In many countries observations of the system behaviour are executed during tunnel construction. However, the enormous potential of modern monitoring and evaluation methods is frequently not utilised. This paper presents different and nowadays common evaluation methods and their benefit is highlighted. Case studies are used for illustration.
Beobachtungen des Systemverhaltens während des Tunnelbaus werden in vielen Ländern durchgeführt. Häufig wird jedoch das enorme Potenzial moderner Mess- und Auswertemethoden nicht ausgeschöpft. In diesem Beitrag werden verschiedene derzeit übliche Auswertemethoden dargestellt und deren Nutzen hervorgehoben. Fallbeispiele dienen zur Illustration.

The value of geotechnical measurements for the evaluation and prediction of the effects of construction and repair measures as well as for the production of geotechnical and structural models in geotechnical and underground construction is indisputable. In practice, however, it sometimes turns out that the required statements cannot be derived from the available data with sufficient reliability. This article presents three examples of measurement programmes and discusses their strengths and weaknesses. One of the examples concerns a classic mined excavation in soft soil, another the measurement programme in a pivot tunnel for the estimation of swelling potential and the third the improvement of slope support measures while maintaining traffic. The importance of a timely start to measurement and a sufficiently high measurement frequency adapted to the results of the measurements and the progress of construction are demonstrated. A sufficiently long run of measurements after the completion of construction is also desirable. Various types of measurements and observations should be matched to each other and integrated. The results of laboratory tests, large-scale experiments and structural calculations - if available - should also be included in this integration. Continuity of measurements should be ensured, for example, by sufficient redundancy even if individual data are lost. Documentation should permit rapid interpretation of the overall situation.
Der Wert von geotechnischen Messungen zur Beurteilung und Prognose der Auswirkungen von Bau- und Sanierungsmaßnahmen und zur Erstellung von geotechnischen und statischen Modellen im Grund- und Hohlraumbau ist unbestritten. In der Praxis zeigt sich allerdings gelegentlich, dass die benötigten Aussagen nicht mit ausreichender Treffsicherheit aus den vorhandenen Daten abgeleitet werden können. Im Beitrag werden drei Beispiele von Messprogrammen vorgestellt und ihre Stärken und Schwächen beleuchtet. Eines der Beispiele betrifft einen klassischen bergmännischen Vortrieb im Lockergestein, ein anderes das Messprogramm in einem Versuchsstollen zur Abschätzung des Quellpotenzials und ein drittes die Ertüchtigung einer Hangsicherung unter Aufrechterhaltung des Verkehrs. Es wird gezeigt, wie wichtig zum Beispiel ein rechtzeitiger Beginn der Messungen und eine ausreichend hohe sowie an die Messergebnisse sowie an den Bauablauf angepasste Messfrequenz sind. Eine ausreichend lange nach Bauende fortgesetzte Messreihe ist anzustreben. Verschiedene Arten von Messungen und Beobachtungen sollten aufeinander abgestimmt und vernetzt sein. Auch Ergebnisse von Laborversuchen, Großversuchen und statischen Berechnungen - soweit vorhanden - sollten Teil der Vernetzung sein. Kontinuität der Messungen sollte zum Beispiel durch ausreichende Redundanz auch bei Ausfall einzelner Messdaten gesichert werden. Die Dokumentation sollte eine rasche Interpretation des Gesamtgeschehens erlauben.

The extension of the underground Rail Link is currently under construction in Torino (Italy). The new tunnel will overpass the Metro Line 1 tunnel, currently in service. Concern was raised on the serviceability of the latter tunnel during construction of the Eastern Rail Link tunnel above.
In order to allow for construction under closely controlled conditions without service disruption of the Metro Line 1, an advanced monitoring system was designed and installed. This paper describes the main features of such a system, comprising triaxial accelerometers and displacement transducers. Monitoring includes an automated total station with optical targets installed on the segmental lining and a real aperture interferometric radar system. A “near real time” data analysis takes place continuously during the different construction stages and the results are shown on a WEB GIS platform. The data monitored are described in detail. The total station data highlight the movements of the lining in a number of cross-sections during the different construction stages. The interferometric data are in agreement with the data provided by the total station.
Also briefly discussed in the paper are the results of three dimensional FE-analyses of the different construction stages which have been performed to simulate the Metro Line 1 tunnel response during construction of the Rail Link tunnel, in the framework of the observational interactive design approach used.
Die unterirdische Bahnverbindung (Rail Link) in Turin (Italien) wird gerade ausgebaut. Der neue Tunnel wird oberhalb der Röhre von der U-Bahnlinie 1 vorgetrieben, die sich bereits in Betrieb befindet. Dabei kamen Bedenken hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Gebrauchstauglichkeit des bestehenden Tunnels während des Vortriebs auf.
Um einen Bauvorgang unter streng kontrollierten Bedingungen zu gewährleisten und die Betriebsunterbrechungen der Linie 1 zu vermeiden, wurde ein fortschrittliches Monitoringsystem entworfen und installiert. Dieser Beitrag beschreibt die wesentlichen Merkmale des Systems, bestehend aus triaxialen Beschleunigungsgebern und Verschiebungssensoren. Das Monitoringprogramm beinhaltet eine automatische Totalstation samt Zielmarken auf den Tübbingen und ein “Real aperture” interferometrisches Radarsystem. Die Datenanalyse wird kontinuierlich während der verschiedenen Bauphasen durchgeführt und findet nahezu in Echtzeit statt. Die Resultate werden mittels einer internet-basierten GIS-Plattform visualisiert. Die Monitoringdaten können im Detail analysiert werden. Der Einsatz der Totalstation erlaubt die Überwachung der Ausbauverschiebungen während des Baus. Die Interferometerdaten sind im Einklang mit den Messungen der Totalstation.
Die Resultate der dreidimensionalen FE-Berechnungen werden kurz diskutiert. Die Berechnungen wurden durchgeführt, um den Einfluss des Vortriebs auf den bestehenden Metro Linie 1 Tunnel im Rahmen der angewendeten interaktiven Beobachtungsmethode, zu quantifizieren.

