Gotthard Base Tunnel

The Gotthard Base Tunnel consists of two 57-kilometres-long single-track tubes. Including all cross-passages, access tunnels and shafts, the total length of the tunnel system is over 152 km. It links the north portal at Erstfeld with the south portal at Bodio. With a rock overburden of up to 2 300 metres, the Gotthard Base Tunnel is not only the world's longest, but also the world's deepest, railway tunnel constructed to date.

Two multifunction stations, at Faido and Sedrun, divide both tubes into three approximately equally long sections. The multifunction stations each contain emergency-stop stations and two track crossovers. In the event of an incident, such as a fire in a train or a fault in the Gotthard Base Tunnel, whenever possible the affected train travels out of the tunnel into the open air. If this is not possible, the train driver halts the train at one of the emergency-stop stations.

Besides the tunnel itself, numerous built structures, such as underpasses and bridges, are required for the tunnel approaches. In the Reuss valley in the canton of Uri, the overground section crosses inhabited areas, roads, rivers and agricultural land. Protective measures against noise, dust and floods, as well as for nature conservation, are therefore challenges that are just as important as the technical implementation of the new railway line.

The opening of the Gotthard Base Tunnel took place on June 1, 2016, and scheduled commercial services began on December 11, 2016.

Rohbau

Für den Bau gliederte man den Gotthard-Basistunnel in fünf verschiedene Abschnitte. Durch Zugangsstollen gelangten Menschen, Material und Maschinen zu den Baustellen im Berg. Um Zeit und Kosten zu sparen, erfolgten die Bauarbeiten an den verschiedenen Abschnitten gleichzeitig.

Für den Bau wurde der Abschnitt Sedrun über einen 1 km langen, horizontalen Zugangsstollen und zwei 800 m tiefe Schächte erschlossen. Von da aus erfolgten die Sprengvortriebe in beiden Tunnelröhren Richtung Norden und Süden. Weil die hohe Gebirgsüberlagerung und die starken Spannungen den Tunnel zu verformen drohten, war teilweise eine spezielle Ausbruchsicherung notwendig. Die Ingenieure entwickelten ein neuartiges, innovatives Konzept mit flexiblen Stahlbogen, die sich bei Gebirgsdruck zusammenschoben und damit Deformationen am fertigen Bauwerk verhinderten.

Der erste Hauptdurchschlag am Gotthard fand am 15. Oktober 2010 um 14.17 Uhr in der Oströhre statt. Rund 30 km vom Südportal und 27 km vom Nordportal entfernt. Der Durchbruch erfolgte mit einer grossen Genauigkeit. Die Abweichung betrug nur 8 cm horizontal und 1 cm vertikal.
Der Vortrieb in den Hauptröhren erfolgte zu 80 % über Tunnelbohrmaschinen, 20 % erfolgten über konventionellen Sprengvortrieb. Insgesamt wurden 28,2 Millionen Tonnen Ausbruchmaterial aus dem Tunnel befördert.

Bahntechnik

Erst die bahntechnischen Anlagen ermöglichen den Eisenbahnbetrieb im Gotthard-Basistunnel. Nach Abschluss der Rohbauarbeiten folgte von 2010 – 2015 der Einbau der Bahntechnik. Zur Bahntechnik gehören die Fahrbahn, Fahrleitung, Bahnstrom- und Stromversorgung, Kabel-, Telecom- und Funkanlagen, Sicherungs- und Automatisationssysteme und die Leittechnik. Auch umfangreiche Bauprovisorien wie Baulüftung, Baukühlung, Baustromversorgung, Beleuchtung und Baukommunikation waren für den Einbau der Bahntechnikanlagen notwendig.

Der Einbau der Bahntechnik erfolgte ausschliesslich über die beiden Portale im Norden und Süden. Wegen den engen Platzverhältnissen im Tunnel wurden sämtliche Materialien über die Schiene eingebracht. Die logistische Basis bildeten die Bahntechnikinstallationsplätze in Erstfeld-Rynächt und Biasca. Eine grosse Herausforderung beim Einbau der Bahntechnik ist die Komplexität: Über 1000 technische Nahtstellen sind aufeinander abzustimmen, damit reibungsloser Bahnverkehr möglich ist.

Beauftragt mit der bahntechnischen Ausrüstung des Gotthard-Basistunnels und der offenen Strecken wurde der Generalunternehmer Bahntechnik „Transtec Gotthard“. Der Werkvertrag Bahntechnik Gotthard-Basistunnel umfasste Leistungen in der Höhe von 1.7 Milliarden CHF. Damit ist er einer der weltweit grössten Verträge im bahntechnischen Bereich und der grösste Werkvertrag der AlpTransit Gotthard AG.

Commissioning

Commissioning of the Gotthard Base Tunnel was highly complex and subdivided into various phases. In sub-tests, each individual component and system was tested for its functionality.

On completion of installation and successful sub-testing of all components and installations, commissioning proper began along the entire length of the tunnel. This was divided into two phases: test operation and trial operation.

In the test operation phase, from October 2015 to May 2016, AlpTransit Gotthard Ltd, as constructor, proved the functionality and fulfilment of the safety requirements. The interplay of all tunnel components was thoroughly tested with train runs.

The subsequent trial operation phase took place under the principal responsibility of Swiss Federal Railways, as operator of the Gotthard Base Tunnel. Only when it had been proven that operation with passenger and goods trains, personnel deployment, and incident management, function perfectly, did the responsible Federal Office of Transport on December 5, 2016, issue its operating permit for scheduled train services.