Die Arlbergbahn (seit 1884)

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====== Der Bau des Arlbergtunnels (Teil 1) ======

Für den maschinellen Vortrieb waren auf der Ostseite vorerst Perkussionsmaschinen nach System Ferroux, auf der Westseite des Arlbergtunnels Drehbohrmaschinen nach System Brandt vorgesehen. Die Bauleitung war ferner daran interessiert, sich nach Ablauf der ersten maschinellen Bohrungen ein sicheres Urteil über den relativen Wert dieser beiden Systeme bilden zu können. Schließlich sollte das sich besser bewährende Bohrsystem auf beiden Seiten des Tunnels zur Anwendung gelangen.

Wie sich jedoch bald zeigen sollte, ließ sich aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit des Gebirges auf beiden Seiten des Tunnels kein sicheres Urteil über den relativen Wert der beiden konkurrierenden Systeme bilden, sodaß sich die Bauleitung veranlasst sah, die Erweiterung bzw. den definitiven Ausbau der maschinellen Anlagen in Angriff zu nehmen, noch ehe in dieser Angelegenheit eine Entscheidung getroffen werden konnte.

Im Jahre 1881 wurden zudem jene baulichen und maschinellen Anlagen auf beiden Tunnelseiten fertiggestellt, welche für die Inangriffnahme sowie für die Aufrechterhaltung des Bohrmaschinenbetriebs als auch für die Ventilation des Tunnels erforderlich waren.

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Diese Aufnahme entstand im Bahnhof Langen a/A und zeigt das Arlbergtunnel-Westportal. Der talwärts fahrende Zug wird von einer Lokomotive der Baureihe 1116 gezogen (Foto: Michael Laublättner).
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Bedingt durch die Art des Bohrsystems unterschied sich auch die maschinelle Einrichtung für beide Tunnelhälften. Ferner waren auf beiden Seiten jene Anlagen, welche der Aufrechterhaltung des Bohrmaschinenbetriebs dienten, von den Anlagen für die Ventilation getrennt. Diese Trennung, welche sich auf der Westseite zwangsläufig durch die Anwendung der Drehbohrmaschinen nach System Brandt (mit Wasserbetrieb) ergab, wurde jedoch auch auf der Ostseite beibehalten, da es zweckmäßiger erschien und zudem weniger Kraft erforderte, die Ventilationsluft mit geringerem Überdruck dem Tunnel zuzuführen, als jene für den Betrieb der Perkussionsmaschinen nach System Ferroux bestimmte Luft.

Die Ventilationsluft wurde nur insoweit komprimiert, als für die Überwindung der Reibungswiderstände in den Rohrleitungen notwendig war. Dieser Reibungswiderstand nimmt naturgemäß mit der Länge der Rohrleitung zu. In Anbetracht der großen Durchmesser der Rohrleitungen (auf der Ostseite betrug der Durchmesser 0,4 m, auf der Westseite 0,5 m im fertigen Tunnelteil, sowie 0,3 m in der Arbeitsstrecke) musste ein Überdruck von ca. 0,2 bar aufgebracht werden.

Ferner musste für den Betrieb der Bohrmaschinen auf der Ostseite die Luft mit einem Druck von 5 bis 6 bar über genietete Blechrohre mit einem Durchmesser von 22 cm den Perkussionsmaschinen, auf der Westseite hingegen Wasser mit einem Druck von ca. 100 bar über schmiedeeiserne Rohre mit einem Durchmesser von 7 bis 8 cm den Drehbohrmaschinen zugeführt werden.

Die Ventilationsluft wurde auf der Ostseite mithilfe von Gebläsemaschinen, welche durch Wassersäulmaschinen nach System Philipp Mayer angetrieben wurden, komprimiert, auf der Westseite hingegen standen hierfür zwei Gruppen von je drei gekuppelten Ventilatoren, welche durch eine Turbine angetrieben wurden, zur Verfügung.

Auf der Ostseite wurde die für den Betrieb der Bohrmaschinen benötige Luft mithilfe nasser Kompressoren verdichtet. Die zu Beginn der maschinellen Arbeit noch im Jahre 1880 errichtete kleine Anlage wurde über Turbinen, von jenen im Jahre 1881 erstellten drei größeren Gruppen dagegen eine mit Wassersäulmaschinen nach System Körösi und zwei mit solchen nach System Philipp Mayer betrieben.