Between 2007 and 2009 the railway tunnels at Radfeld/Wiesing and Jenbach in the Lower Inn Valley were driven with two Herrenknecht TVM-V4 machines (face with slurry support, D = 13 m). The tunnelling work was monitored according to the principles of the observational method as part of the independent data control. This article describes the experience from the project (contracts H3-4 and H8) and make suggestions how the abstract requirements of the observational method can be implemented efficiently and economically. The results lead to the conclusion that mechanical tunnel drives in loose ground are predestined for the successful application of the observational method.
Die Eisenbahntunnel bei Radfeld/Wiesing und Jenbach im Unterinntal wurden zwischen 2007 und 2009 mit zwei Herrenknecht TVM-V4 (Ortsbrust mit Flüssigkeitsstützung, D = 13 m) aufgefahren. Die Vortriebsarbeiten wurden im Rahmen der unabhängigen Datenkontrolle nach den Prinzipien der Beobachtungsmethode überwacht. Der Beitrag beschreibt die Erfahrungen bei der Projektabwicklung (Lose H3-4 und H8) und gibt Hinweise, wie die abstrakten Anforderungen an die Beobachtungsmethode effizient und wirtschaftlich umgesetzt werden können. Als Ergebnis wird festgestellt, dass der TVM-Vortrieb im Lockergestein prädestiniert für eine erfolgreiche Umsetzung der Beobachtungsmethode ist.

Following a rockslide in a former quarry near the town of Dürnstein/Wachau, extensive remedial measures were necessary to restore the damaged rail infrastructure and ensure long term safety. To provide for safe working conditions during the phase of construction of additional protection measures, a geotechnical risk management system based on the observational method per EC 7 was developed and implemented. Geotechnical monitoring was a key safety management element. The paper discusses the specific challenges, practical approaches and general experiences associated with the use of the observational method for the monitoring of cliff faces.
Nach einem Felssturz in einem ehemaligen Steinbruchgelände nahe der Ortschaft Dürnstein/ Wachau waren umfangreiche Maßnahmen zur Wiederherstellung und langfristigen Sicherung der stark beschädigten Bahnlinie erforderlich. Um während der Sanierungsphase die Sicherheit gewährleisten zu können, wurde ein Risikomanagement in Anlehnung an die Beobachtungsmethode nach EC 7 geplant und umgesetzt. Zentraler Bestandteil des Sicherheitsmanagementplans waren geotechnische Messungen.
Der vorliegende Beitrag berichtet über die speziellen Herausforderungen, konkreten Problemlösungsansätze und allgemeinen Erfahrungen bei der Anwendung der Beobachtungsmethode zur Überwachung von Felswänden.

When dealing with tunnels in difficult ground conditions the knowledge of rock mass parameters is of utmost importance to ensure an economical and safe tunnel design. In order to meet this goal a proper geomechanical characterization is imperative. The Koralmtunnel in Austria, for which exploratory tunnels were constructed between 2004 and 2010 in Carinthia, will pass a roughly 450 m long section of the so called Lavanttal fault zone. In order to gain detailed information about the properties and the mechanical behaviour of the surrounding rock mass in the fault zone an extensive in-situ test program was conducted in a test adit. This paper describes the design and the execution of the in-situ tests and measurements. The evaluation and results are discussed in detail. The in-situ testing yields reliable and valuable information for geomechanical design of underground structures. It is pointed out that sometimes it can not be replaced by mere laboratory testing and numerical tools, no matter how advanced they may be.
Die Kenntnis der Gebirgsparameter ist vor allem bei Tunnelbauten in schwachem Gebirge von enormer Wichtigkeit, um eine wirtschaftliche und vor allem sichere Tunnelplanung zu gewährleisten. Eine gründliche geomechanische Charakterisierung ist deshalb unumgänglich. Der Koralmtunnel in Österreich, für den von 2004 bis 2010 Erkundungstunnel auf Kärntner Seite errichtet wurden, wird auf ca. 450 m die Lavanttaler Hauptstörungszone durchörtern. Um detaillierte Information über die Eigenschaften und das mechanische Verhalten des umgebenden Gebirges in der Störungszone zu erhalten, wurde im Rahmen eines ergänzenden Erkundungsprogramms ein umfangreiches Versuchsprogramm in einem Instrumentierungsstollen durchgeführt. Der Beitrag beschreibt die Planung und Durchführung der Versuche und Messungen. Die Auswertemethoden und die wichtigsten Ergebnisse werden detailliert dargestellt. Es wird gezeigt, dass In-situ-Versuche zuverlässige und wertvolle Informationen für die geotechnische Planung von Untertagebauwerken liefern. In vielen Fällen können oder dürfen In-situ-Versuche nicht durch reine Laborversuche oder numerische Berechnungen ersetzt werden.

