparison was accomplished. Special characteristics in the design and construction phase are illustrated and discussed.
Der Beitrag behandelt die Herausforderung an die statische Berechnung, die Logistik im Zuge des Abteufens sowie an die Geotechnik beim rund 60 m tiefen Bauschacht des Koralmtunnels Baulos KAT 2 mit einer Querschnittsfläche von insgesamt ca. 720 m2. Die statische Berechnung erfolgte mittels numerischer 3D-Simulationen. Die Ergebnisse in Bezug auf Auslastungsgrad der Stützmittel und Verschiebungsausmaß dienten in weiterer Folge als Basis für die Prognose des Systemverhaltens des Schachtbauwerks. Im Zuge des Abteufvorgangs erfolgte im Rahmen des Geotechnischen Sicherheitsmanagements eine lückenlose Überwachung des Schachtbauwerks über 3D-Verschiebungsmessungen an der Oberfläche und der Schachtlaibung, Messung von Dehnungen in der Spritzbetonaußenschale sowie über Bohrpfahlinklinometer. Dabei wurde ein ständiger Soll-Ist-Vergleich geführt. Besonderheiten in der Planung und Bauausführung werden aufgezeigt und diskutiert.

The Tiwag - Tiroler Wasserkraft AG - is replacing the entire fall to the powerhouse at the Kaunertal power station, which has been in operation for about 50 years, in 2012 to 2015. The new facilities are being constructed entirely underground in unusually difficult geology for high-pressure systems. Works to construct the 4,000 m of tunnels and shafts started in March 2012 and were completed by the middle of June 2013. Part of the construction work is based on the proven NATM and part is based on the modern technology of mechanised tunnelling. After the completion of the caverns, the core of the new system, the 1,430 m long penstock, will be lined with thick-walled steel armouring and backfilled with concrete.
Die Tiwag - Tiroler Wasserkraft AG errichtet in den Jahren 2012 bis 2015 einen neuen Kraftabstieg für das seit rund 50 Jahren in Betrieb befindliche Kaunertalkraftwerk. Die Anlagenteile des neuen Kraftabstiegs werden vollständig unter Tage in einer für Hochdruckanlagen untypisch schwierigen Geologie hergestellt. Mit den Vortriebsarbeiten für die gesamt 4.000 m langen Stollen und Schächte wurde im März 2012 begonnen; im Juni 2013 wurden diese erfolgreich abgeschlossen. Bei den Bauverfahren hat man dabei einerseits auf die bewährten Methoden der NÖT und andererseits auf die moderne Technik des maschinellen Vortriebs gesetzt. Nach Fertigstellung der Felshohlraumbauten wird das Kernstück des neuen Kraftabstiegs, der 1.430 m lange Druckschacht, mit einer dickwandigen Panzerung ausgekleidet und hinterbetoniert.

The two shafts located at Gotthard Base Tunnel in Sedrun - each 800 m deep - are serving during final tunnel operation as ventilation and as supply shafts. During construction phase of the main tunnels, each 57 km in length, they have been used as access and supply shafts for the construction of the central section of the Gotthard Base Tunnel. The central lot consists of the two single lane tunnels with 9 km length each and also of the multifunction area Sedrun.
The preliminary works started in 1996 and were finished 2003 from when the first shaft was used as logistical access for the construction of the main tunnels. Until 2012 the whole operation of the tunnel construction as well as major parts of final fit out of the rail equipment has been carried out by using supply shaft 1. Shaft 2 which had been finished slightly later was mainly used as ventilation shaft and for transport of heavy and large sized equipment.
The presentation describes the construction-technology and the requirements with regard to the needs of the construction phase.
Die beiden 800 m tiefen Schächte am Gotthard-Basistunnel in Sedrun dienen in der Betriebszeit des Eisenbahntunnels als Zuluft- bzw. Abluftschacht und zur Aufnahme von Versorgungsleitungen. Für die Bauphase der beiden je 57 km langen Tunnelröhren wurden sie darüber hinaus zur Minimierung der Gesamtbauzeit als Zugangs- und Versorgungsschächte für den Bauabschnitt Mitte des Gotthard Basistunnels geplant und genutzt. Das Baulos Mitte umfasst die beiden Einspurtunnelröhren von je etwa 9 km Länge sowie die Multifunktionsstelle Sedrun.
Die Vorarbeiten und der Schachtbau begannen im Jahre 1996, ehe ab 2003 der erste Schacht als Ver- und Entsorgungsschacht für den eigentlichen Tunnelbau in Betrieb ging. Während des Zeitraums bis 2012 wurde der gesamte Baubetrieb einschließlich eines Teils des nachfolgenden Einbaus der Tunnelausrüstung im Wesentlichen über den Versorgungsschacht 1 abgewickelt. Der später abgeteufte Schacht 2 diente vornehmlich als Wetterschacht und als Transportschacht für schwere, sperrige Geräte und Ausrüstungen.
Der Beitrag beschreibt die ausgeführte Schachtbautechnik und die Anforderungen an die Ausstattung der Schächte für den Baubetrieb.

The 3.3 km long headrace tunnel (Lot 2) of El Alto hydropower project in Panama has been tendered as drill and blast excavation. Lot 2 has been arwaded to SELI, Rome/Italy. By using an EPB TBM for tunnel excavation general alignment of tunnel has to be redesigned completely. General and detailed design has been done by viglconsult ZT/Schruns.
Internal pressure conditions does allow to use segmetnal ining as final lining most of the tunnel length. Only the last 300m of tunnel does have the requirement of inner lining made of steel. Traditional bar reinforcement has been substitued with steel fibre reinforcement with ductile post crack behaviour. A three-step grouting programm is foreseen to gain segment stability and is responsible for sealing of the headrace tunnel.
Der 3,3 km lange Druckstollen (Baulos 2) des 67 MW Wasserkraftwerkes “El Alto” in Panama wurde als zyklischer Vortrieb ausgeschrieben. Das gegenständliche Baulos wurde als “EPC Contract” an SELI SPA, Rom vergeben. Durch den Einsatz einer EPB TBM mit Tübbingauskleidung bedurfte es einer grundlegenden Umplanung der Trassenführung in Grund und Aufriss. Die generelle sowie Detailplanung wurde von viglconsult ZT aus Schruns durchgeführt.
Die Innendruckverhältnisse ließen größtenteils eine nicht “druckhaltende” Auskleidung zu, während die letzten 300 m einer Stahlpanzerung bedurften. Eine spezielle Stahlfaserbewehrung welche mit duktilem Nachrissverhalten ersetze die konventionelle Stabebewehrung in den Tübbingen. Ein dreistufiges Injektionskonzept sorgt für entsprechende Stabilität und Dichtheit des Druckstollens.

