Crossrail: Planung eines neuen Netzes von Eisenbahntunneln für die Londoner Elizabeth Line

Tunnelbau

Unsere Beteiligung am Crossrail-Projekt reicht bis in die frühen 1990er Jahre zurück, als wir die geotechnische Standortuntersuchung für die gesamte Strecke durchführten. Nach einer Pause im Projekt, von 2006 bis 2009, aktualisierten wir den Vorschlag für den Abschnitt zwischen Royal Oak und Farringdon, wo die bestehenden National Rail Services in die Tunnel auf dem westlichen Abschnitt der Strecke einfahren werden. In Zusammenarbeit mit Atkins konnten wir die Kosten erheblich senken, indem wir die unterirdischen Verbindungen vereinfachten und den Umfang der Bahnhöfe Paddington, Bond Street und Tottenham Court Road verfeinerten.

Geotechnik

Der Bau von 42 km riesiger gebohrter Tunnel unter den belebten Straßen Londons, die durch die überfüllte unterirdische Welt der Gebäudefundamente, der Londoner U-Bahn-Tunnel und vieler anderer Bauwerke und Versorgungseinrichtungen führen, war mit enormen Risiken verbunden. Als wir mit der Suche nach der besten Trasse für die Tunnel begannen, wurden uns die Fragen, die es zu beantworten galt, deutlich vor Augen geführt. Was werden wir im Untergrund vorfinden? Wie wird sich der Tunnelbau auf die oberirdischen Strukturen und Menschen auswirken?

Schon früh erkannten wir, dass wir eine umfassende digitale GIS-Plattform benötigten, um die riesige Menge an geotechnischen Daten, Grundstücksdaten und Standortdaten zu verwalten. Anhand dieser Daten navigierten wir durch die wichtigsten Infrastrukturen und Versorgungseinrichtungen unter der Erde und identifizierten mögliche Hindernisse während des Tunnelbaus, während wir gleichzeitig Gebäude markierten, die oberhalb des Tunnels einem größeren Risiko ausgesetzt waren, um die Tunnelausrichtung zu verfeinern.

Dieser damals neuartige Ansatz ist heute gängige Praxis und hat sich bei diesem immens komplexen Projekt bewährt. Crossrail baute auf diesen Grundlagen auf und entwickelte die Plattform zu einem BIM-Modell der gesamten Strecke weiter, so dass sie praktisch zu einer "digitalen Eisenbahn" wurde.

Tunnelbau, Lärm und Erschütterungen

Insgesamt haben wir die Auswirkungen auf mehr als 17.000 Gebäude, Eisenbahnlinien, wichtige Versorgungseinrichtungen und andere Anlagen, einschließlich denkmalgeschützter Gebäude, entlang der neuen Strecke untersucht. In den Fällen, in denen das Potenzial für Bewegungen festgestellt wurde, haben wir Mess- und Überwachungssysteme entwickelt, die sicherstellen, dass die Bauarbeiten und die damit verbundenen Auswirkungen die erwarteten Werte nicht überschreiten, um kritische Infrastrukturen, Unternehmen, Wohnungen und Existenzen während der Bauarbeiten zu schützen.

In Whitechapel haben wir bewiesen, dass die 150 m langen Tunnelbohrmaschinen große Bahnsteigtunnel unter einer Schule und einem Wohngebäude ausheben können, ohne dass Zerstörungen und teure Schadensbegrenzungsmaßnahmen erforderlich sind, die Schüler, Lehrer und Anwohner beeinträchtigen könnten. Für andere Gebäude auf der Strecke entwarfen wir Maßnahmen wie Anpassungen der Tunnelbaumethoden und den Einsatz von Ausgleichsinjektionen und Unterfangungen, um die Bodenbewegungen zu minimieren.

Außerdem entwarfen wir verschiedene Gleisformen in den Tunneln mit einem Durchmesser von 7,1 m. Die Auswirkungen von Lärm und Erschütterungen an einigen Stellen oberhalb der Trasse mussten zum Wohle der Anwohner gemildert werden. Wir entwarfen spezielle schwimmende Platten - eine spezielle Technik, bei der die gesamte Gleiskonstruktion auf Federn "schwimmt", um die Übertragung von Lärm und Vibrationen auf den umliegenden Boden zu minimieren - eine Notwendigkeit für die Tunnel, die unter dem Barbican Estate und auf dem 3 km langen Abschnitt unter den zahlreichen Aufnahmestudios von Soho verlaufen.

Die Stadt in Bewegung halten

An einigen Bahnhöfen bestand die einzige Möglichkeit darin, dass die Tunnel wichtige Infrastrukturen und Gebäude fast berühren. In Tottenham Court Road führten wir die Tunnel über die Nordlinie und unter den Rolltreppen für die Londoner U-Bahn-Station hindurch. Dadurch entstand ein Abstand von nur 700 mm zwischen den Tunneln der Elizabeth Line und der Northern Line.

Wir entwickelten ein Konzept für die bestehenden Fundamente, so dass alle Hindernisse unter der Erde sicher und ohne Beeinträchtigung der darüber liegenden Strukturen entfernt werden konnten.Als Ergebnis dieser Arbeit wurden 42 km Tunnel durch die dichte städtische Umgebung Londons ohne unbekannte Hindernisse oder Schäden an Wasser-, Gas- und Stromleitungen fertiggestellt, wobei die Auswirkungen auf viele verschiedene Gebäude entlang der Strecke gemanagt wurden.