Auf der Westseite wurde das für den Betrieb der Bohrmaschinen benötigte Wasser mithilfe von liegenden Pumpen, welche ebenfalls über Turbinen betrieben wurden, komprimiert.

Weiters wurde auf der Ostseite eine Wasserleitung, welche einen Durchmesser von 4,2 cm aufwies, im Tunnel verlegt, deren Wasser dem Ausspülen der Bohrlöcher, sowie der Erfrischung der im Tunnel tätigen Arbeiter diente. Ferner befanden sich auf beiden Seiten des Tunnels Werkstätten, die insofern mit Werkzeugmaschinen ausgestattet waren, als dass sämtliche Reparaturen an den Bohrmaschinen und den Installationseinrichtungen, sowie am Fahrpark selbst Vorort vorgenommen werden konnten.

Das Tunnelmauerwerk sowohl der Widerlager als des Gewölbes wurde in der Regel als unregelmäßiges Bruchsteinmauerwerk bestehend aus plattenförmigen Steinen (ausnahmsweise reines Quadermauerwerk) ausgeführt. Von der Anwendung des Haustein- oder Hackelsteinmauerwerks konnte zudem gänzlich abgesehen werden, da die plattenförmig brechenden quarzreichen Glimmerschiefer und die lagerhaften Kalksteine der Umgebung des Arlbergs für das unregelmäßige Bruchsteinmauerwerk ein so vorzügliches Material boten, sodaß dieses Steinmaterial fast ohne jegliche Anarbeitung und schon alleine deshalb mit bedeutend geringerem Kostenaufwand für die Ausführung des Mauerwerks herangezogen werden konnte und somit jedem anderen Mauerwerk vorzuziehen war.

Für die Ausführung des Quadermauerwerks der Tunnelgewölbe und Widerlager (nur auf der Westseite verwendet) wurde der festeste Kalkgestein der Umgebung des Arlbergs, sowie ein sehr verläßlicher Verucano aus Wald a/A verwendet.

An den beiden Tunnelenden wurden zunächst nur provisorische Portalabschlüsse vorgenommen, um die Tunnelvoreinschnitte vollenden zu können. Die Anordnung dieser Abschlussbauten erfolgte dergestalt, dass der Ausführung architektonischer Portalbauten in keinster Weise vorgegriffen und deren Ausführung somit auch zu einem späteren Zeitpunkt vorgenommen werden konnte.

Der Tunnel wurde mithilfe von Sohlenstollen, Aufbrüchen, Firststollen und Erweiterung des Profils in einzelnen Ringen, deren Länge je nach Beschaffenheit des Gebirges bei 6 bis 8 m lag, vorangetrieben. Der Sohlenstollen, welcher eine lichte Weite von 2,75 m und eine Höhe von 2,5 m aufwies, befand sich an der tiefsten Stelle des Ausbruchsprofils, sodaß nur für den Sohlenkanal und das streckenweise auftretende Sohlengewölbe ein Ausbruch unterhalb der Stollensohle vorgenommen werden musste.

Diese Anordnung des Sohlenstollens war dem Bestreben entsprungen, den Abtransport des gewonnenen Ausbruchmaterials zu erleichtern, und aufgeschlossene Gebirgsgewässer in möglichst tiefer Lage abzuleiten, sodaß die übrigen Tunnelarbeiten keine nennenswerten Behinderungen erfuhren.

Der Sohlenstollen, welcher zugleich den Richtstollen bildete, wurde sämtlichen anderen Arbeiten vorgezogen, schließlich konnten die Firststollen, sowie alle übrigen Fertigstellungsarbeiten erst nach dessen Fertigstellung in Angriff genommen werden. Schon aus dem eben genannten Grund mussten sämtliche Maßnahmen getroffen werden, die den Fortschritt des Sohlenstollens beschleunigten.

Vom Sohlenstollen aus wurden in Abständen von ca. 60 bis 70 m Aufbruchsschächte in den First des Profils vorangetrieben, und von da aus nach beiden Seiten den Firststollen betrieben. Diese angestrebten Distanzen zwischen den Aufbruchsschächten konnten jedoch, bedingt durch die stellenweise schlechte Beschaffenheit des Gebirges, im wesentlichen insbesondere auf der Westseite, in vielen Fällen nicht eingehalten werden.

Der Firststollen, welcher eine lichte Weite von 2 m und eine Höhe von 2,5 m aufwies, befand sich an der höchsten Stelle des Ausbruchprofils. Der Ausbruch des Firststollens erfolgte jedoch nicht maschinell, sondern von Hand, dennoch konnte mit dem Fortschritt des Sohlenstollens beinahe gleichen Schritt gehalten werden.