For rail tunnels which are long, heavily used and intended for high-speed traffic, the aspects of aerodynamics, climate and ventilation may require particular design solutions. Pressure fluctuations require measures at the structures, the tunnel equipment and the rolling stock. Acceptable climate conditions are required despite heat input from the ground, rolling stock and/or technical equipment. The design of the mechanical tunnel ventilation system (TVS) is influenced by the geothermal and topographical boundary conditions as well as the occupational health and the safety requirements among other factors. In turn, the TVS influences the structural layout of the tunnel. The example of the Base Tunnel (BT) on the project Corredor Bioceanico Aconcagua (CBA) is intended to illustrate the importance of some of these aspects in a tunnelling project. The CBA is a planned rail link between Chile and Argentina with a length of about 215 km. An important component of the CBA project is a 53 km long BT (CBA-BT) which allows the most direct crossing of the Andes with moderate gradients. The BT is the subject of on-going conceptual studies.
Bei langen, stark genutzten und für Hochgeschwindigkeitsverkehr vorgesehenen Eisenbahntunneln erfordern Gesichtspunkte der Aerodynamik, des Tunnelklimas und der Belüftung besondere Entwurfslösungen. Druckschwankungen erfordern Maßnahmen an Bauteilen, der Tunnelausrüstung und an den Zügen. Trotz des Wärmeeintrags aus dem Gebirge, den Zügen und/oder der technischen Ausrüstung müssen annehmbare klimatische Bedingungen gewährleistet werden. Die Planung der mechanischen Tunnelbelüftungsanlage (TVS) wird von den geothermischen und topografischen Randbedingungen beeinflusst, ebenso wie von Arbeitsschutz- und Sicherheitsanforderungen, usw. Die Belüftungsanlage wiederum hat einen Einfluss auf die bautechnische Planung des Tunnels. Am Beispiel des Basistunnels (BT) des Projekts Corredor Bioceanico Aconcagua (CBA) soll die Bedeutung einiger dieser Aspekte in einem Tunnelprojekt aufgezeigt werden. Die CBA ist eine geplante Bahnstrecke zwischen Chile und Argentinien mit einer Länge von etwa 215 km. Ein wichtiger Bestandteil des CBA-Projekts ist ein 53 km langer Basistunnel (CBA-BT), der eine direkte Querung der Anden mit geringen Steigungen ermöglicht. Der Basistunnel ist Gegenstand der laufenden Konzeptstudien.

The mining complex Chuquicamata, of the National Copper Corporation of Chile (CODELCO), is located in the Atacama Desert, 1, 650 km north of Santiago, and 2, 870 m above sea level. Since the large copper ore reserve that lies below the “Chuquicamata” open pit (Fig. 1) will no longer be economically feasible to mine from the end of this decade, the mine is currently developing the required infrastructure to switch the operation to an underground mine type, where the block caving method with macro-blocks will be used to mine out copper ore. The future mine will count with four production levels, corresponding to one of the largest underground mining operations in the world, with a production rate of about 140, 000 t/d. This article presents design aspects of the permanent underground infra-structure works, which encompass several deep and steep tunnels and vertical shafts for the future mine access and operation.
Der Bergbaukomplex Chuquicamata der National Copper Corporation of Chile (CODELCO) liegt in der Atacama-Wüste, 1.650 km nördlich von Santiago und 2.870 m über dem Meeresspiegel (Bild 1). Ab Ende dieses Jahrzehnts wird der Abbau der Lagerstätte im Tagebau nicht mehr wirtschaftlich sein. Daher werden derzeit die notwendigen Infrastrukturanlagen errichtet, um den Betrieb auf Untertagebau umzustellen, wobei das Kupferz im Blockbruchbau mit Makro-Blöcken abgebaut werden soll.? Das Bergwerk wird künftig über vier Produktionsebenen verfügen und mit einer Produktion von etwa 140.000 t/d zu einem der größten Bergwerken der Welt zählen. Dieser Beitrag stellt einige Planungsgesichtspunkte für die dauerhafte unterirdische Infrastruktur vor, die mehrere tiefliegende und steile Tunnel und Vertikalschächte für die Erschließung der Lagerstätte und den Betrieb des Bergwerks umfasst.

