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Ceneri-Basistunnel Ceneri Base Tunnel

Denis Rossi Denis Rossi

Der Ceneri-Basistunnel (CBT) ist nach dem The Ceneri Base Tunnel (CET) is ’s Gotthard- und dem Lötschberg-Basistunnel third largest rail tunnel project after the das drittgrößte Bahntunnelprojekt der Gotthard and Lötschberg Base Tunnels. Schweiz. Als logische Fortsetzung des As the logical continuation of the Gotthard Gotthard-Basistunnels erlaubt der CBT die Base Tunnel the CBT permits the establish- Realisierung einer Flachbahn für den ment of a fl at trajectory railway for goods traffi c Güterverkehr durch die Schweiz und die through Switzerland and the securing of con- Sicherstellung der Personenverkehrs- nections for passengers in centres to the north anschlüsse in den Zentren nördlich und and south of the Alps. südlich der Alpen.

Bedeutung des Auf Bestellung des Kantons Signifi cance of the Overview of the Ceneri Ceneri-Basistunnels Tessin wird mit dem Bau des Ceneri Base Tunnel Base Tunnel Project Ceneri-Basistunnels die „Bre- Die Rampen der heutigen tella “ realisiert. Sie The ramps of the present The tunnel system for the Bahnstrecke am Ceneri weisen liegt im Bereich des Nordportals railway route at the Ceneri pos- Ceneri Base Tunnel calls for Steigungen von bis zu 26 ‰ des CBT und dient dem Tessiner sess gradients of up to 26 ‰. If 2 single- bores each 15.4 auf. Bei einem Verzicht auf den Regionalverkehr. Sie wird die the Ceneri Base Tunnel were not km long. They run from Bau des Ceneri-Basistunnels Reisezeit zwischen Locarno to be built additional locomo- near to wären für den alpenquerenden und mehr als halbieren: tives would continue to be in the vicinity of Lugano. Verkehr nach dem Gotthard von heute 55 Minuten auf neu needed for heavy goods trains The centre distance of the sin- weiterhin zusätzliche Lokomoti- 22 Minuten. after passing through the gle-track bores amounts to ven für die schweren Güterzüge Gotthard. roughly 40 m. Every 325 m the erforderlich. Übersicht Projekt The required reductions in bores are linked by cross-pas- Im Personenverkehr kann travelling times can be attained sages (Fig. 1). mit dem Ceneri-Basistunnel die Ceneri-Basistunnel in passenger traffi c with the The sophisticated 2.7 km nötige Fahrzeitreduktion er- Das Tunnel-System des Ceneri Base Tunnel so that trav- long, open section to the south reicht werden, um den Reisen- Ceneri-Basistunnels sieht 2 ellers in and can be of Giubiasco Station to the north den in Zürich und Mailand opti- Einspurröhren von je 15,4 km sure of optimal connections. portal of the CBT in Camorino male Anschlüsse zu gewähr- Länge vor. Diese führen von Thanks to the Gotthard and represents part of the project. leisten. Dank dem Gotthard- und Camorino bei Bellinzona bis Ceneri Base Tunnels the travel- This section includes 2 long via- dem Ceneri-Basistunnel wird Vezia in der Nähe von Lugano. ling time from Zurich to Milan ducts with lengths of 1,000 and die Reisezeit zwischen Zürich Der Achsabstand der Einspur- will be reduced from the present 400 m respectively, a 4-track und Mailand von heute 4 tunnel beträgt ca. 40 m. Alle 4 h and 10 min to 2 h and bridge above the motorway Stunden und 10 Minuten auf 325 m werden die Tunnelröhren 40 min. with tricky building conditions neu 2 Stunden und 40 Minuten mit Querschlägen verbunden At the behest of the Canton while still maintaining road and reduziert. (Bild 1). of Tessino the “Bretella Locarno” rail traffi c as well as the upgrad- Teil des Projektes ist die an- will be produced in conjunction spruchsvolle, 2,7 km lange with the building of the Ceneri offene Strecke im Süden des Base Tunnel. It is located near Bahnhofs Giubiasco bis zum the CBT’s north portal and Nordportal des CBT in serves regional traffi c in Tessino. Dipl.-Bauing. ETH – MBA HSG Camorino. Zu diesem Abschnitt It will cut the travelling time be- Dipl.-Bauing, ETH – MBA HSG Denis Rossi, Abschnittsleiter gehören unter anderem 2 lan- tween Locarno and Lugano by Denis Rossi, Section Manager Süd, AlpTransit Gotthard AG, ge Viadukte mit einer Länge more than half: from the present South, AlpTransit Gotthard AG, Bellinzona/CH von 1000 m und 400 m, eine 55 min to only 22 min. Bellinzona/CH 48 Schweiz Switzerland Tunnel 04/2010