A crisis can be prepared for by determining and evaluating appropriate disaster scenarios. These can then form the basis for the preparation of organisational measures for an emergency with the clear assignment of tasks and responsibilities in emergency plans, which essentially consist of alarm plans and planned measures. In the crisis itself, it is not only necessary to overcome the incident itself but also to close off the danger area, create an “inner zone” and coordinate rescue measures, and the crisis also has to be managed with regard to public relations and commercial considerations.
Grundsätzliche Vorbereitungen für eine Krise bestehen in einer Ermittlung und Bewertung von maßgeblichen Schadensfällen. Darauf aufbauend können organisatorische Festlegungen für den Krisenfall mit klarer Verteilung von Aufgaben und Verantwortung in Notfallplänen, die im Wesentlichen aus Alarmierungsplänen und Maßnahmenplänen bestehen, vorbereitet werden. In der Krise selbst geht es nicht nur um die Beherrschung des Anlassfalles im engeren Sinne wie etwa das Absperren des Gefahrenbereiches, die Schaffung einer “inneren Zone” und die Koordinierung von Rettungsmaßnahmen, sondern darüber hinaus sowohl um eine gesellschaftlich-öffentliche Beherrschung der Krise als auch um eine wirtschaftliche Bewältigung.

After heavy rainfalls, a rock slide and a consecutive debris flow a mudslide comprising a volume between 3,5 and 5 million m3 was reactivated in Gschliefgraben valley (Gmunden, Upper Austria province) in 2007/2008. The mudslide moved downwards with displacement velocities of some metres per day, until it could be stopped finally. The geologic-geotechnical model for the mudslide as well as the mechanisms and processes are described. They are influenced essentially by the pore water pressure and by the hydrostatic head. Comprehensive investigations showed that the clayey-silty-sandy-pebbly masses in the Gschliefgraben are especially sensible to changes of water content and acting stresses. Based on these geologic-geotechnical models for the movement process the mitigation measures carried out are described and their effects as well as their success are evaluated critically.
Im Gschliefgraben (Gmunden, Oberösterreich) wurde nach starken Niederschlägen und einer Felsgleitung sowie einem anschließenden Murgang 2007/2008 ein Erd- und Schuttstrom mit einem Volumen zwischen 3,5 und 5 Mio. m3 wieder aktiviert. Dieser Erd- und Schuttstrom erreichte Bewegungsraten von mehreren Metern pro Tag, bis er schließlich gestoppt werden konnte. In dem Beitrag werden das geologisch-geotechnische Modell für den Erd- und Schuttstrom sowie die Mechanismen und Prozesse aufgezeigt. Diese werden wesentlich vom Porenwasser- und Wasserdruck beeinflusst. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass das Material ein besonders sensibles Verhalten gegenüber Änderungen des Wassergehalts und den auftretenden Spannungen hat. Aufbauend auf diesen geotechnisch-geologischen Modellen für den Bewegungsprozess werden die durchgeführten Stabilisierungsmaßnahmen beschrieben und deren Wirkung kritisch untersucht. Darauf aufbauend wird deren Erfolg dargestellt und bewertet.

Shaft sinking through solid rock, which contains little or no water, poses little difficulty. However, when loose, water-bearing strata have to be contended with, water control measures and pumping facilities are needed. Shaft sinking in the Athabasca Basin requires sinking through water bearing sandstone which can be highly fractured. Intersection of local zones of extensive fracturing results in the potential for high water inflows with hydrostatic pressures of up to 5 MPa. Typically cementitious grouting is carried out ahead of each shaft sinking interval as a water control strategy. Shaft sinking performance which can be quantified in terms of rate of advance is highly dependent on the days spent at each interval grouting before sinking can advance to the next interval. This paper presents the shaft sinking experience in Athabasca Basin and how some of this is translated into geoscientific investigations for future shafts. A comparison of geoscientific data collected from future shafts at McArthur River and other Cameco Corporation operations and project sites. The paper concludes with the strategies for better integration of hydrogeological, geotechnical and geophysical data.
Schachtbau im standfesten Gebirge, das wenig oder kein Bergwasser aufweist, bereitet geringe Schwierigkeiten. Wenn jedoch lockere, wasserführende Schichten angetroffen werden, sind Wasserhaltungsmaßnahmen und Pumpeinrichtungen erforderlich. Beim Schachtteufen im Athabasca Becken werden wasserführende Sandsteine angetroffen, die stark zerlegt sein können. Lokale Verschnitte zwischen hoch zerlegten Zonen können zu starken Wasserzutritten mit Drücken bis zu 5 MPa führen. In der Regel werden Zementinjektionen vor jedem Abteufschritt ausgeführt, um die Wasserzutritte zu minimieren. Die Teufleistung hängt sehr stark von der Zeit ab, die für die Injektion benötigt wird, bevor der nächste Ausbruchschritt gemacht werden kann. Dieser Beitrag behandelt die Erfahrungen mit Schachtabteufen im Athabasca Becken, und wie ein Teil dieser Erfahrung in geowissenschaftliche Erkundungen für künftige Schächte einfließt. Geowissenschaftliche Daten von künftigen Schächten bei der McArthur River Mine und anderen Cameco Corporation Betrieben und Projekten werden verglichen. Der Beitrag schließt mit Strategien für eine bessere Integration von hydrogeologischen, geotechnischen und geophysikalischen Daten.