Die weitere Vorgehensweise, welche den Ausbruch des gesamten Tunnelprofils und die Herstellung des Tunnelmauerwerks vorsah, entsprach der englischen Tunnelbaumethode. Der Abtransport des Stollenausbruchs als auch die Beschaffung des Baumaterials erfolgte auf beiden Seiten des Arlbergtunnels über eine in der Mitte des Sohlenstollens verlaufenden Dienstbahn mit einer Spurweite von 70 cm, auf welcher auch die Bohrwägen befördert wurden.

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Julius Lott wird am 25.03.1836 in Wien geboren. Nach Trassierung verschiedener Bahnbauten bekleidet er ab 1871 das Amt des Baudirektors der Ungarischen Staatsbahn. Ab 1875 wird ihm die Leitung der Direktion für Staatseisenbahnbauten in Wien übertragen, womit er auch mit der Planung und dem Bau der Arlbergbahn beauftragt wird. Am 24.05.1883 verstirbt Julius Lott vor Vollendung seines Lebenswerkes an den Folgen einer Lungentuberkulose (Zeichnung: Barbara Pfeifer).
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In den fertiggestellten Tunnelabschnitten wurde die Rollbahn in unmittelbare Nähe eines Widerlagers verlegt und je nach Erfordernis eine zweite Rollbahn auf der gegenüberliegenden Seite in der Nähe des zweiten Widerlagers installiert. Ferner wurde an die Herstellung von Ausweichgleisen geschritten, wodurch die Formierung ganzer Wagenzüge ermöglicht wurde.

Auf der Ostseite erfolgte die Beförderung des Ausbruchs- und Baumaterials in den fertiggestellten Tunnelabschnitten mithilfe gewöhnlicher Dampflokomotiven, auf der Westseite geschah dies jedoch vorerst mithilfe von Pferden. Für den Abtransport des Ausbruchmaterials wurden feste Rollwägen, welche eine Breite von 1,23 m, eine Gesamthöhe von 1,085 m über Schienenoberkante und ein Fassungsvermögen von 1,57 m³ aufwiesen, herangezogen.

Um eine effiziente Verladung des Ausbruchmaterials zu gewährleisten, mussten in unmittelbarer Nähe der Stollenbrust Ausweichnischen und -gleise geschaffen werden, die ein Auswechseln der beladenen Wagen ermöglichten. Hiernach konnte ein leerer Wagen vor die zurückgeschobene Bohrmaschine an das Schuttprisma der Stollenbrust herangeschoben werden, welcher von den Arbeitern mit Schaufeln und anderen zur Verfügung stehenden Hilfsmitteln gefüllt wurde.

Auf der Ostseite erwies sich das aufgefahrene Gestein von Beginn der Arbeiten an als durchaus fest und musste vom bautechnischen Standpunkt aus betrachtet als homogen bezeichnet werden, auch wenn es in petrographischer Hinsicht verschiedenen Gesteinsarten angehörte. Vom Ostportal ausgehend wurde vorerst quarzreicher und granatführender Glimmerschiefer, später Gneis angetroffen.

Die aufgefahrenen Gesteinsarten gestatteten eine durchaus vorteilhafte Anwendung der Bohrmaschinen und erforderten nur in seltenen Fällen einen Einbau hinter der Bohrmaschine, sodaß der Stollenfortschritt durch den Einbau keine nennenswerte Verzögerung oder wesentliche Unterbrechung erfuhr. Die Aufbrüche in den First konnten in den dafür vorgesehenen Abständen erfolgen.

Ferner ließen sich Ausweichnischen und -gleise im Stollen an jeder beliebigen Stelle, mitunter in unmittelbarer Nähe der Stollenbrust herstellen, sodaß die Anzahl der Fahrten für das Auswechseln der beladenen Wagen und der Bohrmaschinen auf ein Minimum reduziert werden konnte. Die gleichförmigen Gesteinsverhältnisse wirkten sich äußerst günstig auf den gesamten Baubetrieb auf der Ostseite aus, sodaß bereits nach wenigen Monaten eine konstante und zugleich akkurate Leistung erbracht werden konnte.