1 Stand der Arbeiten Ceneri-Basistunnel zum 1. April 2010

1 Stage reached by work on the Ceneri Base Tunnel on April 1, 2010

4-gleisige Brücke über die Stand der Arbeiten ing of the existing rail line on the Environment, Transport, Energy Autobahn mit schwierigen embankment from 2 to 4 tracks. and Communications (UVEK) Bauverhältnissen unter Auf- Vorarbeiten To the south of the Ceneri Base from October 23, 2005. rechterhaltung des Straßen- Im April 2006 wurden die Tunnel the new line directly The constricted space con- und Bahnverkehrs sowie der Vorarbeiten in Sigirino und links up with the SBB’s existing ditions in Sigirino made the pre- Ausbau der bestehenden Camorino aufgrund der Plange- route. The tunnel itself will large- paratory work for the installa- Bahnlinie auf dem Damm von 2 nehmigungsverfügung des ly be excavated from the Sigirino tions more diffi cult. However auf 4 Gleise. Südlich des Ceneri- Eidgenössischen Departements intermediate point of attack to- today good connections are Basistunnels mündet die neue für Umwelt, Verkehr, Energie wards the north and south. available both to the cantonal Linie unmittelbar nach dem und Kommunikation (UVEK) The tunnel is scheduled to road as well as to the motorway. Portal in die SBB-Stammlinie vom 23. Oktober 2005 aufge- become operational in A works rail link for supplying ein. Der Tunnel selbst wird zum nommen. December 2019. The Ceneri cement and aggregate for ce- größten Teil vom Zwischen- In Sigirino erschwerten die Base Tunnel project will cost a ment is in operation. The fact angriff in Sigirino in Richtung engen Platzverhältnisse die total of some 2,200 mill, CHF that the bulk of the material is Norden und Süden ausgebro- Vorbereitungsarbeiten für die (cost level as of 2005, without delivered per rail belongs to the chen. Installationen. Heute stehen VAT and the rail technology). environmentally conscious ma- Die Inbetriebnahme des aber gute Anschlüsse sowohl an terial management and trans- Tunnels ist für Dezember 2019 der Kantonsstraße als auch an Stage reached by portation concept of the client vorgesehen. Das Projekt Ceneri- der Autobahn zur Verfügung. – ATG. Basistunnel wird insgesamt rd. Ein Werkgleisanschluss für die Work In Camorino a number of 2200 Mio. CHF kosten (Kosten- Lieferung von Zement und Preliminary Work buildings had to be demolished stand 2005, ohne MWSt. und Gesteinskörnungen für Beton In April 2005 the preliminary to allow the infrastructure facili- ohne Bahntechnik). ist in Betrieb. Dass der der work began in Sigirino and ties to be set up. Spoil mainly größte Teil des Materials per Camorino on the basis of the obtained from the Gotthard Bahn angeliefert wird, gehört plan approval procedure of the Base Tunnel was used to pro- zum umweltbewussten Swiss Department for the duce fi lls. Furthermore a provi- Tunnel 04/2010 Ceneri-Basistunnel Ceneri Base Tunnel 49

