Historische Aufnahme der Galerie Arlas an der Berninalinie.

Stahlbau

Lawinenschutzgalerie Arlas – RhB – Berninapass

Die Züge der Rhätischen Bahn sind mit ihrem charakteristischen Rot aus dem Bündner Landschaftsbild nicht wegzudenken. Die Strecke St. Moritz–Tirano zählt zu den malerischsten, aber auch meistbefahrenen Strecken – sowohl für touristische Zwecke als auch im Linienverkehr. Die meterspurige Strecke mit ihren erheblichen Steigungen und Kurvenradien am technischen Limit stellt bahntechnisch eine bedeutende Herausforderung dar.

Text und Bilder: Ing. Piergiorgio Rossi, Officine Ghidoni SA

Die Strecken Thusis–St. Moritz (Albulabahn) und St. Moritz–Tirano (Berninabahn) sind zweifellos die eindrucksvollsten Linien im Bündner Streckennetz der RhB. Seit 2008 zählen sie zum Unesco-Welterbe. Neben der landschaftlichen Schönheit zeichnen sich die beiden Strecken durch imposante Ingenieurbauwerke aus: Brücken, Galerien und Schutztunnel verleihen ihnen einen monumentalen Charakter. Diese beachtlichen Ingenieurleistungen wurden zwischen Ende des 19. und Beginn des 20. Jahrhunderts realisiert und haben mittlerweile zum Teil das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht. Aus diesem Grund werden sie derzeit saniert oder erneuert, teilweise unter Einsatz neuer Technologien und Baukonzepte, um die Betriebssicherheit zu verbessern. Trotz extremer betrieblicher und klimatischer Belastungen haben diese Bauwerke eine bemerkenswerte Lebensdauer erreicht.

Aufnahme der provisorischen Fahrleitungskonstruktion.

Die 61 km lange Strecke dient sowohl touristischen Zwecken als auch dem grenzüberschreitenden Linienverkehr, da sie mit St. Moritz und Tirano zwei wichtige Zentren verbindet. Sie wurde 1908 eröffnet und war eine der ersten elektrifizierten Alpenstrecken Europas. Verschiedene Stauseen und Wasserkraftwerke in der Region, wie der Lago Bianco, machten lange Stromzuleitungen überflüssig, die zur damaligen Zeit technisch problematisch waren. Anfangs war die Strecke nur in den Sommermonaten in Betrieb, wurde dann aber aufgrund des Drucks der Hoteliers von St. Moritz auch in den Wintermonaten offen gehalten. Dies zog einen erheblichen Aufwand für Schneeräumung und Lawinenschutz nach sich. Die Lawinenschutzgalerie bei Kilometer 19,883 wurde 1909 erbaut und ein Jahr später auf 170 m verlängert.

Projektplanung

Die zu Beginn des letzten Jahrhunderts erbaute Schutzgalerie hatte nach wiederholten Instandhaltungsarbeiten und einigen umfangreichen Sanierungen hinsichtlich Fundamente und Tragkonstruktion das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht. Die Auftraggeberin entschied sich 2022 für einen kompletten Neubau unter Beibehaltung des ursprünglichen Konstruktionsprinzips, jedoch mit verbesserten Fundamenten der Stützmauern. Diese waren zuvor als Schwergewichtsmauern ausgeführt, gründen heute jedoch – vor allem talseitig – auf Mikropfählen, was die Hangstabilität des Bauwerks, des Gleisschotters und damit der Gleislage talwärts verbessert. Damit erhöht sich das Sicherheitsniveau der Strecke erheblich. Dieser Streckenabschnitt weist mit rund 71,3 ‰ eine erhebliche Neigung auf und hat zudem einen minimalen Kurvenradius von etwa 90 m. Aufgrund der beengten örtlichen Verhältnisse mit der bergseitig verlaufenden Kantonsstrasse N29 und dem im oberen Bereich talseitig gelegenen Lej Pitscher konnte die Linienführung nicht geändert werden. Somit wurde dieser Streckenabschnitt deckungsgleich zum bestehenden Trassee vollständig erneuert. Aufgrund der Bedeutung der Strecke mussten die Störungen des Bahnbetriebs minimal gehalten werden, weshalb alle Arbeiten mit Auswirkungen auf die Linie nachts durchgeführt wurden – ein nicht unerheblicher logistischer Aufwand.
Die Metallbauarbeiten umfassten die provisorische Fahrleitungskonstruktion, eine talseitige Wandverkleidung aus Vollholzbohlen sowie die Querrahmen und die Pfetten zur Auflagerung der Deckbleche. Tragwerkstechnisch stellte das Projekt keine grösseren Schwierigkeiten dar, abgesehen von der komplexen Trassierungsgeometrie in Lage und Höhe sowie den logistischen Anforderungen durch die nächtliche Montage und die Baustellensituation. Erschwerend kamen die zeitweise ungünstigen Witterungsverhältnisse auf einer exponierten Baustelle auf 2500 m ü. M. hinzu.

