Ceneri-Basistunnel: Stand der Arbeiten

1 Einleitung

Der Ceneri-Basistunnel durchquert den Monte Ceneri auf einer Länge von 15,4 km. Die Überlagerungen betragen bis zu 800 m. Die Linienführung berücksichtigt die geologischen und topologischen Verhältnisse, die Siedlungsdichten und die Anbindungen an die bestehenden SBB-Stammlinien in Camorino bei Bellinzona und Vezia nahe Lugano.

Das Tunnelsystem besteht aus 2 Einspurröhren im Abstand von 40 m. Die Linienführung erlaubt eine spätere Fortsetzung nach Norden (Durchquerung Magadino-Ebene und Umfahrung Bellinzona) und nach Süden. Die Verzweigungskavernen im Süden sind so konzipiert, dass der Bau einer künftigen Verlängerung des Ceneri-Basistunnels nach Chiasso auch unter Bahnbetrieb ohne längere Zeitunterbrüche möglich ist. Die strikte Trennung in 2 Einspurröhren und die Anbindungen an die Stammlinie im Norden in beide entgegengesetzte Richtungen Bellinzona und Locarno erfordern Verzweigungskavernen auch in den Nordportalen. Die Anbindung an die Stammlinie in Richtung Locarno, die „Bretella“, erlaubt in der Zukunft direkte Verbindungen von und nach Lugano ohne Umsteigen in Bellinzona. Damit wird auch der regionale Bahnverkehr gefördert.

Auch beim Ceneri-Basistunnel sind wesentliche Sicherheitsaspekte für die Betriebsphase berücksichtigt. Alle 325 m verbinden Querschläge die beiden Tunnelröhren. In Sigirino ist die Lüftungszentrale für die Ereignislüftung vorgesehen. Der Bau einer Multifunktionsstelle wie im Gotthard-Basistunnel ist aufgrund der Länge des Ceneri-Basistunnels nicht nötig. Dafür sind Im Bereich des Nord- und Südportals Notausstiegsstellen in Planung. Zudem ist nahe den Portalen jeweils der Bau eines Bahntechnikgebäudes vorgesehen. Die Planung dazu ist noch nicht abgeschlossen.

2 Baukonzept

Die Planung der Bauarbeiten für den Ceneri-Basistunnel musste insbesondere die teilweise geringe Überdeckung, die dicht besiedelten Gebiete in der Nähe der Portale und die Unter- bzw. Überquerung wichtiger Verkehrsträger berücksichtigen. Letzteres war der Grund, den Ausbruch der Tunnelröhren hauptsächlich von Sigirino aus, in der Mitte der Tunnelstrecke, durchzuführen. Von hier aus läuft der Vortrieb in beide Portalrichtungen. Gleichzeitig erfolgen an beiden Portalen Gegenvortriebe, die neben der Zeit- und Kostenoptimierung auch die Verwendung schonender Baumethoden an diesen heiklen Stellen ermöglichen. Beim Nordportal unterquert der Ceneri-Basistunnel im Lockergestein die nur 9 m höher liegende Autobahn N2. Im „Nodo di Camorino“ überquert eine neue viergleisige Brücke die Autobahn A2 und 2 neue eingleisige Viadukte überspannen die vierspurige Kantonsstrasse. Beim Südportal überqueren die Tunnelröhren den neuen Straßentunnel Vedeggio-Cassarate im Abstand von nur 4 m. Schäden und Betriebsausfälle an Verkehrsanlagen Dritter sind unbedingt zu vermeiden. Die Bauetappierung, das Bauprogramm, die gewählten Baumethoden sowie die geeignete Maßnahmenplanung und Bauwerksüberwachung tragen dem im hohem Maße Rechnung.

Bereits in den Jahren 1997 bis 2000 sprengte man bei Sigirino einen 3,1 km langen Sondierstollen bis zu den künftigen Tunnelachsen. Daraus ergaben sich wertvolle Erkenntnisse über die zu erwartende Geologie im mittleren Angriffspunkt. Die angetroffenen, standfesten Orthogneisse im Monte Ceneri und andere Gneisse sollten im Wesentlichen keine besonderen schwierigen Verhältnisse für den Tunnelbau darstellen. Lokal können auch Phylonite, Mylonite sowie Amphibolitschiefer und Serpentinite angetroffen werden. Insbesondere wird wenig Wasser im Tunnelquerschnitt erwartet.

