KONVENTIONELLER SPRENGVORTRIEB UND SPEZIALVORTRIEBE

Konventioneller Sprengvortrieb

Laden 1

Im Gebirge mit mittlerer bis hohestigkeit arbeiten sich die Tunnelbauer mit Bohren und Sprengen durch den Fels. Diese klassische Vortriebsart, welche auch als *konventioneller Sprengvortrieb* bezeichnet wird, beinhaltet Bohren, Laden, Sprengen, Lüften, Schuttern und Sichern. Je nach Gesteinsqualität wird erst nach dem Sichern geschuttert.

Bohren: Mit Hilfe von mehrarmigen, elektronisch gesteuerten Bohrjumbos werden bis zu 4 m lange Löcher in die Ortsbrust gebohrt. Die Anordnung der 120 bis 140 Bohrlöcher basiert auf einem definierten Sprengschema.

Laden: Parallel zum Bohren wird der Emulsionssprengstoff in die Bohrlöcher gepumpt. Ein Spezialfahrzeug transportiert den Sprengstoff zur Ortsbrust. Der Emulsionssprengstoff besteht aus drei Komponenten, welche aus Sicherheitsgründen erst an der Ortsbrust gemischt werden.

Sprengen: Die ersten Zündungen erfolgen in der Mitte der Ortsbrust, im sogenannten Sprengkern. In Abständen von Sekundenbruchteilen werden die weiteren Ladungen schrittweise in Kreisbahnen um den Sprengkern gezündet. Der Sprengstoff detoniert durch eine extrem schnelle chemische Reaktion (bis zu 5'700 m/s).

Lüften: Die Luft in der Umgebung der Ortsbrust enthält nach dem Sprengvorgang giftige Gase und einen für die menschliche Atmung zu gringen Sauerstoffgehalt. Die künstliche Belüftung, auch Bewetterung genannt, hat die Aufgabe, die Mineure während der Vortriebsarbeiten mit genügend Frischluft zu versorgen, sowie den Staub und die giftigen Gase nach dem Sprengvorgang wegzuführen.

Schuttern: Beim Schuttern wird das Ausbruchmaterial, pro Sprengung bis zu 600 Tonnen, mit Fahrladern aufgenommen und einer Brecheranlage übergeben. Das gebrochene Ausbruchmaterial wird mit einer Förderbandanlage zum Schachtfussbereich transportiert. Dort erfolgt der Verlad des Ausbruchmaterials auf Schutterwagen.

Sichern: Der neu geschaffene Hohlraum wird mittels Anker und Spritzbeton gesichert. Die bis zu 9 m langen Anker werden mit Hilfe von Bohrjumbos in das Tunnelgewölbe eingebracht und verstärken die Tragwirkung des Gebirges. Der direkt auf das Gestein aufgebrachte Spritzbeton versiegelt die Oberfläche und trägt ebenfalls zu einem besseren Gebirgstragverhalten bei.

Spezialvortriebe im Tavetscher Zwischenmassiv Nord

Damit die druckhaften Zonen im Tavetscher Zwischenmassiv Nord überhaupt durchfahren werden können, wird im Teilabschnitt Sedrun ein spezielles System der Ausbruchsicherung angewendet. Definiert wurden die folgenden Massnahmen:

  • kreisförmige Ausbruchgeometrie
  • Vortrieb im Vollausbruch
  • Mehrausbruch bis zu 70 cm radial zwecks Zulassens von kontrollierten Deformationen, was zu Ausbruchsquerschnitten von bis zu 135 m2 (gegenüber 68 m2 im Normalfall) führt
  • systematische Ortsbrustsicherung mit langen Horizontalankern
  • erste Ausbruchsicherung ausschliesslich mit Stützmitteln mit hohem Deformationsvermögen (Stahleinbau mit zwei ineinander liegenden Ringen mit Gleitverbindungen, Anker)
  • nach dem Abklingen der Deformationen Einbau starrer Stützmittel (z.B. Spritzbeton)
  • systematischer Einsatz von zusätzlichen Stützmitteln im rückwärtigen Bereich (Zusatzanker, zusätzlicher Stahleinbau)

Das gewählte Konzept des deformierbaren Stahleinbaus wurde bisher in diesen Dimensionen noch nirgends umgesetzt. Um dazu bessere Erkenntnisse zu erhalten, wurden auf der Baustelle umfangreiche Grossversuche durchgeführt.

Streckenausbaumaschine

Für bessere Bewegungsmöglichkeiten im engen Sohlbereich hat die ARGE TRANSCO – Sedrun Teile der Vortriebsinstallationen im Firstbereich aufgehängt. Erstmals im Tunnelbau kommen dabei die aus dem Bergbau bekannten *Streckenausbaumaschinen* zum Einsatz. Die zwei multifunktionellen Maschinen schaffen eine zweite Arbeitsebene. Mit Hilfe dieser Einrichtung erfolgt der Einbau von Netzen und Stahlbögen, sowie das sukzessive Abschneiden der Ortsbrustanker.