Tragkonstruktion der Galerie aus verzinktem Stahl.

Fertigung

Die Fertigung linearer Elemente bereitet bei korrekter Planung auch dank des hohen Automatisierungsgrads der Produktion im Allgemeinen keine besonderen Schwierigkeiten. In diesem Fall kam Baustahl S355 zum Einsatz, der feuerverzinkt wurde, um eine hohe Witterungsbeständigkeit zu gewährleisten. Die Schraubverbindungen ermöglichten die Herstellung relativ kompakter Einzelbauteile für die Montage auf der Baustelle, um den Platzbedarf zu reduzieren und den Zugverkehr tagsüber aufrechtzuerhalten. Die Tragkonstruktion besteht aus warmgewalzten Vollwandträgerprofilen (bei den Stützen kam Profil HEB 240 zum Einsatz, bei den Hauptträgern HEA 280 und HEA 400 und bei den Pfetten HEA 180) sowie Verbindungsblechen und hat ein Gesamtgewicht von rund 100 t. Hinzu kommen die Trapezbleche für die Dacheindeckung. Die talseitige Wandverkleidung besteht aus Lärchenholzbohlen, die in die Stützenprofile eingesetzt und verkeilt sind.

Montage

Die Montage der Tragkonstruktion und der Ausfachungselemente auf der Baustelle war ursprünglich für die Sommermonate geplant. Aufgrund der Beschwerde eines Mitbewerbers, die sich später als unbegründet erwies, musste der Bauzeitenplan verschoben werden, was die ohnehin anspruchsvolle Montage aus witterungstechnischer Sicht zusätzlich erschwerte. Einige Montagearbeiten mussten bei heftigem Schneetreiben ausgeführt werden und stellten unsere Mitarbeitenden auf eine harte Probe.
Im Grundriss wurde die Kurve der Tragkonstruktion durch einen Polygonzug angenähert, an dessen Eckpunkten mit einem Abstand von rund 3000 mm jeweils radial ein Querrahmen angeordnet ist.
Obwohl die Gesamtkonstruktion somit einer Kurve folgt, sind die Einzelelemente linear. Tagsüber wurden die Bauteile vorbereitet, während nachts – bei stillgelegtem Bahnbetrieb und abgeschalteter Fahrleitung – die Montage in mehreren Schritten erfolgte. Dabei wurden zunächst die Stützen über vorher gesetzte Anker mit den Stützmauern verbunden. Anschliessend wurden die Querträger und die Pfetten montiert. Vor der Montage der Trapezbleche mussten die Holzbohlen zwischen den Stützen entsprechend der Längsneigung der Schutzgalerie eingebaut werden. Das gesamte Material mit Ausnahme des Holzes wurde im Tessin produziert und mithilfe eines Pneukrans auf der Baustelle montiert.

Innenansicht der fertiggestellten Schutzgalerie mit der Wandverkleidung aus Vollholzbohlen.

Fazit

Eine nicht besonders schwierige Baustelle – wäre sie nicht auf 2200 m ü. M. gelegen und hätte sich der Bauzeitenplan nicht verzögert. Aufgrund eines Verfahrensproblems und um das Areal nicht der Witterung ausgesetzt zu lassen, musste unter risikoreichen Witterungsbedingungen zügig gearbeitet werden. Am Ende konnten die Bauarbeiten jedoch – auch mit ein wenig Wetterglück – erfolgreich und ohne Zwischenfälle abgeschlossen werden. ■