Torbau

Senk,- Hub- und Flügeltore für die Bahnanlagen Eigerexpress

Text: Redaktion / Bilder: Jungfraubahnen, Interlaken und Männlichenbahn, Grindelwald

Die V-Bahn über Grindelwald bezeichnet zwei Luftseilbahnen, welche die Talstation Grindelwald Terminal mit den Bergstationen Eigergletscher und Männlichen verbindet. Der Name leitet sich von den Seilbahnstrecken ab, die bei der Talstation beginnen und dann V-förmig in verschiedene Richtungen weiterführen.
Die Entwicklung und Umsetzung der erwähnten Tore bei der Bergstation auf 2300 m ü. M. stellten höchste Ansprüche, einerseits an das beauftragte Planerteam Speiser Metallbauplanung AG, andererseits an die ausführende Unternehmung CreaTor AG.
Erfahrungsgemäss muss bei diesen exponierten Stationen bei Föhnlage mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 250 km/h gerechnet werden. Die rund 8 m x 8 m grossen Öffnungen in der Betonscheibe, die mit den Toren zu schliessen waren, weisen je Seite eine Fläche von 64 m2 auf. Dazu kam, dass auch das Zug- und die Tragseile mit der Rollensattelanlage möglichst dicht zu umschliessen waren.
Die Anforderung der Bauherrschaft lautete: Bei geschlossenen Toren eine konstante Temperatur über dem Gefrierpunkt zu erreichen und zu verhindern, dass bei Sturm oder Luftdruck durch Lawinen, Schnee in die Station eindringen kann. Nach Prüfung verschiedener Möglichkeiten fiel der Entscheid, die beiden grossen Öffnungen mit je zwei möglichst leichten, sich aneinander fügenden Torelementen zu schliessen.

Konzeptionelle Anforderungen

Die bauliche Situation in Kombination mit den Anforderungen der Bauherrschaft liess der Art und Weise, wie die Tore sich zu öffnen hätten, nicht viel Spielraum. Schon vor Baubeginn war klar, dass die untere grosse Öffnung durch ein Senktor zu schliessen ist. Im offenen Zustand (Betriebszustand) sollte sich dieses komplett im Boden versenken. Für die Schliessung soll es nach oben fahren und die grosse Fläche dicht machen. Auch die Öffnung oben, rund um den Rollensattel, sollte mit einem sich vertikal bewegenden Hubtor geschlossen werden. Zudem hätten sich das Senk- und das Hubtor zur Schliessung gleichzeitig gegeneinander zu bewegen bis sie am vorgesehenen Punkt aufeinander treffen.

Die Entwicklung ist das eine, die Umsetzung das andere. Dies war sich auch die Bauherrschaft bewusst und holte neben der Speiser Metallbauplanung GmbH, welche für die konzeptionelle Entwicklung und Bestimmung zuständig war, schon bald auch die für die Ausführung vorgesehene Unternehmung CreaTor AG mit ins Boot. So konnte zu einem sehr frühen Zeitpunkt definitiv und zielführend weiterentwickelt werden, ohne dass zwischen Projekt- und Ausführungsphase ein Unternehmerwechsel zu verzeichnen war.

 

«Durch den Miteinbezug des oberen Tores konnte das Gegengewicht, bestehend aus Träger, Flansch- und Gewichtsplattenreduziert, reduziert werden.»  

Stahl als tragendes Element

Wie bereits erwähnt, sollte die Öffnung mit zwei sich gegeneinander bewegenden Senk- Hubtoren geschlossen werden. Für den Bau der Tore mit einer Bautiefe von 160 mm wählten die Konstrukteure Rechteckrohre und UPE-Profile im Bereich der Elementfügungen. Die Zwischenräume sind mit Mineralwolle von hoher Dichte gefüllt. Die Torrahmen sind beidseitig mit Aluminimblech 3 mm beplankt. Die Stahlteile wurden feuerverzinkt und farbig duplexiert ausgeführt (siehe auch «Hinweis Redaktion» im Anhang). 
Im Bereich der Schliesszone bildet beim unteren Senktor ein flächiges Aluminium-Blechprofil den Abschluss. Die Schliesskante des von oben kommenden Hubtores ist mit zwei hintereinander angeordneten Hohldichtungen bestückt. Durch den genau eingestellten Anpressdruck wird die geforderte Dichtigkeit gewährleistet. Zwischen den beiden Hohldichtungen ist eine durchlaufende Heizschiene eingelegt die das Einfrieren verhindert und die Gummidichtungen geschmeidig hält. Seitlich werden die Tore in U-Profilen von kreuzweise angeordneten Axialrollen geführt.

