Der Islisbergtunnel liegt im Fels der Oberen Süsswassermolasse. Beim Nordportal befindet sich die Oströhre auf 35 m Länge im Lockergestein. Der Vortrieb erfolgte konventionell mittels eines Kalottenvortriebes unter Voraussicherung eines Jettinggewölbes. Die untere Hälfte des Ausbruchquerschnittes wurde mit der Tunnelbohrmaschine (TBM) vorgetrieben. Beim Südportal wurde wegen der geringen Felsüberdeckung und der stark verwitterten Molasse ein Kalottengegenvortrieb mit Rohrschirm auf 36 m erstellt. Der Tunnelvortrieb erfolgte mechanisch mit einer TBM. Beide Röhren wurden, aus logistischen Gründen, nacheinander fallend von den Fildern aus nach Süden vorgetrieben.

Normalprofil

Die beiden Röhren verlaufen parallel in einem Abstand von 25 m. Der Ausbruchdurchmesser der TBM betrug 11.85 m. Der 5-teilige Tübbingring mit Schlussstein ist 30 cm stark und 2 m breit. Die vorfabrizierten Werkleitungskanalelemente wurden unter der Nachläuferkonstruktion parallel zum TBM-Vortrieb versetzt und mit stabilisiertem Ausbruchmaterial hinterfüllt. Die Regenschirmabdichtung besteht aus einer 2 mm starken PVC-Folie und einem aufkaschierten Vlies von 500 g/m2. Das anfallende Bergwasser fliesst durch die Tübbingfugen in die seitlichen Rinnen des Werkleitungskanals und wird alle 75 m in die Bergwasserleitung, die in der Sohle einbetoniert ist, eingeleitet. Das Fahrbahnwasser fliesst in die Schlitzrinne, wird alle 50 m in den Schlitzrinnenschächten siphoniert und in die Sammelleitung eingeleitet, die sich im Werkleitungskanal befindet. Die Leitungen im Werkleitungskanal können alle 75 m durch Spülleitungen im Bankett von der Fahrbahn aus unterhalten werden. Die elektromechanische Versorgung des Fahrraumes und des Abluftkanales erfolgt über Kabelrundschläge alle 50 m aus dem Werkleitungskanal.

Das Innengewölbe ist 30 cm stark und wurde in Blocklängen von 12.50 m erstellt. Um den Arbeitsaufwand beim Betonieren der Zwischendecke zu minimieren, wurde selbstverdichtender Beton eingesetzt.

Bauablauf

Die Vortriebsanlage bestand aus dem Bohrkopf, dem Schild und der 160 m langen Nachlaufkonstruktion. Mit max. 6000 t presste sie sich vorwärts. Nach jeweils 2 m Vortrieb wurden die fünf Tübbinge und der Schlussstein im Schutz des Schildes versetzt. Die vorfabrizierten Elemente (Tübbinge und Werkleitungskanalelemente) wurden im Werk des Unternehmers erstellt, mit der Bahn zur Verladeanlage Munimatt transportiert, dort auf Pneufahrzeuge verladen und zur TBM gebracht oder auf dem Installationsplatz gelagert. Gleichzeitig mit den Vortriebsarbeiten wurden hinter der TBM die begeh- und befahrbaren Querverbindungen, die Zentrale Mitte, die Ausstellbuchten und die SOS-Nischen durch Sprengvortrieb oder mechanisch mittels Teilschnittmaschine ausgebrochen. Nach dem Vortrieb der Weströhre wurde die TBM demontiert, zurückgezogen und für den Vortrieb der Oströhre montiert. In der Weströhre wurde währenddessen mit dem Innenausbau begonnen.

Statische Bemessung

Das tragende Gewölbe bildet der 5-teilige Tübbingring mit dem Schlussstein. Die 30 cm starken Tübbinge sind mit ca. 80 kg/m3 bewehrt. Der Tübbingring wurde auf einen Auflockerungsdruck von 200 kN/m2 und einen Quelldruck von 350 kN/m2 bemessen. Im Weiteren wurden die Tübbinge für die verschiedenen Handlings- und Transportfälle sowie auf die maximale Vortriebskraft bemessen.

Die Zwischendecke wurde als einfache, in Querrichtung tragende Decke dimensioniert. Als Einwirkungen sind Nutzlasten, Luftsog der Brandlüftung, Explosion und Druckschläge von Lastwagen berücksichtigt. Die Auflagerung der Zwischen decke auf dem bewehrten Auflagernocken erfolgt über Gleitlager. Um langfristige Gewölbeverformungen ohne Zwängungen aufzunehmen, ist zwischen Innengewölbe und Zwischendecke eine 25 mm starke Knautschzone eingebaut. Um die Luftdichtigkeit zu gewährleisten, wurde bei den Arbeitsfugen (alle 25 m) ein Körperfugenband in die Zwischendeckenfugen einbetoniert. Der Verlauf der Durchbiegung und das Schwindverhalten der Decke wurden messtechnisch überwacht. Die Werkleitungskanalelemente sind 2.50 m lang, die Wandstärke beträgt 25 cm und die Deckenstärke 30 cm. Sie wurden auf den seitlichen Erddruck, die Überschüttung und auf die Verkehrslasten dimensioniert.

Überwachung

Zur Überwachung des Tübbingringes wurden in mehreren Messquerschnitten geodätische Messpunkte installiert und die absolute Verschiebung gemessen. Zur Überwachung des Quelldruckes wurden 6fach-Extensometer in der Sohle eingebaut. Das Innengewölbe und die Zwischendecke werden langfristig mittels geodätischer Vermessung überwacht.