TBM drives at the Gotthard Base Tunnel - Design and experience from tunnelling in Faido / TBM-Vortriebe am Gotthard Basistunnel - Projektierung und Erfahrung aus dem Vortrieb Faido

In the course of designing the Gotthard Base Tunnel, extensive questions were considered about the tunnelling conditions to be expected and the resulting requirements for the TBM. Naturally this mainly concentrated on the achievable advance rates and the associated costs. The tunnelling works have now been completed and the essential assumptions and decisions from the design phase could be confirmed. Experience does however also show that the behaviour of the rock mass could not always be correctly predicted in its entireness and a corresponding flexibility in the use of support measures is unavoidable, which is only possible with suitable tunnelling equipment and machinery. The present article collects the essential data and facts from the TBM drives and described the areas where significant deviations arose. Particular attention is paid to the following subjects and the corresponding effects: wear to the cutterhead, heavy water ingress, rockburst, reciprocal influencing of the two tunnel drives under poor geological conditions and the collapse in the Tenelin Zone. The stated matters are described with a comparison against the assumptions made in the design phase and a complemented with few of the lessons learnt.
Im Zuge der Planung des Gotthard Basistunnels wurden umfangreiche Überlegungen angestellt, über die zu erwartenden Vortriebsverhältnisse und die sich daraus ergebenden Anforderungen an die TBM. Im Fokus standen dabei naturgemäß vor allem auch die erreichbaren Vortriebsleistungen und die damit verbundenen Kosten. Die Vortriebsarbeiten sind abgeschlossen, und die wesentlichen Annahmen und Entscheide aus der Planungsphase konnten bestätigt werden. Die Erfahrung zeigt aber auch, dass das Verhalten des Gebirges nicht immer vollumfänglich zutreffend vorausgesagt werden konnte und eine entsprechende Flexibilität beim Einsatz der Sicherungsmittel unumgänglich ist, was nur mit einer dafür geeigneten Vortriebsinstallation möglich ist. Der vorliegende Beitrag stellt die wesentlichen Daten und Fakten aus dem TBM- Vortrieb zusammen und zeigt auf, in welchen Bereichen sich deutliche Unterschiede ergeben haben. Ein besonderes Augenmerk wird auf folgende Themen und die entsprechenden Auswirkungen gelegt: Verschleiß am Bohrkopf, hoher Wasseranfall, Bergschlag, gegenseitige Beeinflussung der beiden Tunnelvortriebe bei schlechten geologischen Verhältnissen und Niederbruch in der Tenelin-Zone. Die aufgeführten Punkte werden mit einem Vergleich der Annahmen aus der Projektierung und den effektiv angetroffenen Verhältnissen beleuchtet sowie mit einigen Hinweisen zu den Lessons learned abgerundet.