The paper reviews the favourable effects of advance drainage with respect to three tunnel engineering problems in water-bearing ground: the stability of the tunnel face, the stability of grouting cylinders in geological fault zones and the convergences in squeezing ground. In a high permeability ground, advance drainage improves the stability of the tunnel face because it reduces the pore pressures and their gradients in the ground ahead of the face. If the ground exhibits a low permeability, advance drainage increases its short-term shear resistance and thus the short-term stability and the stand-up time of the face. In fault zones with flowing ground, tunnel advance is often possible only after strengthening and sealing the ground around the tunnel by grouting. As the permeability of the grouted body is very low in relation to that of the surrounding untreated ground, large seepage forces may develop inside the grouted body. Systematic drainage reduces the pore pressure gradient within the grouted body, improving thereby its stability while reducing the risk of inner erosion and uncontrollable water and mud inrush. Squeezing ground usually exhibits low permeability and a pronounced time-dependent behaviour. It is well known that high pore pressures favour the development of squeezing. The pore pressure relief consolidates the ground, increasing as a result its undrained shear strength. This is favourable with respect to the short-term convergences in the vicinity of the tunnel heading. Advance drainage is favourable also with respect to the long-term ground response because it eliminates the high pore pressure gradients associated with the first stages of the consolidation process around the opening.
Der vorliegende Übersichtsartikel veranschaulicht die günstige Wirkung von vorauseilenden Drainagen anhand ausgewählter Stabilitäts- und Deformationsprobleme des Tunnelbaus. Es sind dies die Standsicherheit der Ortsbrust, die Beanspruchung von Injektionskörpern in geologischen Störzonen und die Konvergenzen in druckhaftem Gebirge. In einem Gebirge hoher Durchlässigkeit verbessert die vorauseilende Drainage die Ortsbruststabilität, indem sie den Porenwasserdruck und dessen Gradienten im anstehenden Gebirge reduziert. Im gering durchlässigen Gebirge erhöht die vorauseilende Drainage die kurzzeitige Scherfestigkeit und demzufolge die kurzzeitige Standsicherheit der Ortsbrust. In Störzonen mit schwimmendem Gebirge ist der Tunnelvortrieb oft erst nach der Verfestigung und Abdichtung des Baugrunds durch Injektionen möglich. Da die Durchlässigkeit eines Injektionskörpers viel niedriger ist als jene des unbehandelten Gebirges, wird er durch hohe Strömungskräfte beansprucht. Letztere werden durch eine systematische Drainage des Injektionskörpers reduziert, wodurch dessen Stabilität verbessert und gleichzeitig die Gefahr der inneren Erosion oder gar eines Wasser- und Schlammeinbruches reduziert wird. Druckhaftes Gebirge weist normalerweise eine niedrige Durchlässigkeit und ein ausgesprochen zeitabhängiges Verhalten auf. Es ist bekannt, dass hohe Porenwasserdrücke die Entwicklung des echten Gebirgsdrucks begünstigen. Eine drainagebedingte Entspannung des Porenwassers konsolidiert das Gebirge und erhöht damit seine undrainierte Scherfestigkeit. Dies wirkt sich günstig auf die kurzzeitigen Deformationen aus, die für das Kräftespiel im Ortsbrustbereich entscheidend sind. Auch langfristig reagiert das Gebirge positiv auf die vorauseilende Drainage, da diese die hohen Porenwasserdruckgradienten eliminiert, die sich am Anfang des Konsolidationsprozesses in Ausbruchsnähe entwickeln würden.

The present article discusses the results of 3D numerical simulations of a deep section of the west bore of the Gotthard Base Tunnel in the geological formation of the Clavaniev Zone. For the calibration of the numerical model, the geological and geotechnical documentation from both the design and the construction phase as well as the daily and monthly reports from the site were made available by the AlpTransit Gotthard AG. Working from this documentation, three-dimensional simulations were performed with various material models. The objective of the investigations was to realistically determine geotechnical data, both for the deformation of the sidewalls and in an axial direction ahead of the face, for future 3D calculations of deep tunnels.
Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse dreidimensionaler numerischer Simulationen eines tiefliegenden Abschnitts der Weströhre des Gotthard Basistunnels in der geologischen Formation der Clavaniev Zone diskutiert. Für die Eichung des numerischen Modells wurden von der AlpTransit Gotthard AG die geologische und geotechnische Dokumentation sowohl aus der Planungs- als auch der Ausführungsphase sowie die Tages- und Monatsberichte der Baustelle zur Verfügung gestellt. Auf Basis dieser Dokumentation wurden dreidimensionale Simulationen unter Verwendung verschiedener Materialmodelle durchgeführt. Zielsetzung der Untersuchungen war, die geotechnischen Messergebnisse, sowohl die Verschiebungen der Laibung als auch jene in axialer Richtung vor der Ortsbrust für zukünftige dreidimensionale Berechnungen tiefliegender Tunnel realgetreu ermitteln zu können.