Difficulties in tunnel construction can be the result of the given geological and geotechnical conditions, the selection of suitable tunnelling methods as well as the experience and capability in implementing the chosen methods. The geological and geotechnical conditions in the Himalayas are characterised by numerous active faults, complex folding, and thrust zones which will always make tunnelling difficult, whatever method is used.
Other circumstances resulting from the local contractual and cultural environment, only permit gradual improvement of the situation.
Conventional steel supports, with their rather limited capability of supporting difficult ground, still remain the most common support method. Additional factors which influence tunnelling succes, are inadequate construction management, maintenance, availability of spare parts and particularly the lack of practical expertise due to the rapid turnover of mining crews and in middle management.
Examples demonstrate the most common difficulties and the time and expense consumed in overcoming them, and the tedious and often incomprehensible decision-making processes.
In contrast, there are a few highlights, which provide grounds for hope for archieving better results and development in the local tunnelling.
Ursachen für Schwierigkeiten im Tunnelbau liegen einerseits in den gegebenen geologischen und geotechnischen Randbedingungen und andererseits in der Wahl geeigneter Tunnelbaumethoden sowie in der Erfahrung und dem Können in der Anwendung dieser Methoden. Die geologischen, geotechnischen Bedingungen in den Himalayas sind durch zahlreiche aktive Störungen, komplexe Faltungs- und Überschiebungszonen geprägt und machen Tunnelbau unabhängig von den angewandten Methoden immer schwierig.
Hinzu gesellen sich andere Umstände, die im dortigen vertraglichen und kulturellen Umfeld zu suchen sind und Änderungen zum Besseren nur langsam zulassen.
Der konventionelle Stahlausbau mit seinen sehr eingeschränkten Möglichkeiten, schwieriges Gebirge effizient zu stützen, ist immer noch die am meisten verbreitete Methode. Zudem kommen mangelndes Baumangagement, Wartung, Ersatzteilhaltung und insbesondere fehlendes praktisches Know-how durch häufige Wechsel in den Vortriebsmannschaften und im mittleren Management.
Beispiele belegen meist auftretende Schwierigkeiten und deren zeitraubende und teure Bewältigung, sowie die langwierigen, oftmals nicht nachvollziehbaren Entscheidungsabläufe.
Es gibt andererseits auch einige wenige Highlights, die zu Hoffnung auf bessere Ergebnisse und Entwicklungen im dortigen Tunnelbau Anlass geben.

Despite extensive geological investigations, uncertainties in the ground model often remain. The residual risks associated with this during the construction phase cannot generally be estimated precisely enough in advance. Given such boundary conditions the use of the observational method in line with the principles of the Eurocode EC 7 is therefore required. In order to guarantee safe and economical tunnelling, especially in shallow tunnelling projects, it is vital that a qualified geotechnical safety management programme is implemented during the construction phase. Successful implementation of the geotechnical safety management programme during the construction phase is based on the designer completely defining the anticipated behaviour and on constant target-performance comparisons of the system behaviour by an on-site geotechnical engineer. Advanced data evaluation tools and methods support the continuous interpretation of system behaviour, the early detection of deviations and checking the results against warning and alarm criteria. This paper deals with the fundamentals, requirements and demands of such a management system and describes its practical implementation during the construction phase based on specific ÖBB-Infrastruktur AG project case histories.
Trotz umfassender geologischer Vorerkundungen verbleiben im Tunnelbau vielfach Unsicherheiten im Baugrundmodell. Die damit verbundenen Restrisiken während des Baus können meist nicht hinreichend genau im Voraus abgeschätzt werden. Derartige Rahmenbedingungen erfordern daher den Einsatz einer Beobachtungsmethode gemäß den Prinzipien des Eurocodes EC 7. Dabei ist im Zuge der Bauausführung, insbesondere bei oberflächennahen Tunnelprojekten, zur Gewährleistung eines sicheren und wirtschaftlichen Vortriebs die Implementierung eines qualifizierten Geotechnischen Sicherheitsmanagements unerlässlich. Die erfolgreiche Umsetzung des Geotechnischen Sicherheitsmanagements während der Bauausführung beruht auf einer umfassenden Definition des erwarteten Verhaltens durch den Planer und einem ständigen Soll/Ist-Vergleich des Systemverhaltens durch einen Geotechniker vor Ort. Fortschrittliche Werkzeuge und Methoden zur Messdatenauswertung unterstützen in der laufenden Interpretation des aktuellen Systemverhaltens, der Früherkennung von Abweichungen und der Überprüfung gegenüber Warn- und Alarmkriterien. Der vorliegende Beitrag behandelt die Grundlagen, Voraussetzungen und Ansprüche eines derartigen Managementsystems und erläutert die praktische Umsetzung im Zuge der Bauausführung anhand von konkreten Fallbeispielen aus Projekten der ÖBB-Infrastruktur AG.

