Bauabnahme Gotthard Basistunnel
Kunde
Schweizerische Bundesbahnen
Aufgabenstellung
Dokumentation des Ist-Zustandes
Lichtraumkontrolle
Risserkennung und Risskartierung
Messung
- Aufnahme mit SPACETEC TS3
- Gesamtlänge 120 km
Der längste Eisenbahntunnel der Welt
Der Gotthard Basistunnel (GBT) ist einzigartig. Er verbindet den Kanton Uri auf der Nordseite des Alpen-Hauptkamms direkt mit dem Tessin auf der Südseite. Die Kurven, Kehrtunnel und Steigungen der Gotthard Bergstrecke werden vermieden und es muss nur noch ein Höhenunterschied von ca. 240 m überwunden werden. Er ermöglicht damit eine Verkürzung der Fahrzeit von bis zu einer Stunde. Durch die geringere Steigung können Güterzüge wesentlich schwerere Lasten transportieren und dabei deutlich schneller fahren.
- 17 Jahre Bauzeit
- Eröffnet am 1. Juni 2016
- Insgesamt 120 km Tunnelröhren
- 2450 m Gebirgsüberdeckung
- Bis zu 38° warm in der Tunnelmitte
High-End Messausrüstung
Die umfassende und gleichzeitig detaillierte Erfassung eines Objekts mit der gigantischen Größe des GBT erfordert eine Aufnahmetechnik mit hoher Leistungsfähigkeit. Für den Scan war nur ein kurzes Zeitfenster von wenigen Tagen verfügbar, da die Arbeiten zur Fertigstellung des Tunnels nicht behindert werden durften.
- Durchführung des Scans in nur 6 Arbeitsschichten
- Bildaufnahme, Thermographie und 3D Erfassung in einer einzigen Durchfahrt
- 360° Aufnahmewinkel
- Auflösung 10.000 Pixel/360°: 2,5 mm Punktabstand
Umfassende Dokumentation
Mit vielen Milliarden von Einzelpunkten dokumentiert der Scan die Beschaffenheit der Tunneloberfläche umfassend für das gesamte Tunnelbauwerk. Dabei ist durch die hohe Punktdichte auch noch das kleinste Detail erkennbar.
Speziell für die Nutzung solch riesiger Datenmengen ausgelegte Softwarewerkzeuge stellen sicher, dass jede beliebige Stelle im Tunnel leicht aufgerufen werden kann und zur Auswertung zur Verfügung steht. Sie gewährleisten gleichzeitig einen guten Überblick über den gegenwärtigen Zustand des gesamten Tunnelbauwerks und die Analyse im Detail, beispielsweise feiner Risse.
Umfassende Information durch drei synchrone Datenkanäle
Das Intensitätsbild des Laserscanners dokumentiert den Istzustand der gesamten Tunneloberfläche. Die Auswertesoftware bietet einfaches und schnelles Navigieren im Datensatz und leicht zu bedienende Zoomwerkzeuge zur Analyse von Details.
Das Thermalbild zeigt wertvolle Zusatzinformationen, die weder im Intensitätsbild noch bei einer Begehung des Tunnels zu sehen sind. Wasserzutritte und Feuchtigkeit im Beton sind eindeutig zu erkennen.
Die 3D-Daten werden zur realitätsgetreuen Darstellung des Tunnels am Bildschirm genutzt. Schadhafte Veränderungen der Oberfläche, beispielsweise Abplatzungen, sind leicht zu erkennen. Softwarefunktionen ermöglichen die Überprüfung des Tunnelquerschnitts auf Abweichungen von einem Sollprofil.
Detaillierte Information durch hohe Punktdichte
In einer vor Ort betonierten Tunnelwandung sind Risse aufgrund von Schrumpfungsprozessen des Betons beim Aushärten nicht vermeidbar. Ein Rissbild, das einer für die entsprechende Bauweise normalen Ausprägung entspricht, stellt daher keinen Bauwerksmangel dar. Lediglich Risse, die in ihrer Weite oder Anzahl aus dem Rahmen fallen, müssen daher ausgebessert werden.
Mit dem Scan ist das gegenwärtige Rissbild in allen Einzelheiten dokumentiert. Im regelmäßigen Turnus von einigen Jahren wird die Untersuchung erneut durchgeführt, um festzustellen, ob lokal relevante Veränderungen eingetreten sind. Solche Veränderungen wären ein Anzeichen für eine besondere Belastung des Bauwerks an dieser Stelle oder einen beginnenden Schaden.
Kartierung zur quantitativen Erfassung und Analyse
Das Programmpaket Tunnel-Inspektor bietet umfassende Kartierungs-Funktionen zum Erfassen der im Scan sichtbaren Merkmale. Das Intensitätsbild des Scans wird dabei im Hintergrund der Zeichenfläche dargestellt, so dass die Kartierung die Merkmale in Lage, Form und Größe exakt wiedergibt.
In Tunnel-Inspektor enthaltene Statistikwerkzeuge ermitteln daraus Daten über Art, Menge und Verteilung der Merkmale. Grafische Anzeigen vermitteln einen Überblick über den Istzustand. Aus den Daten einer Folgemessung werden durch Differenzbildung die zwischenzeitlichen Veränderungen ermittelt