Within tunnelling starting and target pits are required as well as several pits and shafts e.g. for stations or grouting works. Here the failure by hydraulic heave has to be considered. For the determination of the required embedded length for the safety against hydraulic heave often approximate solutions are used. However these approximate solutions can lead to unsafe or overdesigned results. Others are unpractical as the embedded length is input parameter and target value at the same time. Thus extensive numerical investigations have been carried out for plane and spatial conditions as well as for homogenous, isotropic and for both stratified and anisotropic soil. More than 100 design charts (Fig 1). have been evolved from these results. These design charts allow the determination of the required embedded length considering the soil conditions and the geometrical conditions. In addition to the numerical investigations and the related design charts a formula for the determination of the required embedded length has been developed. The basic formula is quite simple and can be used for two-dimensional conditions. However an extended formula can be used for spatial conditions, separated for the corner, the front and the long side of construction pits. Furthermore by the use of add-ons the formula allows the determination of the required length for different unity weights or a variant safety-level. Hence the formula is a tool which can replace extensive calculations in many cases or can provide realistic reference values for complicated construction pits and soil conditions. Moreover the formula can be implemented into software for the determination of the statically required embedded length. Thus the effortful switchover between software for the static and flow calculation becomes lapsed.
Für den Tunnelbau und den Rohrvortrieb sind in der Regel Start- und Zielbaugruben sowie weitere Nebenbauwerke etwa für Haltestellen erforderlich. Für diese Baugruben und Schächte ist im Grundwasser auch immer die Problematik des hydraulischen Grundbruchs zu beachten. Gängige Näherungslösungen zur Bestimmung der für die Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch erforderlichen Einbindetiefe liefern teils weit auf der unsicheren Seite liegende Ergebnisse. Andere Lösungen hingegen sind zu konservativ oder unpraktisch, da die Einbindetiefe selbst Eingangsgröße für einen iterativen Prozess ist. Daher wurden umfangreiche numerische Strömungsberechnungen für ebene und räumliche Verhältnisse, für homogen, isotropen und für geschichteten sowie anisotropen Baugrund durchgeführt, mit dem Ziel ein einfach handhabbares, sicheres und dennoch wirtschaftliches Bemessungsverfahren für die Bestimmung der Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch zu entwickeln. Dazu wurden in Summe über 100 Bemessungsdiagramme [1] abgeleitet, mit denen die erforderliche Einbindetiefe für beliebige Baugrundsituationen und unter Berücksichtigung der geometrischen Randbedingungen direkt abgelesen werden kann. Auf Grundlage dieser Diagramme und der dazu durchgeführten numerischen Strömungsberechnungen wurde weiterhin eine Formel entwickelt, mit der sich alternativ zu den Diagrammen die erforderliche Einbindetiefe direkt bestimmen lässt. Hierzu wurde zunächst für ebene Verhältnisse eine relativ einfache Grundformel aufgestellt. Die daraus erweiterte Formel ermöglicht schließlich auch die Bestimmung der erforderlichen Einbindetiefe für räumliche Verhältnisse getrennt für die Ecke, die Stirn- und die Längsseite einer Baugrube. In Ergänzung dazu wurden außerdem Ansätze zur Berücksichtigung verschiedener Wichten des Baugrunds und beliebiger Sicherheitsfaktoren entwickelt. Somit steht mit der Formel ein umfassendes Bemessungsinstrument zur Verfügung, das in vielen Fällen eine aufwändige Berechnung ersetzen kann. Auch für komplizierte Baugruben- oder Baugrundverhältnisse werden realistische Anhaltswerte für die erforderliche Einbindetiefe erhalten. Die Formel kann insbesondere direkt in Rechenprogramme implementiert werden, die zur Ermittlung der statisch erforderlichen Einbindetiefe verwendet werden. Die aufwändige Iteration verbunden mit dem Wechsel von einem Statik- zu einem Strömungsprogramm entfällt dadurch.

The arrival of the ADECO-RS approach in the field of tunnelling made a substantial contribution to the process of industrialising conventional excavation. In this paper, the author illustrates the main issues addressed in the design for the construction of four different tunnels along the new Val Fortore State Road 212 with special regard to face reinforcement and forepoling. The tunnel excavation mainly passes through the clay-marl and calcareous-marl flysches of the Lagonegresi Unit (Flysch Rosso) with a shallow overburden (< 15 m), a geological formation particularly suitable for face reinforcement using fibre glass structural elements. A serious face collapse occurred during excavation of the Cerzone Tunnel in September 2008, causing a crater to open at the surface. Works were suspended and a new design for tunnel advance was drawn up according to the ADECO-RS approach with a substantial review of face reinforcement dimensioning. The new project enabled excavation to resume without difficulty and with limited deformation.
Das Aufkommen der ADECO-RS-Methode auf dem Feld des Tunnelvortriebs hat einen wesentlichen Beitrag zum Prozess der Industrialisierung des konventionellen Tunnelvortriebs geleistet. In diesem Beitrag werden die Hauptprobleme beim Entwurf und beim Bau von vier Tunneln entlang der neuen Staatsstraße 212 Val Fortore dargestellt, unter besonderer Berücksichtigung der Ortsbruststützung und der Rohrschirmsicherung. Der Tunnelvortrieb verläuft hauptsächlich in den Ton-Mergeln und Kalkstein-Mergeln der Flyschzone der Lagonegrese Einheit (Roter Flysch) mit einer niedrigen Überdeckung (< 15 m), eine geologische Formation, die besonders geeignet ist für eine Ortsbruststützung mit glasfaserverstärkten Verankerungselementen. Bei den Vortriebsarbeiten des Tunnels Cerzone kam es im September 2008 zu einem Ortsbrustversagen, bei dem es zu einem Tagebruch mit einem Krater an der Geländeoberfläche kam. Die Arbeiten wurden unterbrochen und ein neuer Entwurf für den Tunnelvortrieb mit der ADECO-RS-Methode erstellt, mit einer grundlegenden Überarbeitung der Dimensionierung der Ortsbruststützung. So wurde eine Fortsetzung des Vortriebs ohne Schwierigkeiten und mit begrenzten Verformungen ermöglicht.

In long, deep tunnels, it is not possible to completely investigate the ground conditions along the future alignment in advance. Unexpected ground conditions and fault zones thus have to be accepted as residual risks and overcome by suitable measures. This is also the situation at the Gotthard Base Tunnel (GBT), which is 57 km long with overburden depths of up to 2.350 m. The main contracts included items for systematic advance probing from the tunnel and provided a catalogue of suitable additional measures. These measures were intended to detect and overcome unforeseen ground conditions.
During the advance of the GBT, grouting measures had to be called on in three cases. In two of these cases, a trapped TBM had to be freed using ground improvement measures (Amsteg West and Faido West). In the south drive of the Sedrun west bore, water inflow into the tunnel had to be reduced to prevent damage to the nearby Nalps dam caused by draining of too much water from the rock mass. The common experience from all three events and the resulting conclusions are described.
The AlpTransit Gotthard AG is the client for the new Gotthard rail axis through the Alps, including the Gotthard und Ceneri Base Tunnels. The company is a subsidiary of Swiss Railways SBB founded in 1998 and employs about 180 employees at the head office in Lucerne and the branch offices in Altdorf, Sedrun, Faido and Bellinzona.
Bei langen, tiefliegenden Tunnelbauwerken ist es mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln nicht möglich, den Baugrund längs der künftigen Achse vorgängig vollständig zu erkunden. Unerwartete Baugrundverhältnisse und Störzonen müssen deshalb als Restrisiko akzeptiert und mit geeigneten Maßnahmen beherrscht werden. Auch beim 57 km langen Gotthard Basistunnel (GBT) mit Überlagerungshöhen bis zu 2.350 m war diese Ausgangslage anzutreffen. In den Werkverträgen der Hauptlose waren systematische Vorauserkundungen aus den Vortrieben und ein Katalog geeigneter Bauhilfsmaßnahmen vorgesehen. Mit diesen Maßnahmen sollten unvorhergesehene Baugrundverhältnisse erkannt und gemeistert werden.
Während des Vortriebs des GBT musste in drei Fällen auf Injektionsmaßnahmen zurückgegriffen werden. In zwei Fällen galt es, eine blockierte TBM mittels gebirgsverbessernden Maßnahmen freizulegen (Amsteg West und Faido West). Im Südvortrieb der Weströhre Sedrun mussten die Wasserzuflüsse zum Tunnel derart reduziert werden, dass eine Beschädigung der nahe gelegenen Bogenstaumauer Nalps, als Folge zu großer Wasserentnahmen aus dem Gebirge, verhindert werden konnte. Die gemeinsamen Erkenntnisse aus allen Ereignissen und die daraus zu ziehenden Schlussfolgerungen werden dargestellt.
Die AlpTransit Gotthard AG ist Bauherrin der neuen Eisenbahn-Alpentransversale Achse Gotthard mit den Basistunneln am Gotthard und Ceneri. 1998 gegründet, beschäftigt die Tochtergesellschaft der SBB am Hauptsitz in Luzern und an den Außenstellen in Altdorf, Sedrun, Faido und Bellinzona rund 180 Mitarbeitende.