Bewirtschaftungs- und Trans- 2001 ausgebrochen wurde. sional bridge was built over the community of Sigirino would portkonzept der Bauherrin ATG. Durch diese Sondierung ist die cantonal road, which will be have been badly aff ected if In Camorino mussten für die Geologie in diesem Bereich gut used as a site access for a 5 year drill+blast had been chosen. Errichtung der Infrastruktur- bekannt (Bild 3). period. The access tunnel is 2.3 km long, anlagen mehrere Gebäude ab- Der Fensterstollen FIS possesses a gradient of 4.8 % gebrochen werden. Es wurden (Finestra intermedia di Sigirino) Preparatory Work at Sigirino and a diameter of 9.70 m Vorbelastungsschüttungen mit wurde mit einer Tunnelbohr- So far in Sigirino the work (74 m2). The tunnel boring ma- Ausbruchmaterial vorwiegend maschine (TBM) aufgefahren. has centred on the “Sigirino in- chine was launched on February aus dem Gotthard-Basistunnel Die Wahl des TBM-Vortriebs er- termediate point of attack” (con- 15, 2008 and the breakthrough erstellt. Zudem wurde eine pro- folgte aus bautechnischen und tract section 851). Underground already took place on November visorische Brücke über der geologischen Gründen. Mitent- operations started in autumn 6, 2008. The rates of advance Kantonstraße gebaut, die wäh- scheidend war aber auch der 2007 and have been complet- varied substantially from 26 m/ rend 5 Jahren als Baustellen- Aspekt des Lärms: Mit dem ed. This work embraced exca- day to less than 10 m/day zufahrt dient (Bild 2). Sprengvortrieb wäre die vating the FIS (Finestra interme- (Fig. 4). Gemeinde Sigirino zu stark be- dia di Sigirino) access tunnel Together with the TBM drive Vorbereitungsarbeiten lastet worden. Der Fenster- and the installation chamber the fi rst chamber (Raccordo an- in Sigirino stollen hat eine Länge von (Caverna operativa). The con- ulare (RA), which joins the CPS In Sigirino standen bisher 2,3 km, ein Gefälle von 4,8 % tract section is worth some with the FIS) and the disassem- die Arbeiten für den „Zwi- und einen Durchmesser von 85 mil. CHF (2006 price level – bly chamber for the TBM were schenangriff Sigirino“ (Los 851) 9,70 m (74 m2). Die Tunnelbohr- without VAT). excavated using the CPS explor- im Vordergrund. Die Unter- maschine wurde am 15. Februar The exploratory tunnel CPS atory tunnel. The larger cham- tagearbeiten begannen im 2008 angedreht und bereits am (Cunicolo di prospezione ber was excavated following Herbst 2007 und sind abge- 6. November 2008 fand der Sigirino, 3.1 km long; 25 m2 the completion of the FIS to be schlossen. Die Arbeiten umfas- Durchschlag statt. Die Vor- cross-section), which is set up able to use it as a better access. sen die Ausbrüche des triebsleistung war sehr unter- only a few hundred metres away The CAOP, the “Caverna op- Fensterstollens FIS (Finestra schiedlich, von 26 m/Tag bis belongs to the Sigirino interme- erativa” is a system of chambers intermedia di Sigirino) und der weniger als 10 m/Tag (Bild 4). diate point of attack. It was pro- located at the foot of the FIS and Installationskaverne CAOP Gleichzeitig mit dem TBM- duced between 1997 and 2001. CPS, which serves the construc- (Caverna Operativa). Das Auf- Vortrieb wurde durch den The geology in this area is par- tion logistics. The 7 chambers tragsvolumen dieses Loses be- Erkundungsstollen CPS auch ticularly well known thanks to possess diff erent cross-sections, trägt rd. 85 Mio. CHF (Preis- die erste Kaverne („Raccordo its deployment (Fig. 3). which range from 105 to 264 m2. stand 2006, ohne MwSt.). anulare“ (RA), die den CPS mit The FIS (Finestra intermedia The concrete plant is set up in Zum System des Zwi- dem FIS verbindet) und die di Sigirino) access tunnel was the largest of these chambers. schenangriffs Sigirino gehört Demontage-Kaverne für die driven by a tunnel boring ma- The other chambers serve con- auch der nur wenige hundert TBM ausgebrochen. Die größe- chine (TBM). The choice of a struction logistical purposes. Meter entfernte Erkundungs- re Kaverne wurden nach TBM excavation was decided on The decision to place the con- stollen CPS („Cunicolo di pro- Fertigstellung des FIS ausge- for construction technical and crete centre underground was spezione Sigirino“, L = 3,1 km, brochen, um sie als bessere geological reasons. The noise made for construction logistical F = 25 m2), der von 1997 bis Zufahrt nutzen zu können. aspect was co-determining. The reasons. Furthermore it was also