Anders lagen jedoch die Verhältnisse auf der Westseite. Auch wenn das Gestein (Glimmerschiefer, welcher von Graphitschiefer durchsetzt wurde) in petrographischer Hinsicht jenem auf der Ostseite aufgefahrenem Gestein im Wesentlichen entsprach, galt es den Stollen auf der Westseite infolge der gestörten Lagerungsverhältnisse und den hierdurch bedingten Wasserandrang, welcher die Gesteine aufweichte und stellenweise großen Druck erzeugte, unter ungleich schwierigeren Bedingungen voranzutreiben.

Vom bautechnischen Standpunkt aus betrachtet musste daher das Gestein, abgesehen von einigen festeren Partien, als äußerst ungünstig bezeichnet werden, welches zudem einen sehr starken Einbau erforderlich machte. Unmittelbar nach dem Auffahren des Sohlenstollens stellte sich heftiger Druck ein, der solange anhielt, bis sich das im Gebirge eingeschlossene Wasser entleert hatte. Später ließ der Gebirgsdruck in der Regel nach, wodurch die Herstellung des Firststollens und die Ausweitung des gesamten Profils um vieles erleichtert wurde.

Nichtsdestoweniger konnte jedoch auch in jenen Tunnelabschnitten, in denen kein heftiger Gebirgsdruck zu verzeichnen war, nach Beendigung der Ausbruchsarbeiten von einer sehr kräftigen Auszimmerung des Stollens, sowie von der Ausführung starker Mauerwerksprofile nicht abgesehen werden. In Anbetracht der zu treffenden Vorsichtsmaßnahmen infolge der instabilen Beschaffenheit des Gebirges erfuhr der maschinelle Bohrbetrieb eine deutliche Einschränkung, wodurch der Fortschritt des Sohlenstollens nachhaltig beeinträchtigt wurde, sodaß ein kontinuierliches Voranschreiten der Arbeiten in derselben Weise über einen längeren Zeitraum hinweg unmöglich schien.

Dennoch konnte Ende Februar des Jahres 1882 die vertragsmäßig festgelegte Leistung erbracht werden, indem, je nachdem welche Gesteinsarten und Gebirgsbeschaffenheit angetroffen wurden, die weitere Vorgehensweise der Tunnelbauarbeiten den jeweiligen Verhältnissen angepasst wurde. So erfolgte bei heftigem Gebirgsdruck oftmals der Ausbruch eines auf 2,2 m verengten Sohlenstollenprofils, welches mit einem leicht zu handhabenden provisorischen Eiseneinbau versehen wurde. Hiernach musste der Sohlenstollen per Hand erweitert und mit einem definitiven Holzeinbau ausgestattet werden.

Mithilfe dieser Vorgehensweise konnte auch in jenen Abschnitten, in denen brüchiges Gestein angetroffen wurde, auf die Anwendung der maschinellen Bohrung zurückgegriffen werden, weshalb sich auch unter recht ungünstigen Verhältnissen einen recht bemerkenswerten Fortschritt erzielen ließ.

Verschlechterte sich aber die Gebirgsbeschaffenheit derart, dass auch die Bloßlegung kleinerer Flächen enorme Schwierigkeiten bereitete, wie dies in nassen, von Letteneinlagerungen und von graphitischen Schichten durchzogenen Partien der Fall sein konnte, musste augenblicklich an die Herstellung des definitiven Holzeinbaus geschritten werden, welcher die Anwendung der maschinellen Bohrung ausschloß.

Ferner konnten aufgrund der instabilen Beschaffenheit des Gebirges auf der Westseite die für das Auswechseln der beladenen Wagen erforderlichen Ausweichnischen und -gleise und die hiermit verbundenen Stollenerweiterungen nur in festen Gebirgsstrecken errichtet werden, folglich also nicht immer dort, wo sich selbe für den Abtransport des Ausbruchmaterials als günstig erwiesen hätten, wodurch erhebliche Zeitverluste hinzunehmen waren.

Die infolge der mitunter ungünstigen Beschaffenheit des Gebirges zur Ausführung gelangten, stark dimensionierten Mauerwerksprofile erforderten ferner einen größeren Ausbruch, was wiederum zu einem gesteigerten Verkehrsaufkommen im Tunnel führte (Lott: 29-35).

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**Lott, Julius**. Denkschrift der k. k. Direktion für Staats-Eisenbahnbauten über den Fortschritt der Projektirungs- und Bauarbeiten der Arlberg-Bahn im Jahre 1881. 2. Bd. Wien: kaiserlich-königliche Hof- und Staatsdruckerei, 1882.

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