SBB, Linie 210: Tunnel Ligerz, Portal Ost

Auf der Jurafussstrecke zwischen Lausanne und Biel, einer der wichtigen West-Ost-Verbindungen der Schweiz, ist die Bahnstrecke der Linie 210 im Raum Ligerz zwischen km 93,6 und km 95,6 aktuell nur einspurig ausgebaut. Um die Leistungsfähigkeit der Bahnstrecke zu erhöhen, wird im Ausbauschritt 2025 des FABI-Projektes zwischen den Ortschaften Schafis, Ligerz und Bipschal diese eingleisige Strecke durch einen zweigleisigen Tunnel ersetzt, der diese umfährt. Die SBB hat den Planungsauftrag für die Phasen 31 bis 53 an die Ingenieurgemeinschaft GILIG übertragen. In dieser IG ist Gruner im Bereich Ost für die tiefen Portalbaugrube und die Seeschüttung zuständig.

Das Neubauprojekt umfasst im Bereich des Ostportals des 1865m langen bergmännisch aufgefahrenen zweispurigen Tunnels zahlreiche Kunstbauten:

• Tiefe Portal-Baugrube im Bereich eines rezenten Rutschhanges (Bohrpfahlwände, rückverankert bzw. gespriesst)
• Portalbauwerk des bergmännischen Tunnels
• Tagbautunnel im Anschluss an das Tunnelportal (auf Bohrpfählen gegründet)
• Tagbautunnel für die Kantonsstrasse unter den Gleisen im Nahfeld des Tunnelportals
• Aufschüttung und Spundwand-Fangedamm im Uferbereich des Bieler Sees
• Verschiedene Stützkonstruktionen und -mauern inkl. Stützmassnahmen für das bestehende Bahntrassee
• Baugrundverbesserungen

Visualisierung Portal Ost (Quelle: SBB)

Das Projekt enthält verschiedene herausfordernde Aspekte, zu denen ein rezenter Rutschhang, sehr weiche Baugrund­formationen (Seekreide) und die Lage im Grundwasserschutzgebiet S1-S3 zählen. Des Weiteren befindet sich das Projekt in einer Zone eines UNESCO-Weltkulturerbes. Viele Baugruben und Stütz­konstruktionen sind im direkten Einflussbereich der bestehenden Bahnstrecke. Der Betrieb der bestehenden SBB-Strecke muss entsprechend planungstechnisch sicher­gestellt werden. Es bestanden demnach eine Vielzahl aus gegenseitigen Abhängigkeiten z.B. zwischen Neubau und Bestand, dem zur Verfügung stehenden Bauraum und dem gleichzeitig ungünstigen Baugrund.

Grossräumiges Geometriemodell des Hanges als Grundlage für die Automatisierte Erzeugung des 3D-Finite-Elemente-Modells

Infolge der anspruchsvollen Randbedingungen beim Projekt Ligerz wurden je nach statischen Erfordernissen u.a. die folgenden Baumethoden verwendet: Spundwände (ökonomisch; z.T. Rückbau zur Wiederherstellung der Grundwasserdurchlässigkeit), überschnittene und aufgelöste Bohrpfahlwände (auch für permanenten Lastabtrag), natürliche Dichtsohle (als Ersatz zu Jettingsohle), Spriesse (in Bereichen mit schlecht tragfähigen Baugrund), Verpressanker (im Bereich guten Baugrunds, Vorteil: verbesserte Baufreiheit), Nagelwände (ökonomische Bauform, wo Deformationen in gewissem Masse zulässig sind), Bahnprovisorien (sicherer Betrieb der aktiven SBB-Strecken in nächster Nähe), Tagbautunnel mit Deckelbauweise und modifizierter Deckelbauweise sowie Stützmauern.

Explosionsdarstellung der geometrisch komplexen oberflächennahen Boden- und Gesteinsvolumina im Geometriemodell

Im Planungsablauf wurden u.a. die für die SIOP erforderlichen Dokumente ausgearbeitet. Darunter waren auch diverse Finite-Elemente-Analysen (FEM) des Einflusses der Baugruben und Stützkonstruktion auf die bestehende und zukünftige Bahnstrecke. Durch diese umfangreichen nicht-linearen, räumlichen FE-Berechnungen wurde der Einfluss der gewählten Bauweise auf die Verformungen der bestehenden Bahngleise, der künftigen Bahngleise (zeitabhängige Verformungen), der umliegenden Bauten und des rezenten Rutschhang untersucht. Eine Besonderheit stellte die Analyse der Langzeitverformungen der in der Seekreide einbindenden Bauwerke mittels Kriech-Stoffgesetzen dar. Die Auswirkungen einer allfälligen Bodenverflüssigung infolge Erdbeben wurden ebenso mit einem FE-Modell analysiert.

Diskretisierung des Finite-Elemente-Modells im Portalbereich

 Verschiebungen im Zuge einer Factor-Of-Safety-Berechnung (FOS)

zurück zur Übersicht