The ground freezing technique is used not only to stabilise soil but also for sealing excavations and tunnels below groundwater level. As it can be applied in various soil types and controlled very well by temperature measurement, it can be used as a planned measure as well as to remedy leaking excavations. The paper gives an overview of the general function and special features of ground freezing for sealing purposes, and three completed examples are presented.
Das Gefrierverfahren wird nicht nur zur Stützung, sondern teilweise auch allein zur Abdichtung von unterirdischen Hohlräumen unter Grundwasser angewendet. Aufgrund seiner großen Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Bodenarten und der guten Kontrollierbarkeit eignet es sich dabei nicht nur für den a priori geplanten Einsatz, sondern auch zur nachträglichen Sanierung undichter Baugruben. Der Bericht behandelt neben der Wirkungsweise und den allgemeinen Merkmalen des Verfahrens die Besonderheiten bei der Verwendung zu Abdichtungszwecken und stellt hierzu drei ausgeführte Fälle vor.

Grouting technology has a long tradition in tunnelling. These specialised works are always available when a tunnel encounters difficult ground conditions, fault zones or areas of heavy water inflow. This article gives an overview of grouting processes in combination with the various tunnelling methods and categorises various processes according to the purpose of grouting or the prevailing conditions on site. An understanding of the manifold drilling technologies, material properties and grouting processes is the most important precondition for the successful application of grouting works. A few selected projects serve as examples for the application of grouting technology in modern tunnelling.
Die Injektionstechnik im Tunnelbau hat eine lange Tradition. Sie kommt als Spezialgebiet immer dann zur Anwendung, wenn es darum geht, schwierige Gebirgsverhältnisse, Störzonen oder Bereiche mit großem Wasserandrang zu durchörtern. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Anwendung von Injektionsverfahren im Zusammenhang mit den verschiedenen tunnelbautechnischen Vortriebsmethoden, sowohl in Lockermaterial als auch im Festgestein, sowie eine Zuordnung der einzelnen Verfahren nach Injektionsziel oder vorhandenen Randbedingungen. Die Kenntnisse über die vielfältigen Bohrtechniken, Materialeigenschaften und Injektionsverfahren sind dabei die wichtigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Ausführung von Injektionsarbeiten. Einige ausgewählte Projekte dienen als Beispiel für eine erfolgreiche Anwendung der Injektionstechnik im modernen Tunnelbau.

In tunnelling, jet grouting may be used for excavation support ahead of the tunnel face in situations presenting scarce overburden or insufficient rock stability. This paper discusses jet grouting (JG) applications in which the jet grouted elements are produced from within the tunnel. Exhaustive data on soil composition is a necessary condition for choosing the most suitable method, dimensioning and planning.
Common applications are horizontal JG umbrella arches, JG columns reinforcing the side walls and waterproof inverts. Production sequence, column diameter, choice of tools, quality assurance and logistics must be matched to the specific boundary conditions for the execution of JG works from inside the tunnel. The range of possible solutions is here shown by presenting previous JG projects.
Das Düsenstrahlverfahren (DSV) wird im Tunnelbau z.B. zur Voraussicherung des Vortriebs bei geringer Überdeckung oder nicht ausreichender Standsicherheit des anstehenden Gebirges eingesetzt. Der Beitrag stellt Einsatzmöglichkeiten des Düsenstrahlverfahrens vor, bei denen die Düsenstrahlelemente aus dem Tunnel heraus hergestellt werden. Voraussetzung für die Wahl der geeigneten Methode, Dimensionierung und Planung sind ausreichende Baugrundinformationen. Ausgeführt werden vor allem horizontale DSV-Schirme, Säulen zur Verstärkung des Ulmengewölbes und Sohlabdichtungen. Herstellabfolge, Säulendurchmesser, Gerätetechnik, Qualitätssicherung und Logistik sind auf die besonderen Randbedingungen für die Ausführung der DSV-Arbeiten aus dem Tunnel abzustimmen. Die Bandbreite möglicher Lösungen wird anhand ausgeführter DSV-Arbeiten aufgezeigt.