In order to drive an underground tunnel, current technology offers plenty of methods. Only generally applicable statements can be made about the selection of a suitable method, as this depends on project-specific conditions. In this article, three current methods of tunnelling are compared and their characteristics and potential are described in order to produce a system for the selection of the best option.
Um einen bergmännischen Tunnel aufzufahren, existieren dem Stand der Technik entsprechend mehrere Methoden. Für die Auswahl der geeigneten Tunnelbaumethode kann keine allgemeingültige Aussage getroffen werden, da diese von den projektspezifischen Gegebenheiten abhängt. In diesem Beitrag werden drei gängige Tunnelbaumethoden gegenübergestellt und die Charakteristika und Potenziale aufgezeigt, um in weiterer Folge eine Auswahlsystematik zu erstellen.

The Pummersdorf Tunnel is part of the works to close the gap between St. Pölten and Loosdorf and is planned as a single-bore, two-track tunnel about 3.5 km long. Before the start of the design work leading to handing the project in for approval, a risk analysis was carried out regarding suitable tunnelling methods, with four variants being compared. As a result of this risk analysis, taking the current market conditions into account, a decision was made to submit two methods of tunnelling to free market competition:
· Variant A: Sequential advance with two lining layers (with relief of water pressure),
· Variant B: Continuous advance with an EPB shield with single-layer segment lining (resistant to water pressure).
This article describes the project as affected by the geotechnical, hydrogeological and environmental constraints as well as the specific sensitive aspects on this project. It describes the decision-making process, which led to the selection of the two tendered variants, and briefly describes the tendered variants.
Der Tunnel Pummersdorf ist Bestandteil des Lückenschlusses St. Pölten-Loosdorf und ist als einröhriger, zweigleisiger Tunnel mit rund 3,5 km Länge geplant. Vor Beginn der Ausschreibungsplanung wurde eine Risikoanalyse betreffend geeigneter Vortriebsmethoden durchgeführt, wobei vier Varianten miteinander verglichen wurden. Als Ergebnis der Risikoanalyse wurde unter Berücksichtigung von derzeitigen Marktverhältnissen die Entscheidung getroffen, zwei Vortriebsmethoden dem freien Wettbewerb zu stellen:
· Variante A: Zyklischer Vortrieb mit zweischaligem Ausbau (druckwasserentlastend),
· Variante B: Kontinuierlicher Vortrieb mit EPB-Schild mit einschaligem Tübbingausbau (druckwasserhaltend).
Im vorliegenden Bericht wird das Projekt im Rahmen der geotechnischen, hydrogeologischen und umfeldrelevanten Randbedingungen sowie der spezifisch sensiblen Aspekte des Projekts vorgestellt. Es wird auf die Entscheidungsfindung eingegangen, die zur Auswahl der beiden ausgeschriebenen Varianten geführt hat, und die ausgeschriebenen Varianten werden in ihren Grundzügen vorgestellt.

Today it is necessary to systematically consider the selection of the tunnelling method at a very early stage of a project. These early considerations regarding the construction method are usually necessary because of the approval (e.g. EIA) or award regulations, or are essential for the evaluation of tenders. The quite different procedures that can be applied on individual projects are illustrated through three examples.
Bereits in sehr frühen Projektphasen ist es heute notwendig, systematische Überlegungen zur Wahl der Vortriebsmethode anzustellen. Diese frühe Festlegung auf die Vortriebsmethode resultiert meist aus genehmigungsrechtlichen (z.B. UVP) oder vergaberechtlichen Gründen bzw. Angebotsbewertungszwängen. Mit welchen unterschiedlichen Herangehensweisen die projektspezifisch oft vollkommen unterschiedlichen Randbedingungen erfüllt werden können, wird exemplarisch an drei Beispielen gezeigt.