2 Luftaufnahme der Baustelle Nodo di Camorino 3 Übersicht Baustelle Sigirino, im Zentrum der Fensterstollen FIS 2 Aerial shot of the Nodo di Camorino construction site 3 Overview of the Sigirino construction site, at the centre of the FIS access tunnel 50 Schweiz Switzerland Tunnel 04/2010

4 Durchschlag der TBM in Sigirino 5 Ausbruch der Caverna Operativa West: Anker im Profi lwechsel der 4 TBM breakthrough at Sigirino Einspurröhre 5 Excavation of the Caverna operativa West: anchors in the change of profi le of the single-track bores

Die CAOP, die „Caverna ope- eine Option von 500 m Vortrieb possible to shield the commu- results especially from the fact rativa“, ist ein Kavernen- in Richtung Süd ausgelöst. nity of Sigirino from the noise, that only short distances to oth- System, das am Fuß des FIS und Dieser Vortrieb ist abgeschlos- which would have resulted from er infrastructure facilities and des CPS liegt und der Baulogistik sen (Bild 5). the necessary 24-h operation of existing buildings are involved. dient. Die 7 Kavernen weisen the plant. It took roughly a year Close to its south portal the CBT unterschiedliche Querschnitte Bauarbeiten in Vezia to excavate the chambers after will also cross over the Vedeggio auf, die von 105 m2 bis 264 m2 Seit März 2008 wird auch in completion of the FIS. road tunnel, which is also being reichen. In der größten dieser Vezia im Bereich des Südportals Contract section 851 also built, with only a 4 m gap. The Kavernen wird die Betonanlage des CBT gearbeitet. Der Aushub contained important options 2 projects are constantly coordi- eingerichtet. Die anderen des Voreinschnittes ist abge- designed to optimise the over- nated and fi ne-tuned. The pre- Kavernen dienen weiteren bau- schlossen. Nun beginnen die all construction programme. cut and the cut-and-cover tun- logistischen Zwecken. Der Arbeiten für einen Gegenvortrieb These options relate to the driv- nel are located in the park of the Entscheid, die Betonzentrale von 300 m, einen Tagbautunnel ing of a tunnel section of rough- Villa Negroni, a protected build- unterirdisch zu platzieren, wur- von 170 m und das Portal. ly 1 km. This drive can take place ing dating back to the 17th cen- de aus baulogistischen Gründen Die Baustelle Vezia ist die either in the north or the south tury. The pre-cut’s eastern wall, getroffen. Zudem konnten da- kleinste der 3 Baustellen des and can be commissioned by which is up to 25 m high, is set mit Lärmbeeinträchtigungen Ceneri-Basistunnels, weist aber the client in 500 m stages. As up only a few metres from the für die Gemeinde Sigirino ver- eine besondere Konzentration work was progressing well and building. mieden werden, die sich aus von technisch schwierigen the timetable was more than dem erforderlichen 24-h- Aufgaben auf. Diese ergeben being adhered to, the ATG chose Construction Work in Vigana Betrieb der Anlage ergeben hät- sich insbesondere durch die ge- an option of 500 m driven to- Work on the counter-drive at ten. Der Ausbruch der Kavernen ringen Abstände zu anderen wards the south. This drive has the north portal commenced in ab Fertigstellung des FIS hat Infrastrukturanlagen und be- been concluded (Fig. 5) October 2008. This work in- etwa ein Jahr in Anspruch ge- stehenden Gebäuden. Der CBT cludes in particular the under- nommen. wird in der Nähe des Südportals Construction Work at Vezia tunnelling by mining means of Das Los 851 beinhaltete den sich ebenfalls im Bau befi n- Since May 2008 work has the motorway in soft ground auch wichtige Optionen, um das denden Straßentunnel Vedeggio also been in progress at Vezia with an overburden of scarcely gesamte Bauprogramm zu opti- mit einem Abstand von lediglich around the CBT’s north portal. 10 m and the creating of the mieren. Die Optionen bestehen 4 m überqueren. Die beiden Excavation of the pre-cut is fi n- chambers for the northern aus dem Vortrieb eines Tun- Projekte werden ständig koor- ished. Now work is commen- connection with a length of ap- nelabschnitts von etwa 1 km. diniert und abgestimmt. Der cing on a 300 m counter-drive, a prox. 700 m. Furthermore, con- Dieser Vortrieb kann sowohl im Voreinschnitt und der Tagbau- 170 m cut-and-cover tunnel tract section 853 also includes Norden als auch im Süden erfol- tunnel befi nden sich im Park and the portal. the up to 2 km long additional gen und ist in Etappen von der Villa Negroni, einem unter The Vezia construction site is counter-drives foreseen as an 500 m von der Bauherrschaft Denkmalschutz stehenden Ge- the smallest of the 3 sites for the option, serving as a measure for bestellbar. Da die Arbeiten gut bäude aus dem 17. Jahrhundert. Ceneri Base Tunnel. However, it safeguarding deadlines. vorankamen und der Zeitplan Die östliche, bis 25 m hohe involves a high concentration of Currently work on the 50 m unterschritten wurde, hat ATG Wand des Voreinschnittes be- technically diffi cult tasks. This long section undercutting the Tunnel 04/2010 Ceneri-Basistunnel Ceneri Base Tunnel 51