The following paper is divided into three parts. The first part recounts the history of tunnelling in the Czech Republic (CR). There is mention of the extensive underground spaces below several historic towns, the unique Rudolf's gallery constructed in 1582 to 1593 on the direct order of Hapsburg Emperor Rudolf II, and the first sewerage system in Prague with a sewage treatment plant completed in 1907, designed by the English engineer W.H. Lindley. More than 16 railway tunnels older than 150 years are still in operation in the CR, the oldest being the three Nelahozeves Tunnels from 1848 (two older tunnels, Tebovický and Slaví, were closed). The second part of the paper is devoted to tunnelling technologies used in the CR. Major technologies are mentioned - e.g. the ring method connected with Prague metro construction and the NATM - the prevailing tunnelling method in the CR since the 1990s. The last part of the paper presents some important non-transport underground structures in the CR (i.e. structures for water, power and utility purposes).
Dieser Artikel ist in drei Abschnitte unterteilt. Der erste Teil geht auf die Geschichte des Tunnelbaus in der Tschechischen Republik ein. Zunächst werden die weiten unterirdischen Systeme beschrieben, die es unterhalb vieler historischer Städte gibt, so die einzigartigen Stollen Rudolfs, erbaut von 1582 bis 1593 auf direkten Befehl des Habsburger Kaiser Rudolf II, und das erste Kanalisationsnetz der Republik in Prag mit einer Abwasserbehandlungsanlage, entworfen vom englischen Ingenieur W.H. Lindley und fertiggestellt 1907. In der Tschechischen Republik sind noch immer mehr als 16 Eisenbahntunnel älter als 150 Jahre in Betrieb, die ältesten sind die drei Nelahozeves Tunnel von 1848 (zwei ältere Tunnel, Tebovický und Slavíc, wurden bereits stillgelegt). Der zweite Teil des Artikels widmet sich den Tunnelbaumethoden, die in der Tschechischen Republik eingesetzt wurden. Wichtige Bauweisen werden erwähnt, z.B. die Ringmethode, die verbunden wird mit der Konstruktion der Prager Metro, und die Neue Österreichische Tunnelbauweise, die am weitesten verbreitete Tunnelbauweise in der Tschechischen Republik seit den 1990er-Jahren. Der letzte Teil des Artikels präsentiert einige wichtige unterirdische Konstruktionen der Tschechischen Republik unabhängig vom Transportwesen (Wasser-, Elektrizitäts- und Versorgungswesen).

Urban road tunnels have only been built in four towns in the Czech Republic. Their purpose is mostly environmental, with construction being enforced by ever growing requirements for environmental protection. Currently there are twelve urban road tunnels operating in the Czech Republic: six in Prague, four in Brno and single tunnels in Liberec and Jihlava. The Blanka complex of tunnels in Prague is currently under construction and will become the longest tunnel in the Czech Republic in 2014.
Innerstädtische Straßentunnel wurden bisher nur in vier tschechischen Städten gebaut, und dabei sind meist umwelttechnische Überlegungen ausschlaggebend gewesen. Ihr Bau wurde durchgesetzt aufgrund der immer stärkeren Anforderungen an den Umweltschutz. Zurzeit gibt es in der Tschechischen Republik zwölf städtische Straßentunnel in Betrieb: sechs in Prag, vier in Brünn und jeweils ein Tunnel in Reichenberg und Jihlava. Zusätzlich wird der Blanka Tunnelkomplex in Prag gerade gebaut. Bei Fertigstellung 2014 wird er der längste Tunnel der Tschechischen Republik sein.

The Prague Metro today forms a very reliable backbone of the Prague mass transit system. The network consisting of three radial lines (A, B and C) with interchanges in the city centre developed gradually. The paper is devoted to engineering solutions for tunnels and tunnel construction methods. The first section describes the origins of the system in the 1970s and its history through the 1970s, 1980s and 1990s. The New Austrian Tunnelling Method arrived in the modern era. The first applications of the method were primarily associated with the construction of the fourth extension of Line B (Metro Line IV.B, followed by the 4th operating section of Line C (Line IV.C). The design work for this part of the metro network was probably the longest and most difficult and it resulted in extremely interesting technical solutions. The main part of the paper is dedicated to the current development of operating section V.A, which commenced in the autumn of 2009. The section is 6,134 m long and contains four stations, of which three are being built by mining methods.
Die Prager Metro stellt heute ein sehr verlässliches Rückgrat des Prager Personennahverkehrs dar. Das U-Bahn-Netz, bestehend aus drei Linien (A, B und C) mit Umsteigestationen in der Innenstadt, hat sich fortlaufend entwickelt. Dieser Beitrag widmet sich den dabei verwendeten verfahrenstechnischen Lösungen für den Tunnelbau und unterschiedlichen Tunnelbaumethoden. Im ersten Abschnitt werden die Ursprünge des Systems in den 1970er-Jahren und seine historische Entwicklung während der 1970er-, 1980er- und 1990er-Jahre beschrieben. Die Neue Österreichische Tunnelbaumethode erreichte die Neuzeit. Eine der ersten Anwendungen dieser Methode stellte der Bau der vierten Erweiterung der Linie B (Metro Linie IV.B) dar, gefolgt vom vierten Bauabschnitt der Linie C (Linie IV.C). Die Planungsarbeiten für diesen Bauabschnitt der Metro waren wohl die Längsten und Schwierigsten und resultierten in einer höchst interessanten, technischen Lösung. Der Hauptteil des Beitrags widmet sich den derzeitigen Baumaßnahmen am Bauabschnitt V.A, welche im Herbst 2009 begonnen wurden. Dieser Abschnitt ist 6.134 m lang und beinhaltet vier Stationen, von denen drei bergmännisch hergestellt werden.