3 Vorarbeiten

Wie bei jedem Tunnelbau sind auch am Ceneri ohne Infrastruktur keine Tunnelbauarbeiten möglich. Zuerst waren die Installationsplätze in Camorino, Sigirino und Vezia zu errichten und erschließen. Insbesondere für die Baustellen Camorino und Sigirino brauchte es umfangreiche Kunstbauten und Straßenbauten für den Verkehr. Heute sind beide Baustellen optimal an die Kantonsstraßen und die Autobahn A2 angeschlossen.

In der Nähe des Nordportals sind im Vorfeld zahlreiche Tiefbauarbeiten ausgeführt worden und Infrastrukturen für die Baustelle, die sich auf 500.000 m² ausbreitet, entstanden. In das Gebiet der Baustelle kommt auch die 2,7 km lange, offene Neubaustrecke als Zufahrt vom Bahnhof Giubiasco zum Nordportal zu liegen. Vom Nordportal aus führen 2 neue Stahlbeton-Viadukte mit Längen von 1000 m bzw. 400 m zur neuen viergleisigen Bahnbrücke über die Autobahn A2. Der Rest des neuen Bahntrassees wird auf Erdaufschüttungen geführt. Der Baugrund gilt als äußerst setzungsgefährdet. Lokal werden Setzungen von bis zu 80 cm gemessen. Damit diese nicht während oder nach dem Bau auftreten, nimmt man die Setzung mit Vorbelastungsschüttungen vorweg (Bild 2).

Zu den ersten Vorarbeiten gehörte der Bau des Baustellendorfs: Unterkünfte für 450 Mitarbeiter, Kantine, Change-House, 2 Bürogebäude und 1 Gebäude für Baustellenbesucher. Da der größte Teil des Ceneri-Basistunnels von hier ausgebrochen wird, gehören die Materialaufbereitungsanlagen und Materialablagerungen zu den wichtigsten Infrastruktureinrichtungen. Zwischen 2007 und 2009 entstanden hierfür der Übergabeturm vor dem Portal des Zugangsstollens, Silos mit Werkgleisanschluss, Förderbänder und die Anlage für die Produktion von Gesteinskörnungen zur Betonherstellung. In den Jahren 2008 und 2009 bewältigte man damit bereits das Ausbruchmaterial aus dem Zugangsstollen und den Logistikkavernen. Die Deponie für die Endablagerung von Ausbruchmaterial hat eine Kapazität von 7,5 Mio. t oder 3,5 Mio. m³. Auch das Material aus Vezia und Vigana wird zum größten Teil in Sigirino gelagert. Die Ablagerung wird so gestaltet, dass sie sich optimal in die Landschaft einpasst. Durch geeignete Begrünung wird sie Bestandteil eines wichtigen Wildtierkorridors, der durch den Neubau der Wildtierpassage Dosso di Taverne fortgesetzt wird. Der Baubeginn für die Wildtierpassage mit unten liegendem Verkehrskreisel war im März 2011 (Bild 3).

Für den eigentlichen Tunnelvortrieb musste man zuerst einen Zugangsstollen ausbrechen, der für die Förderbandanlage und die Kreuzung von Baustellenfahrzeugen dimensioniert ist. Der Stollen hat einen Durchmesser von 9,7 m, eine Länge von 2,3 km und wurde von Anfang September 2007 bis November 2008 erstellt. Nicht zuletzt aus Lärmschutzgründen gegenüber der Gemeinde Sigirino wählte man die Vortriebsmethode mit einer Tunnelbohrmaschine. Der Vortrieb startete im März 2008, am 6. November 2008 erfolgte bereits der Durchschlag in die logistische Kaverne (Caverna operativa CAOP). In diesen Kavernen stehen heute die Baustelleninstallationen für die Hauptvortriebe, in der größten Kaverne ist die Betonanlage für den Innenausbau seit Oktober 2010 in Betrieb. Dank der Erschließung über den Sondierstollen konnten die Ausbrucharbeiten dieses Kavernensystems (7 Kavernen) gleichzeitig mit dem Vortrieb des Zugangsstollens fortgeführt werden. Das Kavernensystem samt Bypass-Verbindungen wurde vom Hauptunternehmer im Dezember 2010 fertig gestellt.