6 Voreinschnitt Vezia, im Vordergrund Villa Negroni 7 Vortrieb beim Ceneri-Nordportal unter der Autobahn 6 Vezia pre-cut, the Villa Negroni in the foreground 7 Driving beneath the motorway near the Ceneri north portal

fi ndet sich nur wenige Meter Bau des Gegenvortriebes beim motorway is forging ahead. In moderate amounts of explosive vom Gebäude entfernt (Bild 6). Nordportal in Angriff genom- keeping with the forecast the and 1 m lengths of advance. men. Diese Arbeiten umfassen drive encountered rock after a Vibrations, noise and settle- Bauarbeiten in Vigana insbesondere die bergmän- few metres. The drive is carried ments are monitored constant- Im Oktober 2008 wurde der nische Unterquerung der out via drill+blast involving ly. Once a month a longitudinal 52 Schweiz Switzerland Tunnel 04/2010

Autobahn im Lockergestein mit cken, kiesreichen Schicht feine profi le measurement is under- The Camorino construction einer Überdeckung von nur Sande und (organische) Lehme taken. This is used to check site in the interim possesses an knapp 10 m und die Realisierung ab. Diese weisen äußerst whether driving comfort on the area of around 500,000 m2. In der Kavernen des Nordan- schlechte geotechnische Werte motorway is assured. In order to 2009, various major schemes schlusses mit einer Länge von auf. Es werden Setzungen von avoid traffi c being directly were awarded: undercutting rd. 700 m. Im Los 853 sind zu- bis zu 80 cm erwartet, die sich above the tunnel face, an elec- the cantonal road, the bridge dem bis zu 2 km lange zusätz- beidseitig auf einige 100 m er- tronic set of signals, controlled above the A2 motorway, the ex- liche Gegenvortriebe als Option strecken werden. Die Ent- by the traffi c police, has been in- isting route from Giubiasco vorgesehen, die als Termin- wicklung der durch die Vorbe- stalled on the motorway. If need Station towards the CBT’s north sicherungsmaßnahme dient. lastungen verursachten Setzun- be the lanes can be correspond- portal and a new bridge over Zurzeit sind die Arbeiten der gen entspricht den Erwartun- ingly aligned. The value of the the River Morobbia. Work has 50 m langen Autobahnunter- gen. contract (without options) started on all these contract querung in Ausführung. Der Die Baustelle Camorino hat amounts to roughly 104 mil. sections in the meantime. Vortrieb hat der Prognose ent- inzwischen ihre maximale Fläche CHF (as of 2007 – without VAT) sprechend nach wenigen Metern von etwa 500.000 m2 erreicht. (Fig. 7). Tunnel Main Contract Section den Fels angetroffen. Der Im Jahr 2009 wurden verschie- Invitations were requested Vortrieb erfolgt sprengtech- dene große Bauwerke verge- Construction Work to tender for the main contract nisch mit bescheidenen Lade- ben: Die Unterführung der at Camorino section (L 852) in March 2008. mengen und Abschlagslängen Kantonstraße, die