For the construction of the longest rail tunnel in the world, the selection of the optimal method of tunnelling was of considerable importance. Not only the ground properties were decisive for the decision but also other constraints, like for example the environmental requirements or the access to intermediate starting points. In two of the five sections, the employer had essential grounds for the specification of tunnelling method, but in three of the five sections, there were no essential grounds in the view of the employer. The selection of tunnelling method was therefore decided by economic criteria as the result of competition between the international bidders in the tendering phase. In the end, TBMs were used in all three sections.
Für den Bau des derzeit längsten Eisenbahntunnels der Welt war die Auswahl der optimalen Vortriebsmethode für den Projekterfolg von entscheidender Bedeutung. Nicht nur die Baugrundeigenschaften waren maßgebend für die Wahl, sondern viele andere Randbedingungen auch, z.B. die Anforderungen aus dem Umweltschutz oder aber die Zugänglichkeit zu Zwischenangriffen. Bei zwei von fünf Abschnitten hatte der Bauherr zwingende Gründe, die Vortriebsmethode vorzugeben. Bei drei von fünf Abschnitten fehlten aus Bauherrensicht zwingende Vorgaben. Die Wahl der Vortriebsmethode erfolgte deshalb aufgrund wirtschaftlicher Kriterien als Resultat des Wettbewerbes unter den internationalen Anbietern in der Angebotsphase. In allen drei Abschnitten kam schließlich der TBM-Vortrieb zum Einsatz.

For the construction of the first tube of the Pfänder Tunnel, a pilot tunnel was excavated in 1974/1975 in advance of the main tunnel using two open TBMs. As a result of the positive experiences made with the pilot tunnel, the tenders for the excavation of the first tube included both a NATM advance and a TBM advance with open TBM. On the basis of the offers obtained, the first tube was constructed between 1977 and 1979, using the NATM.
For the construction of the second tube a qualitative comparison was performed, based on which it was recommended that the tender documents should cover both construction methods, the NATM and the TBM. Asfinag chose the NATM excavation as basic tender design and included the TBM excavation with shield TBM as fully fledged alternative in the tendering procedure. For the respective boundary conditions such as scope of services, operation and maintenance costs, a financial evaluation of both methods was performed and the difference in cost was considered when selecting the construction method. The method ultimately selected after reviewing the offers was a shield TBM advance.
Für den Bau der ersten Röhre des Pfändertunnels wurde 1974/75 vorab ein Richtstollen mit zwei offenen TBMs aufgefahren. Aufgrund der dabei gewonnenen positiven Erfahrungen wurden für den Vortrieb der ersten Röhre der zyklische und der kontinuierliche Vortrieb mit einer offenen TBM ausgeschrieben. Aufgrund des Angebotsergebnisses wurde die erste Röhre mit zyklischem Vortrieb 1977 bis 1979 ausgeführt.
Für den Bau der zweiten Röhre wurde aufgrund eines qualitativen Vergleichs die Projektierung und Ausschreibung beider Baumethoden - zyklisch und kontinuierlich - empfohlen. Die Asfinag hat als Amtsentwurf den zyklischen Vortrieb gewählt und als vollwertige Alternative den kontinuierlichen Vortrieb mit einer Schild-TBM in die Ausschreibung aufgenommen. Die unterschiedlichen Randbedingungen hinsichtlich Dienstleistungen, Betriebs- und Wartungskosten wurden für beide Methoden monetär bewertet und die Differenzkosten bei der Wahl der Methode berücksichtigt. Zur Ausführung kam aufgrund des Angebotsergebnisses der Einsatz einer Schild-TBM.

In an early planning phase for the Granitztal tunnel chain, which forms part of the Koralm railway running between Graz and Klagenfurt, Austria, the continuous tunnelling method has been taken into consideration, at least in some sections, in addition to sequential or conventional tunnelling. This paper deals with the investigations that eventually led to the decision to consider both tunnelling methods in the detailed tender design for one section of the tunnel chain, and to let competition decide which tunnelling method to choose.
Für die Tunnelkette Granitztal als Bestandteil der Koralmbahn zwischen Graz und Klagenfurt wurden bereits in einer frühen Planungsphase Überlegungen angestellt, neben der zyklischen Vortriebsmethode auch einen kontinuierlichen Vortrieb - zumindest in Teilbereichen - in Erwägung zu ziehen. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit den Untersuchungen, die schließlich zur Entscheidung geführt haben, im Detailprojekt für einen Abschnitt der Tunnelkette beide Vortriebsmethoden durchzuplanen und hier die Entscheidung für die Vortriebsmethode dem Wettbewerb zu überlassen.

The approved alignment of the “New Semmering Base Tunnel” was divided into sections according to the three aspects risk, geotechnics and construction operations, in which either only sequential tunnelling or both methods, sequential or continuous mechanised, could be used.
Auf Grundlage der drei Aspekte Risiko, Geotechnik und Baubetrieb wurde die Einreichtrasse des “Semmering-Basistunnel neu” in Bereiche unterteilt, in denen entweder ausschließlich ein zyklischer Vortrieb oder beide Baumethoden, zyklisch und kontinuierlich, zum Einsatz kommen können.