Diese Baustelle ist sehr anspruchsvoll, weil sie in einem schwierigen Umfeld liegt und schwer zu erschließen war. In unmittelbarer Nähe befinden sich die SBB-Stammlinie, die Autobahn A2 und die Baustelle für den Straßentunnel PTL (Piano dei trasporti del Luganese) der Umfahrung Lugano, die Ende 2011 in Betrieb gehen soll. Bei den Vorbereitungsarbeiten besonders zu berücksichtigen war die unmittelbar über der Baustelle liegende denkmalgeschützte Villa Negroni. Das Südportal des Ceneri-Basistunnels wurde zwar möglichst weit weg von der setzungsempfindlichen Villa Negroni platziert. Bis zum Portal war aber ein Voreinschnitt bis auf eine Kote, die etwa 25 m unter der Villa liegt, zu erstellen. Als Baugrubenabschluss wurde eine Rühlwand erstellt und mit geeigneter Instrumentierung überwacht. Zuoberst erfolgte der Aushub des Lockermaterials. Im darunter liegenden festen Fels nahm man im Sommer 2009 vorsichtig kontrollierte Auflockerungssprengungen mit Mikroladungen vor. Der Aushub des Voreinschnittes konnte im Herbst 2009 beendet werden.

4 Laufende Arbeiten

Am 20. Oktober 2009 unterzeichneten die AlpTransit Gotthard AG und die Arbeitsgemeinschaft von Bauunternehmern den Werkvertrag für die Hauptarbeiten am Ceneri-Basistunnel. Das Auftragsvolumen für dieses Hauptlos, das in erster Linie den Vortrieb der beiden Einspurröhren ab dem Zwischenangriff Sigirino in Richtung Norden und Süden umfasst, beträgt rd. 1 Mrd. CHF (Preisstand 2008). An den Portalen Nord und Süd sind je 2 andere Arbeitsgemeinschaften mit den Gegenvortrieben beschäftigt. Zurzeit wird am Ceneri an 10 Vortriebsfronten gleichzeitig gearbeitet.

Der Ausbruch der beiden Tunnelröhren erfolgt ausschließlich im konventionellen Sprengvortrieb. Nach den Außenanlagen übernahm der Hauptunternehmer am 4. Januar 2010 auch die Untertagbaustellen und begann im März 2010 mit dem Sprengvortrieb. Dieser erfolgt in den beiden Einspurröhren Ost und West nach Norden und nach Süden. In den Sommermonaten wurden Förderbänder der Einspurröhren, die Betonanlage in der Caverna operativa sowie Lüftungsinstallationen erstellt. Seit September 2010 läuft der Sprengvortrieb an allen 4 Angriffsstellen. Zur logistischen Versorgung der Vortriebsbereiche wurden Hängebühnen montiert. Das Ausbruchmaterial wird mit Förderbändern aus dem Tunnel auf die Materialablagerung Sigirino abtransportiert (Bild 4).

Zu den Arbeiten der Arbeitsgemeinschaft gehören auch Leistungen des Innenausbaus, der Rohbauausrüstung, Lüftung für die Bahntechnik sowie die Materialbewirtschaftung.

Beim Ceneri-Nordportal Vigana musste der Vortrieb in Richtung Süden wegen der geringen vertikalen Distanz zur Autobahn A2 und zur SBB-Linie und dem lockeren Baugrund mit besonderer Vorsicht und in enger Koordination mit dem Amt für Strassen ausgeführt werden. Nach Fertigstellung der beiden Voreinschnitte begannen im Juni 2009 die Vortriebsarbeiten. Bis im Mai 2010 konnte der Vortrieb für das eingleisige Portal der Neubaustrecke Lugano-Bellinzona beendet werden und die Ausbrucharbeiten wurden in der daran anschließenden Kaverne West fortgesetzt. Beim zweigleisigen Portal (Neubaustrecke Bellinzona-Lugano und Verbindungsschlaufe Lugano-Locarno) musste das 20 m breite Tunnelgewölbe zuerst mit Horizontaljettings und Rohrschirmen auf seitlich in Paramentstollen erstellten Fundationen stabilisiert werden. Der Kalottenvortrieb erreichte bis Ende 2010 die Länge von 105 m, von der Strosse waren 56 m ausgebrochen. Damit war auch hier der Vortrieb im Einflussbereich der A2 erfolgreich abgeschlossen und die Ausbrucharbeiten konnten in der daran anschließenden Kaverne Ost fortgesetzt werden. Ab der Kaverne West (Achse West) konnte weiter vorne im Inneren des Berges mit einem Querschlag auch die Achse der Einspurröhre Ost erschlossen werden, so dass im April 2011 die Vortriebsfronten in beiden Einspurröhren rd. 500 m im Berg
innern lagen.