The density of the railway network in the Czech Republic is 122 km/1, 000 km2, among the highest in Europe. Despite the fact that the surface relief cannot be compared to that of Alpine countries, the development of tunnels has been inherently associated with the development of railways in our country. The first railway tunnels were driven as early as 1845 and the number grew to 109 by 1900. At the end of World War II in 1945, 100 years after the construction of the first tunnel, there were 143 railway tunnels in our republic. After the assumption of power by the communist regime, the development of tunnels stagnated and the Iron Curtain prevented even the opportunity for contacts with engineers in countries with developed tunnel construction and engineering. Modern tunnelling methods were only employed after the Velvet Revolution in 1989, when the intention to incorporate the Czech Republic into the European infrastructure initiated the development of railway transit corridors. The corridors are selected railway routes where higher speeds are possible than on our current railway network, the majority of which runs on tracks from the 19th century and first half of the 20th century, and entailed modification of horizontal and vertical alignments.
Die Dichte des Eisenbahnnetzes in der Tschechischen Republik beträgt 122 km pro 1.000 km2 und es ist damit eines der dichtesten in Europa. Trotz der Tatsache, dass die topografischen Gegebenheiten nicht mit denen der Alpenländer verglichen werden können, ist die Entwicklung von Tunneln untrennbar mit der Entwicklung der Eisenbahn in der tschechischen Republik verbunden. Die ersten Eisenbahntunnel wurden bereits 1845 aufgefahren und die Zahl wuchs auf 109 im Jahr 1900 an. Am Ende des Zweiten Weltkrieges im Jahre 1945, 100 Jahre nach dem Bau des ersten Tunnels, gab es 143 Eisenbahntunnel. Nach der Machtübernahme durch das kommunistische Regime stagnierte die Entwicklung der Tunnel und der Eiserne Vorhang verhinderte sogar die Möglichkeit von Kontakten mit Ingenieuren in Ländern mit einer weiter entwickelten Tunnel- und Maschinenbauindustrie. Moderne Tunnelvortriebsmethoden kamen erst nach der friedlichen Revolution 1989 zur Anwendung, als das Bestreben, die Tschechische Republik in die europäische Infrastruktur zu integrieren, zur Entwicklung von Transitkorridoren für die Eisenbahn führte. Die Korridore sind ausgewählte Bahnstrecken, auf denen höhere Geschwindigkeiten möglich sind als auf dem derzeitigen Schienennetz. Die Mehrzahl verläuft auf Trassen aus dem 19. Jahrhundert und aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts, und bedingten daher Änderungen bezüglich der horizontalen und vertikalen Trassierung.

Motorway tunnelling only started in the Czech Republic after the political changes in Europe in 1989 with the objective of rapidly integrating the then small national motorway network into the European network. In reality, this meant the construction of Motorway D5 to the West (Prague-Pilsen-Nuremberg), Motorway D8 to the North (Prague-Dresden), Motorway D3 to the South (Prague-Budweis-Linz), Motorway D1 to the North-East (Brno/Brün-Ostrava-Katowice), Motorway R52 to the South (Brno/Brün-Vienna) and Motorway R48 (Brno/Brün-Olomouc/Olmütz-Krakow). In order to improving conditions for the rapidly growing traffic around the Czech capital Prague, and to eliminate transit traffic through Prague, an outer motorway was proposed, the Prague City Ring Road R1. In the mean time some of these ambitious plans have been realized and several motorway tunnels constructed in the last decade. The paper starts with a general overview of the motorway tunnels, their parameters and features. The rest is focused on details of the design and construction of the Lochkov Tunnel on the Prague City Ring Road.
Der Bau von Autobahntunneln hat in der tschechischen Republik erst nach den politischen Veränderungen in Europa im Jahr 1989 mit dem Ziel begonnen, das damals noch kleine nationale Autobahnnetz in das europäische Netz zu integrieren. In der Praxis bedeutete dies den Bau der Autobahn D5 in Richtung Westen (Prag - Pilsen - Nürnberg), der Autobahn D8 in Richtung Norden (Prag - Dresden), der Autobahn D3 in Richtung Süden (Prag - Budweis - Linz), der Autobahn D1 in Richtung Nordosten (Brno/ Brünn - Ostrava/Ostrau - Katovice/Katowitz), der Autobahn R52 in Richtung Süden (Brno/Brünn - Wien) und der Autobahn R48 (Brno/ Brünn - Olomouc/Olmütz - Krakow/Krakau). Um die Bedingungen für den schnell wachsenden Verkehr rund um die tschechische Hauptstadt Prag zu verbessern und um den Transitverkehr durch Prag zu reduzieren, wurde ein äußerer Autobahnring vorgeschlagen, die Prager Stadtautobahn R1. In der Zwischenzeit sind einige dieser ehrgeizigen Pläne realisiert und mehrere Autobahntunnel gebaut worden. Dieser Artikel beginnt mit einem allgemeinen Überblick über die Autobahntunnel und ihre Kenngrößen und Besonderheiten. Im Weiteren liegt der Fokus auf Details des Entwurfs und Baus des Lochkov Tunnel auf der Prager Stadtautobahn.

The paper summarizes the activities of Czech tunnelling consultants and contractors, mainly after 1989. After the political changes, consultants and contractors were able to obtain access to projects abroad. The contractors first started their presence in the European tunnelling market as subcontractors, and later managed to tender for tunnelling contracts on their own. Iceland, Croatia and Finland have all witnessed successful performance of Metrostav a.s. and Subterra a.s. is currently working in Serbia. Consultants started their activities abroad after 1989, when foreign consultancy firms Mott MacDonald and D2 Consult established branches in the Czech Republic, which at present are working on projects in various countries in Europe and Asia. Metroprojekt Praha a.s. (without a foreign partner) is currently involved in consultancy activities in Sofia, Bulgaria.
Dieser Beitrag fasst die Tätigkeiten tschechischer Tunnelbau-Consultants und Tunnelbau-Unternehmen, vornehmlich nach 1989, zusammen. Nach dem politischen Umbruch waren Baufirmen und Sachverständige in der Lage, Zugang zu ausländischen Tunnelbauprojekten zu erlangen, wobei die Baufirmen im europäischen Tunnelgeschäft dabei zunächst als Subunternehmer auftraten. Später nahmen sie eigenständig an Ausschreibungen teil. Sowohl in Island, Kroatien und Finnland als auch derzeit in Serbien kann man die erfolgreiche Durchführung verschiedener Projekte durch Metrostav a.s. bzw. Subterra a.s. beobachten. Consultants starteten ihre Tätigkeit im Ausland ab 1989, nachdem Mott MacDonald und D2 Consult Zweigstellen in der Tschechischen Republik etabliert hatten, welche derzeit an verschiedenen Projekten in Europa und Asien arbeiten. Darüber hinaus ist Metroprojekt Praha a.s. (ohne ausländischen Partner) an Beratertätigkeiten in Sofia, Bulgarien beteiligt.

