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In the course of constructing the new Vienna - St. Pölten high-speed railway line, three TBM tunnels with an excavated diameter of approx. 13 m were driven between 2005 and 2010. The total length of these three tunnels including portal structures, cut-and-cover and top-down sections was approx. 7.4 km, of which 6.2 km were excavated by TBM-S. The tunnels were constructed with drainage systems and two-pass linings in the tunnel arch. During the feasibility study, the permit application design and the tender design phase, detailed risk analyses were performed for excavation method (TBM or NATM), machine type (TBM-S or SM-EPB) and lining type (single- or two-pass). The expectations of the client during the design phase and those of the contractor during the bidding phase are compared and discussed, taking into account construction time considerations, geotechnical risk assessments, lining design, machine type and construction sequence as well as the allocation of risks between client and contractor. The reality of the project, i.e. the construction time actually needed, the challenges encountered, the problems solved and the joint approach adopted to implement the project as well as the lessons learned (experiences and findings) are all described. Im Zuge der Errichtung der Neubaustrecke Wien - St. Pölten wurden in den Jahren 2005 bis 2010 drei Tunnel mittels einer Tunnelbohrmaschine mit einem Ausbruchsdurchmesser von rund 13 m aufgefahren. Die Gesamtlänge der drei Tunnelbauwerke, inklusive der Portalbauwerke, offenen Bauweisen und Deckelbauweisen, betrug rund 7,4 km, wobei rund 6,2 km mit einer TBM-S aufgefahren wurden. Die Tunnel wurden druckwasserentlastet mit einem zweischaligen Ausbau im Gewölbe hergestellt. Für die Tunnel wurden in den Phasen der Grundsatzprüfung, der Behördenverfahren und der Ausschreibungsplanung vertiefte Risikoanalysen zur Vortriebsmethode (TVM oder NÖT), zur Wahl des Maschinentyps (TBM-S oder SM-EPB) und des Ausbaus (einschalig oder zweischalig) erstellt. Die Erwartungen des Auftraggebers (AG) in der Planungsphase und des Auftragnehmers (AN) in der Angebotsphase werden anhand von Bauzeitüberlegungen, Risikobetrachtungen zu Geotechnik, Ausbau, Maschine und Bauablauf sowie der Sphärenzuordnung AG und AN gegenübergestellt und erläutert. Die Wirklichkeit, also die reale Bauzeit, die aufgetretenen Schwierigkeiten, die gelösten Probleme und die partnerschaftliche Projektabwicklung sowie die gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse werden dargelegt. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The 13.35 km long Wienerwald (Vienna Woods) Tunnel forms a key element of the new railway line between Vienna and St. Pölten. The 11 km long twin-tube western section of the tunnel was constructed using two tunnel boring machines, type TBM-S, with an excavation diameter of approximately 10.7 m, and a water pressure-relieved, double shell lining system. A Swiss unsealed, stacked segment lining system was used. In the year 2000, a TBM with these dimensions represented new territory for ÖBB-Infrastructure AG, so intensive investigations of the technology were undertaken from the feasibility study and permit application phases onwards. Risk analyses in respect of geotechnical engineering, TBM design and segmental tunnel lining, cross-checking of the construction schedule and costs that were estimated during the tender phases were undertaken. Together with a comprehensive and thorough investigation, this led the client to the conclusion that the tunnelling work in the western section should be tendered with two alternatives (conventional tunnelling and TBM drive). Appropriate tender evaluation criteria allowed an objective comparison of the submitted tenders to be made and resulted in an unproblematic contract with the western section being awarded for the TBM system. The expectations of the client and the contractor with regard to geology and geotechnics, construction schedule and construction process are described. Deviations