The Reißeck II pumped storage power station being constructed for the Verbund Hydro Power AG is a current extension project in the south of Austria. With an extended capacity of 430 MW in generation and pumping modes, the efficiency of the entire pumped storage scheme will be increased by up to 40%. One advantage is that many parts of the existing system (reservoirs, headrace tunnel, infrastructure) can be used and do not have to be newly constructed. Both, mechanical and conventional tunnelling, methods are being used to overcome the height difference of just 600 m. The power station will be entirely housed underground and should enter full service in September 2014 at a cost of 385 mio Euro. The main works has been under construction since June 2010 by a joint venture of Hinteregger, Östu-Stettin, Porr and Swietelsky.
Das derzeit im Bau befindliche Pumspeicherkraftwerk Reißeck II der Verbund Hydro Power AG stellt ein aktuelles Erweiterungsprojekt im Süden Österreichs dar. Mit einer Ausbauleistung von 430 MW im Turbinen- und Pumpbetrieb wird eine Effizienzsteigerung des gesamten Kraftwerksstandorts von bis zu 40% erreicht. Vorteilhaft ist, dass zum Teil wesentliche Anlagenteile bestehender Anlagen (Speicher, Triebwasserweg, Infrastruktur) mitbenutzt und nicht mehr errichtet werden müssen. Zur Überwindung der knapp 600 m Höhendifferenz kommen sowohl maschinelle als auch konventionelle Vortriebsverfahren zum Einsatz. Die vollständig unterirdisch errichtete Kraftwerksanlage mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von 385 Mio. Euro soll im September 2014 den Vollbetrieb aufnehmen. Die Hauptbauarbeiten werden seit Juni 2010 von der Arbeitsgemeinschaft Hinteregger, Östu-Stettin, Porr, Swietelsky ausgeführt.

The subject of this article based on the Kaiser Wilhelm Tunnel is the derivation of a list of criteria for overcoming critical situations during tunnelling at the borderline of open mode to closed mode operation. The consistent application of this list of criteria demonstrates, that with knowledge of the sensitive interaction of machine and surrounding ground, the scope of application of current machine technologies can even be extended into geologically difficult areas. Formerly, this led to considerable problems, at times even economic failure of the project. The advantages the use of the catalogue of criteria has, si shown in the example of a shield machine with earth pressure components.
Gegenstand des Beitrags zum Kaiser-Wilhelm-Tunnel ist die Herleitung eines Kriterienkatalogs zur Beherrschung kritischer Vortriebssituationen im Grenzbereich der Betriebsart offener Modus zum geschlossenen Modus. Die konsequente Anwendung des Kriterienkatalogs demonstriert am Beispiel einer Schildmaschine mit Erddruckkomponenten, dass mit Kenntnis des als sensibel einzustufenden Interaktionsverhaltens Maschine-Baugrund der Anwendungsbereich heutiger Maschinentechnologien auch in geotechnisch schwierige Bereiche verschoben werden kann, die noch in der Vergangenheit zu erheblichen Problemen bis hin zu einem wirtschaftlichen Scheitern des Projekts führten.

The enormous traffic congestion on the B73 road has significantly worsened the original quality of living in the residential area of Hausmannstätten in the Austrian state of Styria. The bypass currently under construction ought lead to a considerable improvement. The route of the Hausmannstätten bypass starts in the west at the connection to the existing state road B73 and runs 2,320 m to the east. In the central section, the route passes under the Himmelreich mountain ridge through the approximately 1, 045 m long Himmelreich Tunnel and then connects again to the existing B73.
Starting from the west portal, an investigation heading altogether 740 m long that also serves as a drainage heading was constructed in 2005 and 2006. Since 2010, the consortium ÖSTU-STETTIN-HINTEREGGER has been working on the full construction Himmelreich Tunnel under a contract awarded by the office of the Styrian state government.
Die enorme Verkehrsbelastung der B73 hat die ursprüngliche Lebensqualität im Ortsgebiet Hausmannstätten in der Steiermark wesentlich verschlechtert. Eine deutliche Verbesserung kann durch die derzeit im Bau befindliche Ortsumfahrung erzielt werden. Die Trasse der Ortsumfahrung Hausmannstätten beginnt im Westen mit dem Anschluss an die bestehende Landesstraße B73 und erstreckt sich über eine Länge von 2.320 m nach Osten. Im mittleren Abschnitt quert die Trasse den Bergrücken Himmelreich mit dem rund 1.045 m langen Tunnel Himmelreich und schließt dann wieder an die bestehende Landesstraße B73 an.
Vom Westportal aus wurde in den Jahren 2005 bis 2006 ein insgesamt ca. 740 m langer Erkundungsstollen, der gleichzeitig als Entwässerungsstollen dient, hergestellt. Seit 2010 erfolgt durch die ARGE ÖSTU-STETTIN-HINTEREGGER, im Auftrag vom Amt der Steiermärkischen Landesregierung, der Vollausbau des Tunnels Himmelreich.

The construction of the City Tunnel in Waidhofen an der Ybbs required not only the solution of problems specific to an inner-city infrastructure project but also flexible adaptation to the difficult geological conditions.
This article intends to use the example to describe the construction of a structure in a creeping slope, to explain the considerable technical challenges and describe the chosen solution.
Der Bau des City Tunnels Waidhofen an der Ybbs erforderte neben den spezifischen Problemlösungen eines innerstädtischen Infrastrukturgroßprojekts vor allem eine flexible Anpassung an die schwierigen geologischen Randbedingungen.
Dieser Artikel versucht anhand eines Beispiels, die Errichtung des Bauwerks im Kriechhangbereich, die großen technischen Herausforderungen zu verdeutlichen und den gewählten Lösungsweg zu vermitteln.