Im „Nodo di Camorino“ wird seit 2006 gearbeitet. Die neue viergleisige Eisenbahnbrücke über die A2 wird die bestehende zweigleisige Brücke ersetzen. Um den Bahnbetrieb nicht zu beeinträchtigen wird das neue Bauwerk vorerst zur Hälfte (zweigleisig) neben der bestehenden Brücke gebaut. Dies ermöglicht das Umlegen der beiden Geleise für den Abbruch der alten und die Erstellung der zweiten Hälfte der neuen Brücke. Für die erste Brückenhälfte sind die Widerlager und die Pfeiler realisiert. Das Lehrgerüst für das Schalen und Betonieren des Brückenträgers steht bereit. Auch die neue SBB-Brücke über die Morobbia wurde bis im Oktober 2010 im Rohbau fertig gestellt. Bei der Unterführung der Kantonsstraße sind die Aushubarbeiten im zentralen Teil abgeschlossen und die Rampe in Richtung Bellinzona wird abgetieft.

Im April 2010 begannen nördlich der Kantonsstraße die Hauptarbeiten mit dem Abbruch von bestehenden und provisorischen Bauwerken. Am 16. Dezember 2010 wurde der Werkvertrag für das rd. 1 km lange Viadukt Lugano-Bellinzona unterzeichnet. Die Bauarbeiten an diesem zentralen Bauwerk des Nodo di Camorino haben Anfangs Jahr 2011 begonnen. Der Beginn der Bauarbeiten für das 400 m lange Viadukt Bellinzona-Lugano ist im Jahr 2012 vorgesehen (Bild 5).

Damit der Tunnelausbruch über dem Straßentunnel PTL vor dessen Inbetriebsetzung abgeschlossen ist, konnte ab Frühling 2010 der 300 m lange Gegenvortrieb in guter Geologie und dank gutem Einvernehmen mit den umliegenden Gemeinden und Beteiligten zügig vorangetrieben werden. Die Kreuzungsstelle mit dem Straßentunnel wurde im Juli 2010 vorzeitig erreicht. Bis Ende 2010 war der Vortrieb bereits außerhalb des Einflussbereichs dieser Kreuzungsstelle, sodass die termingerechte Inbetriebnahme des Straßentunnels PTL (Kantonsstraße) unbeeinflusst ist. Im April 2011 war für beide Einspurröhren die Kalotte in der vollen Länge von 300 m bereits ausgebrochen. Es folgt der Ausbruch der Strosse auf einer Länge von ca. 200 m. Im Voreinschnitt entsteht nun der 170 m lange Tagbautunnel. Die Bauarbeiten für die südlich anschließende offene Strecke bis zum Massagnotunnel umfassen verschiedene Teilprojekte. Seit September 2010 werden bergseitig der SBB-Linie eine 650 m lange Stützmauer und die Lärmschutzwände erstellt. Die Arbeiten sind eng mit der SBB koordiniert und befinden sich auf Kurs (Bild 6).

5 Kosten

Von den mutmaßlichen Endkosten für die Gotthardachse von 12,341 Mrd. CHF entfallen 2,5 Mrd. (Preisstand 1998 [UKB], NTI 105.9, ohne Teuerung, Mehrwertsteuer und Bauzinsen) auf den Bau des Ceneri-Basistunnels. Davon wurden bis Ende 2010 724 Mio. CHF ausgegeben und Verträge im Gesamtbetrag von 2,1 Mrd. CHF unterzeichnet. Der Kostenvoranschlag ist bis heute gesamthaft eingehalten.