from these expectations and the actual technical and construction difficulties encountered are explained, along with the corresponding solutions that were used to overcome these problems. Der 13,35 km lange Wienerwaldtunnel stellt das Kernstück der Neubaustrecke Wien-St. Pölten dar. Der zweiröhrige Westabschnitt des Tunnels wurde über eine Länge von rd. 11 km mit zwei Tunnelbohrmaschinen TBM-S, Ausbruchsdurchmesser rd. 10,7 m und druckwasserentlastetem, zweischaligen Ausbau hergestellt. Als Tübbingsystem wurde ein ungedichteter Schweizer Stapeltübbing gewählt. TBM-Vortriebe in dieser Dimension waren Anfang 2000 für die ÖBB-Infrastruktur AG Neuland, und so befasste sie sich schon bei den Machbarkeitsstudien und den behördlichen Einreichungen intensiv mit dieser Technologie. Risikoanalysen zu Geotechnik, Maschinentechnik, Tübbingausbau, Bauzeit und Kosten in den Phasen Einreichung und Ausschreibung sowie eine umfangreiche Erkundungskampagne ließen den Auftraggeber zu dem Schluss kommen, die Vortriebsarbeiten im Westabschnitt in zwei Varianten (zyklisch und TBM-Vortrieb) auszuschreiben. Entsprechend gewählte Zuschlagskriterien ermöglichten einen objektiven Vergleich der Angebote und eine einspruchsfreie Vergabe des Westabschnitts zugunsten der Variante mit TBM-Vortrieben. Die Erwartungen des Auftraggebers (AG) und des Auftragnehmers (AN) werden hinsichtlich Geologie und Geotechnik, Bauzeit und Bauablauf sowie Vertragsabwicklung dargelegt. Die Abweichungen und tatsächlich aufgetretenen, technischen und bauwirtschaftlichen Schwierigkeiten sowie deren Lösungen werden erläutert. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Since the end of the 1980s, the Westbahn line has been undergoing successive upgrading to a modern high-speed line. The aim is to considerably increase the capacity and the travel speed up to 250 km/h. Regarding the infrastructure, this entails the new construction or upgrading of many sections including a number of tunnels due to the extended route and the topographical conditions. The requirements applicable to railway tunnels have changed significantly since the start of tunnel construction activities for the upgrading of the Westbahn. At the same time mechanised tunnelling technology has made great progress. These two developments have led to the situation that mechanised tunnel boring has become increasingly established in Austria as a viable alternative to NATM as a construction method for rail tunnels. The present article describes the procedure at the responsible company of Austrian Railways, ÖBB-Infrastruktur AG, in connection with these developments and explains the considerations leading to the selection of the tunnelling method. Seit Ende der 1980er Jahre wird die Westbahn sukzessive zu einer modernen Hochleistungsstrecke ausgebaut. Die Ziele sind, die Streckenkapazität deutlich zu steigern und die Fahrgeschwindigkeit bis auf 250 km/h anzuheben. Infrastrukturseitig sind dafür zahlreiche Neu- und Ausbauabschnitte notwendig, die wegen ihrer gestreckten Linienführung und der gegebenen topografischen Verhältnisse auch einige Tunnelbauwerke beinhalten. Die Anforderungen an Eisenbahntunnel haben sich seit dem Beginn der Tunnelbauaktivitäten für den Westbahnausbau wesentlich verändert. Gleichzeitig hat in dieser Zeitspanne die Technologie des maschinellen Tunnelvortriebs große Fortschritte erzielt. Beide Entwicklungen haben dazu geführt, dass sich der maschinelle Tunnelvortrieb in Österreich auch beim Bau von Eisenbahntunneln zunehmend als konkurrenzfähige Baumethode zum NÖT-Vortrieb etabliert hat. Der vorliegende Beitrag erläutert die Vorgangsweise der ÖBB-Infrastruktur AG im Zusammenhang mit diesen Entwicklungen und legt dar, welche Überlegungen bezüglich der Wahl der Tunnelbaumethode angestellt wurden. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

An introduction is presented in which the author discusses two methods of tunnelling, the conventional tunnelling or New Austrian Tunnelling Method (NATM), and mechanical tunnelling or Tunnel Boring Machine (TBM) method.