Reduzierung der Gegengewichte

Für die Kraftbetätigung jedoch wollten die Verantwortlichen nicht die gesamten Lasten nur über reine Motorleistung bewegen. Eine weitere Komponente, nämlich Gegengewichte, sollten Entlastung bringen. Um die Gegengewichte möglichst minimal und effizient zu halten wurde ein Flaschenzugssystem entwickelt, welches auch das Gewicht des oberen Tores ergänzend zum Gegengewicht nutzte, um das untere Tor mit möglichst wenig Kraftaufwand zu bewegen.
Durch den Miteinbezug des oberen Tores konnte das Gegengewicht, bestehend aus Träger, Flansch- und Gewichtsplatten, bei einem Gesamtgewicht der beiden Tore von 4500 kg, anstelle von rund 9000 kg auf 6940 kg reduziert werden.

Ohne Fallstopper und Klemmbremsen

Getragen und bewegt werden die Toreinheiten von beidseitig angelegten Duplex-Rollenketten, welche über durchlaufende Wellen mit Kettenrädern von einem elektrischen Kettenantrieb bewegt werden.
Bei den Torelementen wurden keine Fallstopper oder Klemmbremsen eingebaut. Wenn eine 6-fache Sicherheit der statisch tragenden Bauteile wie Lager, Ketten, Motoren und dergleichen erreicht und nachgewiesen werden kann, so können die Tore ohne entsprechende Fallsicherungen gebaut werden. Berechnung: Torgewicht 6973 kg, Kette beidseitig für je 28‘000 Kg = 56‘000 kg. Berechneter Sicherheitsfaktor = 8,2. Geforderter Sicherheitsfaktor = lediglich 6.

Einhaltung Maschinenrichtlinie

Die Bahn ist eine öffentliche Seilbahn und untersteht dem Amt für Verkehr. Deshalb waren die entsprechenden Vorschriften der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG mit allen weiteren Vorgaben einzuhalten.
Dazu gehörten auch eine allgemeine Beschreibung der Tore, Übersichts- sowie Detailzeichnungen, statische Berechnungen und Nachweise, Nutzungsvereinbarung, Risikobeurteilung, Bedienungs- und Wartungsanleitung sowie Konformitätserklärung.
Die Betätigung der Tore erfolgt vom Schaltpult der Bahn aus. Die sicherheitstechnischen Abnahmen wurden vom Bundesamt für Verkehr vorgenommen.

Anspruchsvolle Montagen

Eine ebenfalls nicht zu unterschätzende Herausforderung bildeten der Transport und die Montage dieser riesigen Tore. Der Transport zum Zielort mit einer provisorischen Transportseilbahn hatte mehrheitlich nachts zu erfolgen, da am Tag bereits Testfahrten mit der Bahn durchgeführt wurden. Aus Transportgründen wurden die grossen Senktore in jeweils drei Segmente geteilt und vor Ort zusammengebaut. Anschliessend erfolgte die Beplankung mit den Blechen, wofür gesamthaft rund 7500 Nieten gesetzt wurden.

Drehflügeltore für die Zahnradbahn

Die beiden 4,5 m x 4,0 m messenden Einfahrten, welche den Bergterminal ostseitig bilden, dienen der Zahnradbahn als Bahnhof. Die Öffnungen sind mit zwei hydraulisch betriebenen Drehflügeltoren bestückt. Die Flügeltore sind ebenfalls aus Rechteckstahlrohren, Profilen und Blechen gebaut. Hohlräume sind mit festen Mineralwollplatten gefüllt. Die Mitteldichtungen sind so ausgeführt, dass sie beim Schliessen der Toranlagen mit einem gewissen Anpressdruck ineinandergreifen. Die Drehfunktion der Flügel wird unten durch ein kraftabtragendes Zapfenband mit Konsole und oben mit einem Führungsband gewährleistet.

 

Im unteren Bereich der Tore galt es die Zahnstangen sowie die Schienen zu berücksichtigen und die Flügel mit einem Ausschnitt und aussenseitigem Anschlag zu bauen, so dass bei der Drehbewegung kein Konflikt entsteht und die Flügel im geschlossenen Zustand trotzdem die geforderte Dichtheit gewähren.
Im oberen Bereich der Toranlagen führt die elektrische Fahrleitung durch das Tor. Hierbei war zu berücksichtigen, dass der vorgeschrieben Abstand zwischen Fahrleitung und Metallflügel zu jeder Zeit und in jeder Position eingehalten wird. Im Speziellen war zu berücksichtigen, dass als Dichtungsmaterial kein Neopren (Künstlicher Chlorbutadien-Kautschuk) zur Anwendung kam. Neopren leitet elektrische Ströme und könnte zum Brand führen.

Redundante Schliesssysteme

Bei der Antriebsart setzten die Entwickler auf ein hydraulisches System. Der Grund hierfür liegt darin, dass mit Staublawinen und dem sogenannten Guggiföhn zu rechnen ist, was zu extrem hohen Drucklasten an Toren und Antriebseinheiten führen wird. Hydraulik-Zylinder pressen die Tore im geschlossenen Zustand ständig zu was einen kontinuierlichen Anpressdruck gewährleistet.
Aus Sicherheitsgründen wurde ein zweites, manuell bedienbares, hydraulisches Schliesssystem implementiert - eine redundante Lösung. Dies gewährleistet, dass die Tore auch bei Stromausfall mit Handpumpen zuverlässig geschlossen werden können.    ■