Brücke über The main work began in Following meticulous assess- von 1 m. Erschütterungen, Lärm die Autobahn A2, die bestehen- Camorino a year ago as well fol- ment the administrative board und Setzungen werden ständig de Strecke vom Bahnhof Giu- lowing the initial preliminary of the ATG awarded the con- überwacht. Monatlich wird eine biasco in Richtung Nordportal work there. The lake and river struction work worth around Längsebenheitsmessung durch- CBT und eine neue Brücke über deposits from the 1 bill. CHF (as of 2008 – without geführt. Mit dieser wird kont- den Fluss Morobbia. Bei allen Basin are some 200 m deep. VAT) on June 11, 2009. The con- rolliert, ob der Fahrkomfort auf diesen Losen haben die Arbeiten Between the CBT portal and the tract section includes the drive der Autobahn gewährleistet ist. inzwischen begonnen. cantonal road fi ne sands and to the north (about 2 x 8 km via Um zu vermeiden, dass sich der (organic) loams intersperse fol- drill+blast) and to the south (ap- Verkehr unmittelbar über der Tunnel-Hauptlos lowing the fi rst 6 to 8 m thick prox. 2 x 6 km via drill+blast) Vortriebsbrust befi ndet, ist auf Das Hauptlos (L 852) wurde layer, which is rich in gravel. starting from the bottom point der Autobahn eine elektro- im März 2008 ausgeschrieben. These reveal extremely poor ge- of the FIS in Sigirino, securing nische, durch die Verkehrspolizei Nach einer eingehenden Bewer- otechnical values. Settlements the support, sealing, drainage, gesteuerte Signalanlage einge- tung vergab der Verwaltungsrat of up to 80 cm are expected, lining, inner supporting and richtet worden. Bei Bedarf kön- der ATG am 11. Juni 2009 die which will extend at both sides roughwork furnishing. Start of nen die Fahrspuren entspre- Bauarbeiten im Wert von etwa for several 100 m. The develop- construction (installation work) chend verlegt werden. Das 1 Mrd. CHF (Preisstand 2008, ment of the settlements caused began in November 2009. Initial Auftragsvolumen (ohne Optio- ohne MwSt.). Das Los beinhal- by prior factors corresponds blasting for the drive com- nen) beträgt rd. 104 Mio. CHF tet den Vortrieb nach Norden with expectations. menced in mid-April 2010. (Preisstand 2007, ohne MWSt.) (ca. 2 x 8 km Sprengvortrieb) (Bild 7). und nach Süden (ca. 2 x 6 km mit Sprengvortrieb) ab dem Bauarbeiten in Camorino Fußpunkt des FIS in Sigirino, Nach den ersten Vorarbeiten Ausbruchsicherung, Abdich- begannen vor einem Jahr auch tung, Entwässerung, Verklei- in Camorino die Hauptarbeiten. dung, Innenausbau und Rohbau- Die See- und Flussablagerungen Ausrüstung. Der Baubeginn der Magadino-Ebene weisen (Einrichtungsarbeiten) war im eine Tiefe von 200 m auf. Zwi- November 2009. Die erste schen dem Portal des CBT und Sprengung für den Vortrieb er- der Kantonstraße wechseln sich folgte Mitte April 2010. nach der ersten 6 bis 8 m di-