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V

on seinem Ausgangspunkt in der kalifornischen Sierra 
Nevada bringt das Hetch Hetchy Wasserversorgungssystem 
Wasser zu mehr als 2,4 Millionen Nutzern im Raum 

San Francisco. Doch das System ist veraltet und benötigt 
Instandsetzung und einen weiteren Ausbau. Im Jahr 2002 
brachte die San Francisco Public Utilities Commission ein 
milliardenschweres Projekt zur Modernisierung des Systems auf 
den Weg. Eine wichtige Komponente ist dabei ein neuer Tunnel 
unter der San Francisco Bay. Der 8 km lange Bay Tunnel mit 4,60 m 
Durchmesser wird ca. 48 km südlich von San Francisco etwa 30 m 
unter dem Meeresboden verlaufen.

Das Joint Venture Michels/Jay Dee/Coluccio (MJC) wurde mit 
dem Tunnelbau betraut. Sie entschieden sich für den Einsatz einer 
Erddruckschild-Tunnelbohrmaschine (TBM) — ein Vortriebssystem, 
die sich gut für das komprimierte Tongestein eignet, aus dem der 
Boden der Bucht überwiegend besteht. MJD brachte die TBM 
durch einen Schacht mit 18 m Durchmesser auf der Westseite der 
Bucht nach unten.

In den meisten mittels TBM aufgefahrenen Tunneln werden in 
bestimmten Abständen vertikale Zugangsschächte eingebaut. 
Während die TBM sich vorwärts bewegt, ermöglichen sie die 
Anbindung der Festpunkte im Tunnel an das oberirdische 
Festpunktnetz, sowie das Vornehmen von Ausgleichungen und 
Korrekturen. Da der Bay Tunnel unter dem Meer verläuft, ist ein 
anderes Vorgehen notwendig. Folglich ist das gesamte (für die 
Steuerung der TBM unverzichtbare) Festpunktnetz an das eine Ende 
des Tunnels angeschlossen. Zur Orientierung der TBM wird deshalb 
eine außergewöhnlich präzise Vermessungsarbeit benötigt. Die 
Lösung dieser Aufgabe wurde an den Vermessungsingenieur Sean 
Fitzpatrick, von Towill, Inc. übertragen.

Als ersten Lösungsschritt richteten Fitzpatrick und seine 
Mitarbeiter Festpunkte in dem Startschacht ein. Entsprechend 
dem Vorankommen des TBM im Tunnel erweiterten die 
Vermessungsingenieure ihr Festpunktnetz mit Hilfe von Trimble 
S6 Totalstationen, die eine Genauigkeit von 1” ermöglichen. Dazu 
montierten sie die Instrumente auf, an der Tunnelauskleidung, 
angebracht Konsolen. Fitzpatrick greift auf sehr genaue 
Messmethoden und präzise Netzausgleichungen zurück, um 
die engen Lage- und Richtungstoleranzen einzuhalten. Zur 
Orientierung des Netzes dient außerdem ein DMT Gyromat 
2000. In der Nähe der TBM selbst misst eine Trimble 5600 
Totalstation auf der TBM montierte Prismen an, um kontinuierliche 
Richtungsinformationen für die riesige Maschine zu liefern.

Bei Ankunft der TBM auf der Ostseite der Bucht wird der 
Ausfahrtschacht mit dem Tunnelschacht verbunden. Zur 
Verbindung kommt eine große Stahlhülse mit Elastomer-
Dichtungsring zum Einsatz. Aus 8 km Entfernung ist die Hülse 
ein sehr kleines Ziel. Der Abstand zwischen der TBM und den 
Dichtungen beträgt nur 40 mm, und die Schneidfläche der TBM 
darf die Dichtungen nicht berühren. Fitzpatrick ist angesichts 
dieser Aufgabe nicht nervös. Er schwört auf das Potenzial seiner 
Instrumente und Messverfahren. Alles ist auf Fehlerminimierung 
oder Vorbeugung ausgerichtet, und die gesamte Ausrüstung wird 
einmal wöchentlich kalibriert. “Ich vertraue meiner Mathematik, 
den Ausgleichungen und Messungen”, sagt Fitzpatrick. “Du 
kannst dich nicht wie ein Cowboy verhalten, aber du musst 
schon Risikobereitschaft in dir haben. Diese Arbeit ist nicht für 
jeden geeignet.”

Siehe Sonderbeitrag in der Januar-Ausgabe des Magazins POB (Point 
of Beginning): www.pobonline.com

Präzisionsvermessung leitet riesige 

Maschine zu winzigem Ziel

Arbeiten 

unter 

Wasser

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Sean Fitzpatrick (PLS) von Towill nutzt eine Trimble S6, um Festpunkte im Tunnel 
zu messen. Die maßgeschneiderte Konsole bildet einen stabilen und präzisen 
Sockelpunkt für das Instrument.