Passing a major fault zone three times: NATM helps TBM to succeed / Dreimalige Durchörterung einer Störungszone: NÖT hilft TBM zum Erfolg

This paper discusses the design and construction of a fault zone of the OeBB Koralmtunnel lot KAT3. Due to the experience gained during the advance of the parallel-situated southbound tunnel and the aim to minimize the geotechnical hazard for the subsequent excavation of the northbound TBM bore, an extensive redesign regarding the excavation-concept and -method was performed. Five different alternative solutions have been subject to a risk analysis to optimize the required measures and to minimize the cost-effective risks and hazards to an acceptable level. The set of measures, which was evaluated and juxtaposed, contained solutions for strengthening the rock mass with grouting from the TBM and from aside the bore, conventional tunnelling and backfill with a top heading or full-face excavation. Finally, the fault zone has been excavated with a conventional top heading drive from a nearby-situated cross-passage. Subsequently this tunnel stretch has been excavated by TBM without any construction delay. The paper focuses on highlighting the importance of a consequent application of the observational method and thereof derived measures in the context of a geotechnical safety management plan for controlling the residual risks.
Der Beitrag behandelt die Planung und Bauausführung für eine Störungszone des Koralmtunnels, Baulos KAT3. Aufgrund der Erfahrungen aus dem NÖT-Vortrieb in der parallelen Südröhre und dem Ziel, das geotechnische Risiko für den darauffolgenden TVM-Vortrieb in der Nordröhre zu minimieren, erfolgten umfangreiche Anpassungen der Planung hinsichtlich Auffahrkonzept und Vortriebsmethode. Fünf Varianten bildeten dabei die Basis für eine Risikoanalyse zur Optimierung der erforderlichen Maßnahmen und zur Reduktion der kostenwirksamen und geotechnischen Risiken. Das Maßnahmenbündel, welches bewertet und einander gegenübergestellt wurde, reichte dabei von einer Baugrundverbesserung von der TVM bzw. der Nachbarröhre aus, über einen vorab herzustellenden Injektionsstollen in der Nordröhre bis zu einem vorgängigen Auffahren der Störungszone im NÖT-Vortrieb und Rückverfüllung. Die Bewertung führte schließlich zu der Entscheidung, die Störungszone in der Kalotte über einen NÖT-Vortrieb von einem im Nahbereich befindlichen Querschlag aus aufzufahren. Anschließend wurde dieser Abschnitt mit der TVM ohne bauzeitliche Einbußen erfolgreich durchfahren. Die Wichtigkeit der durchgängigen Anwendung der Beobachtungsmethode und daraus abgeleiteter Maßnahmen im Kontext eines Geotechnischen Sicherheitsmanagements zur Kontrolle der Restrisiken wird aufgezeigt.