Bachelorarbeit Roman Müller

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Diplomand
Roman Müller
Betreuer
Marco Ramoni, Dr. sc., dipl. Bau-Ing. ETH/SIA
Experte
Stefan Bergamin, Dr. sc., dipl. Bau-Ing. ETH/SIA
Disziplin
Untertagebau
Jahr
2014
ZWEISPURIGER TUNNEL FÜR DIE UMFAHRUNG UNTERÄGERI
Vorprojekt für die bergmännischen Abschnitte der Richtplanvariante 10a

Der Kanton Zug plant einen zweispurigen Umfahrungstunnel, um Unterägeri vom Durchgangsverkehr zu entlasten, wofür er im Lauf der letzten Jahre verschiedene Varianten untersuchen liess. Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde auf Stufe Vorprojekt für die Hauptbauwerke der bergmännischen Abschnitte für die Richtplanvariante 10a eine technisch machbare Lösung ausgearbeitet. Das Lichtraumprofil und die vertikale und horizontale Linienführung waren vorgegeben.

Geologie
Die Lockergesteinsabschnitte führen durch heterogen gelagerte Moräne und teilweise durch eiszeitliche Seeablagerungen. Insbesondere auf der westlichen Lockergesteinsstrecke sind komplexe Wasserverhältnisse mit unterschiedlichen, zum Teil auch artesisch gespannten Druckniveaus zu erwarten. Der Felsvortrieb kommt in die untere Süsswassermolasse zu liegen. Neben Sandstein- und Nagelfluh sind dort aber auch einzelne Mergellagen zu erwarten, in denen unter Umständen mit Quellerscheinungen zu rechnen ist.

Lockergesteinsvortriebe
Im Lockergestein kommt ein Maulprofil mit Vollabdichtung zum Einsatz. Um einen sicheren Vortrieb zu ermöglichen, sind mehrere Bauhilfsmassnahmen notwendig, die man im Rahmen eines einfachen Variantenstudiums erarbeitete. Die gewählte Variante sieht im Lockergestein einen Vortrieb im Schutz eines Jetting- Gewölbes im Vollausbruch vor. Im Übergangsbereich zum Fels wird das Jetting-G ewölbe mit einem Rohrschirm kombiniert. Dadurch ist auch bei wechselnden Gesteinsverhältnissen im Firstbereich eine durchgehende vorauseilende Sicherung des Vortriebs gewährleistet. Der Vollausbruch ermöglicht einen schnellen Ringschluss der Ausbruchsicherung, um so die Setzungen infolge des Vortriebs zu minimieren. Zur Ortsbrustsicherung sind Jetting-S äulen vorgesehen, und an der Ortsbrust kommen Sondier- und Drainagebohrungen zum Einsatz.
Zusätzliche Baumassnahmen, wie zum Beispiel das Abdichten der Sohle mit Jetting-S äulen oder ein Jetting-Zapfen vor der Ortsbrust, sind bei Bedarf möglich, aber nicht systematisch vorgesehen. Diese Zusatzmassnahmen ermöglichen aber ein flexibles Anpassen an die jeweiligen Bodenverhältnisse und damit einen sicheren Vortrieb. Die Ausbruchsicherung erfolgt mit Gitterträgern, Netzen und Spritzbeton.

Felsvortrieb
In den Felsstrecken kommen zwei verschiedene Normalprofile zum Zug, beide werden als Hufeisenprofile mit Teilabdichtung aufgefahren. Auf Abschnitten, in denen mit Quellerscheinungen im Mergel zu rechnen ist, gelangt aber noch zusätzlich ein Sohlgewölbe zum Einbau. Der Aufbau des Normalprofils und das Vortriebskonzept ermöglichen es, erst in der Bauphase die Entscheidung treffen zu müssen, ob und wo ein Sohlgewölbe einzubauen ist. Für die Felsstrecken wurden verschiedene Sicherungstypen erarbeitet, die in der Regel aus Ankern, Netzen und Spritzbeton in unterschiedlicher Anzahl und Stärke bestehen. Bei einer starken Klüftung sind die Anker durch Gitterträger zu ersetzen, und wenn nötig, kann man zusätzlich auch Spiesse einsetzen.

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