When completed, the 292 km long Udhampur-Srinagar-Baramulla Rail Link Project will connect towns in the Kashmir Valley to the lowlands of India. The Government of India declared the railway as a “Project of National Importance” in March 2002. In October 2009 a 119 km section was put into operation. Works are expected to be completed by 2018.
Austrian and other European consultants have been active on the project since its inception. This report concerns the design of a 15 km long central section of the railway between the Sumber and Arpinchala stations awarded to Bernhard Ingenieure ZT GmbH in 2012. Out of a total length of 15 km, 13.0 km are in tunnels, 0.9 km bridges, and the remainder are stations. The alignment section lies in the young Himalaya, passing through mountains on the western side of the Chenab River. Geological conditions are therefore demanding and tectonic activity is frequent.
Although design is ongoing, this report presents the approach taken by the consultant in fieldwork, project optimisation, design and contractual specifications. The issue of muck disposal is also discussed.
Nach ihrer Fertigstellung wird die 292 km lange Eisenbahnstrecke Udhampur-Srinagar-Baramulla das Kaschmirtal mit dem indischen Tiefland verbinden. Aufgrund seiner sozio-ökonomischen sowie strategischen Bedeutung deklarierte die indische Regierung das Projekt im März 2002 als “Projekt von nationaler Bedeutung”. Im Oktober 2009 konnte ein erster, 119 km langer Teilabschnitt in Betrieb genommen werden. Der Abschluss aller Arbeiten ist für das Jahr 2018 geplant.
Österreichische und weitere europäische Beratungsgesellschaften sind von Beginn an in dieses Projekt involviert gewesen. Die Bernard Ingenieure ZT GmbH mit Sitz in Hall in Tirol gewann 2012 den Bieterbewerb für ein 15 km langes Teilstück zwischen den Bahnhöfen von Sumber und Arpinchala. Ausgewählte technische und vertragliche Herausforderungen dieses Teilstücks im Hochgebirge, das sich auf etwa 13 km Tunnelstrecke, etwa 0,9 km Brückenbauwerke und zwei Bahnhofsbereiche verteilt, ist Gegenstand dieses Berichts. Die Trasse befindet sich in der so genannten Young Himalaya Range in der Bergregion westlich des Chenab Flusses. Aufgrund der immer noch aktiven Gebirgshebung sind die topographischen, naturgefahrenkundlichen und geologischen Randbedingungen herausfordernd.

The entvid tunnel had first been designed as twin tube double-lane tunnel. Later on, the design included the third traffic lanes and connecting ramp tunnels. The underground junctions required the construction of large caverns. A small diameter exploration gallery was excavated in order to find the optimum locations for both caverns in foliated Perm-Carboniferous soft rock conditions and to provide geotechnical model and material parameters for the design. The exploration gallery furthermore enabled displacement measurements ahead of the excavation face of the main tunnel during its construction. This paper presents some details of the exploration gallery and the results obtained from it, showing the results of displacement measurements ahead of the tunnel face and comparisons of the observed displacements ahead of the tunnel face with geological conditions.
The tunnel construction won international attention due to its complexity and as an example of best practice in the construction of very large excavations in diverse geotechnical conditions. During the decision making process, an international panel of recognized experts from consulting companies and universities was involved. Later on, the panel regularly monitored the progress of tunnelling works and contributed to the decisions during critical steps of the project. The decision to involve international experts with different experiences and approaches permitted the client to keep the construction risks within acceptable limits.
Der Sentvid-Tunnel war zunächst mit zwei Röhren mit jeweils zwei Fahrstreifen geplant worden. Später wurde der Entwurf um einen dritten Fahrstreifen und Verbindungstunnel erweitert. Die unterirdischen Verzweigungen erforderten die Errichtung von großen Kavernen. Ein Erkundungsstollen mit kleinerem Durchmesser wurde ausgebrochen, um die optimalen Standorte für die beiden Kavernen im weichen, geschieferten Fels aus dem Perm bis Karbon zu finden und um geotechnische Modell- und Materialparameter für den Entwurf zu erhalten. Der Erkundungsstollen hat weiterhin ermöglicht, Setzungsmessungen im Bereich vor der Ortsbrust des Haupttunnels während dessen Errichtung durchzuführen. In diesem Artikel werden einige Details des Erkundungsstollens und der mit seiner Hilfe gewonnenen Ergebnisse dargestellt. So werden die Ergebnisse der Messungen der der Ortsbrust vorauslaufenden Setzungen gezeigt und ein Vergleich der beobachteten Setzungen mit den geologischen Verhältnissen angestellt.
Der Tunnelvortrieb hat international Aufmerksamkeit auf sich gezogen aufgrund seiner Komplexität und als vorbildliches Praxisbeispiel für die Errichtung von sehr großen Hohlräumen in den unterschiedlichsten geologischen Verhältnissen. In den Entscheidungsprozess war ein internationaler Ausschuss von anerkannten Experten aus Beratungsfirmen und Universitäten eingebunden. Im weiteren Verlauf hat dieser Ausschuss regelmäßig den Fortschritt der Arbeiten an dem Tunnel verfolgt und in kritischen Phasen des Projektes bei wichtigen Entscheidungen unterstützt. Die Entscheidung, internationale Experten mit verschiedensten Erfahrungen und Herangehensweisen einzubinden erlaubte dem Kunden, das Risiko der Baumaßnahme in einem akzeptablen Rahmen zu halten.