The 5.6 km long main adit of the pumped storage power plant at Nant de Drance in Switzerland is currently under construction. The tunnel is being excavated by a hard rock TBM with a diameter of 9.45 m. Unexpectedly high water inflows with water pressures up to 42 bar as well as unfavourable ground conditions have caused various delays and interruptions of the excavation. To overcome the unfavourable ground conditions, grouting works are facilitated ahead of the TBM as well as from the backup. The paper describes the design and implementation of the grouting works on site as well as the effect of the encountered rock mass conditions on the TBM advance with a special focus on the influence of unstable face conditions, blocky ground and high water pressure.
Im Pumpspeicherprojekt Nant de Drance in der Schweiz wird der 5,6 km lange Zugangsstollen (Durchmesser 9,45 m) mittels einer Gripper-Hartgesteins-TBM aufgefahren. Aufgrund von hohen Bergwasserzutritten mit Wasserdrücken bis 42 bar und aufgrund von schleifenden Störzonen mit schlechten Gebirgsbedingungen musste das Gebirge mittels acht Injektionsbohrschirmen entweder abgedichtet oder konsolidiert werden. Der Artikel erläutert, wie diese Maßnahmen ursprünglich geplant und nachher auch umgesetzt wurden. Zudem wird aufgezeigt, wie die angetroffenen Bedingungen den TBM-Vortrieb beeinflussten. Im speziellen wird auf instabile Ortsbrustbedingungen, blockiges Ausbruchmaterial und hohe Bergwasserdrücke beim TBM-Vortrieb oder bei der Ausführung von Bohrungen eingegangen.

Crossrail is a new railway currently being constructed in London and is the largest construction project in Europe. Linking existing surface railways to the east and west of the capital via 21 km of new twin bore tunnels it will run 118 km from end to end. This paper briefly summarises the benefits of the scheme and its sustainability strategy and goes on to describe the design of the sprayed concrete and bored tunnels, management and mitigation of ground movements. It finishes by outlining the contractual framework for the procurement of the main construction contracts.
Crossrail ist das gegenwärtig größte europäische Bauvorhaben und beinhaltet eine neue Eisenbahnverbindung, die derzeit in London gebaut wird. Dabei werden die bestehenden Eisenbahnstrecken im Osten und Westen der Hauptstadt verbunden; die Gesamtstrecke ist 118 km lang, 21 km davon verlaufen in doppelröhrigen Tunneln. Der Beitrag erläutert den Nutzen und die Strategie des Projektes, insbesondere den Aspekt der Nachhaltigkeit, und befasst sich dann mit der Planung der Spritzbetonbauweise und der maschinellen Vortriebe sowie mit dem Management und der Minimierung von Erdbewegungen Der Beitrag schließt mit einer Beschreibung der vertraglichen Rahmenbedingungen für die Vergabe der Hauptbaulose.

Since the end of the 1980s, the Westbahn line has been undergoing successive upgrading to a modern high-speed line. The aim is to considerably increase the capacity and the travel speed up to 250 km/h. Regarding the infrastructure, this entails the new construction or upgrading of many sections including a number of tunnels due to the extended route and the topographical conditions. The requirements applicable to railway tunnels have changed significantly since the start of tunnel construction activities for the upgrading of the Westbahn. At the same time mechanised tunnelling technology has made great progress. These two developments have led to the situation that mechanised tunnel boring has become increasingly established in Austria as a viable alternative to NATM as a construction method for rail tunnels. The present article describes the procedure at the responsible company of Austrian Railways, ÖBB-Infrastruktur AG, in connection with these developments and explains the considerations leading to the selection of the tunnelling method.
Seit Ende der 1980er Jahre wird die Westbahn sukzessive zu einer modernen Hochleistungsstrecke ausgebaut. Die Ziele sind, die Streckenkapazität deutlich zu steigern und die Fahrgeschwindigkeit bis auf 250 km/h anzuheben. Infrastrukturseitig sind dafür zahlreiche Neu- und Ausbauabschnitte notwendig, die wegen ihrer gestreckten Linienführung und der gegebenen topografischen Verhältnisse auch einige Tunnelbauwerke beinhalten. Die Anforderungen an Eisenbahntunnel haben sich seit dem Beginn der Tunnelbauaktivitäten für den Westbahnausbau wesentlich verändert. Gleichzeitig hat in dieser Zeitspanne die Technologie des maschinellen Tunnelvortriebs große Fortschritte erzielt. Beide Entwicklungen haben dazu geführt, dass sich der maschinelle Tunnelvortrieb in Österreich auch beim Bau von Eisenbahntunneln zunehmend als konkurrenzfähige Baumethode zum NÖT-Vortrieb etabliert hat. Der vorliegende Beitrag erläutert die Vorgangsweise der ÖBB-Infrastruktur AG im Zusammenhang mit diesen Entwicklungen und legt dar, welche Überlegungen bezüglich der Wahl der Tunnelbaumethode angestellt wurden.