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vor 10 Jahren, 10 Monaten
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Leipziger Nahverkehr

City-Tunnel: Hightech-Fabrik unter Tage

Startbeitrag von Leipziger Nahverkehr am 10.01.2007 18:16

Bauphasen – Zweimal von Süd nach Nord

Die Tunnelbohrmaschine beginnt ihren Weg durch Leipzigs Untergrund am Bayerischen Bahnhof. Gebohrt wird zuerst der Osttunnel. Ist der Bohrer unter dem Wilhelm-Leuschner-Platz angekommen, wird die Maschine durch diese Station geschleppt. Alle Stationen wurden bereits vor Start des Vortriebs gebaut, so dass die Maschine dort nicht zum Einsatz kommt. Von der anderen Seite der Station dringt die Schildmaschine dann weiter zum Markt vor, unter der Petersstraße hindurch. Auch hier wird die Maschine wieder durch die Station gezogen, dann geht’s weiter bis zum Hauptbahnhof. Am Hauptbahnhof wird die zehn Meter lange Vortriebseinheit abgebaut, zerlegt und mit Schwerlasttransportern zum Bayerischen Bahnhof zurücktransportiert. Der 55 Meter lange Nachläufer wird durch den Tunnel zurückgezogen. Vom Bayerischen Bahnhof wird dann in den gleichen Etappen der Westtunnel gebohrt. Nach Abschluss der Vortriebsarbeiten wird die Maschine am Hauptbahnhof demontiert und der eisenbahntechnische Ausbau des Tunnels kann beginnen.

Funktionsweise – 65 Meter langes Kraftpaket

Die Leipziger Tunnelbohrmaschine ist eine Hightech-Fabrik unter Tage. Sie übernimmt nicht nur den gesamten Tunnelaushub, sondern sie baut gleichzeitig den fertigen Tunnel. Insgesamt durchfährt die Tunnelbohrmaschine zehn verschiedene geologische Schichten. Im Wesentlichen sind dies lockere Gesteinsschichten, vereinzelte Hindernisse sind aber auch zu erwarten. Bis zu 25 Meter geht es dabei in die Tiefe. Die gesamten Vortriebsarbeiten finden im Grundwasser statt. Speziell für die genannten Anwendungsfälle wurde die Maschine als Hydro-Mixschild mit einem weitgehend geschlossenen Schneidrad konzipiert. Damit ist die Maschine im vollen Umfang auf die speziellen Leipziger Anforderungen vorbereitet.

Der Tunnelvortrieb verläuft in zwei Phasen: dem Ausbruch und dem Tunnelrohbau. Beides wird von der mehr als 65 Meter langen Riesenmaschine geleistet. Während der ersten Phase wird der Boden abgebaut und abtransportiert. Das Schneidrad presst mit einer Kraft von 65.000.000 N auf den anstehenden Untergrund. Die Rollenmeißel zertrümmern dabei kleinere Gesteinsbrocken. Die auf der gesamten Fläche verteilten Schälmesser tragen den Kies- und Sandboden ab. Die am Rand montierten Räumer transportieren abschließend den abgebauten Boden durch die Drehbewegung in das Innere der Abbaukammer. Der Abtransport des Bodens erfolgt hydraulisch. Das heißt, der mit der stützenden Bentonit-Suspension vermengte Boden wird über Förderleitungen abgepumpt. Um Verstopfungen der Leitung zu vermeiden, verhindert ein Filter das Eindringen von größeren Steinen und Bodenbrocken. Gesteinsbrocken bis zu einer Kantenlänge von 80 Zentimeter können mit dem maschineneigenen Steinbrecher zerkleinert werden. Blindgänger aus dem 2. Weltkrieg sind aufgrund der großen Tiefe zum Glück auszuschließen.

In der zweiten Phase, dem Tunnelrohbau, werden die Tunnelwandsegmente, die so genannten Tübbings, eingesetzt. Die gesamte Tunnelinnenschale entsteht aus diesen Stahlbetonringen. Die Tübbings sind 40 Zentimeter stark, 1,8 Meter breit und bis zu 3,7 m lang. Ein Tübbingring besteht aus sieben dieser Betonsegmente und einem konischen Schlussstein. Mit Hilfe des Tübbingerektors, einer pneumatischen Hebevorichtung, werden die Betonsegmente eingebaut. Der verbliebene Ringspalt zwischen Tübbingring und anstehendem Gebirge wird kontinuierlich mit Mörtel verpresst. So entsteht ein stabiler Betonring von 47 Tonnen Gewicht. Ring für Ring treibt sich die Maschine auf diese Weise durch den Untergrund der Messestadt.

Der gesamte Tunnelvortrieb wird vom Startschacht am Bayerischen Bahnhof aus versorgt und organisiert. Damit wird der größte Bauaufwand aus dem Innenstadtbereich herausgehalten. Vom Bayerischen Bahnhof aus wird der Tunnelabraum direkt abtransportiert und die Versorgung mit Material, Tübbings und Strom gesteuert. Für den Betrieb der Maschine wurde eigens eine zehn Kilovolt Leitung verlegt. Mehr als 13.000 Stahlbetontübbings werden auf den drei Kilometer Tunnelstrecke verbaut.

Sicherheit – Hightechsensoren sichern Bohrerstrecke

Da Bewegungen im Untergrund während des Vortriebs nicht komplett vermeidbar sind, werden sie von vornherein mit abgesichert. Um Gebäudeschäden zu vermeiden, darf sich der Boden maximal um 20 bis 30 Millimeter setzen. Deswegen wurden alle Gebäude oberhalb der Tunneltrasse untersucht, vermessen und mit einem digitalen Messungssystem ausgerüstet. Sobald sich unter der Stadt etwas bewegt, wird das in der Bauleitstelle registriert und sofort reagiert. Durch die fünfzehn Verpressungsschächte kann im gesamten Tunnelverlauf der Boden mit Betoninjektionen stabilisiert und gehoben werden. Beim Bau des Bildermuseums sind mit Hinblick auf den City-Tunnel bereits Sensoren in das Fundament eingesetzt. Das neue Fundament des Karstadt-Kaufhauses ist so konstruiert, dass das Gebäude für Setzungen unempfindlich ist.

Auf der insgesamt drei Kilometer langen Bohrstrecke warten unterschiedliche Hürden auf den Bohrer. Die Maschine kommt zum Beispiel bis auf 2,20 Meter an die Tiefgarage des Petersbogens heran. Zusätzlich ist damit zu rechnen, dass sie im Untergrund auf widerstandsfähige Sandstein-Monolithen und fossile Baumstämme trifft. Um solche Hindernisse rechtzeitig zu erkennen, ist der Bohrer mit einem seismologischen Vorauserkundungssystem ausgestattet, das den Untergrund bis in 40 Meter Entfernung abtastet.

Faktenblatt zum City-Tunnel-Bohrer

Tunnelbohrmaschine
Hersteller: Herrenknecht AG Schwanau, Baden-Württemberg
Produktionszeitraum: März 2005 bis Februar 2006
Maschinentyp: Hydro-Mixschild Tunnelbohrmaschine
Antrieb:28 Druckpressen
Drehmoment:7.255.000 Nm
Länge: 65 m
Durchmesser: 9 m
Leergewicht: 1.100 Tonnen
Gesamtleistung: 2.500.000 Watt

Schneidrad
Hersteller: Herrenknecht AG Schwanau, Niederlassung Dresden
Maschinentyp: Geschlossener Hydroschild
Antrieb: 8 Elektromotoren
Drehmoment: 4.837.000 Nm
Durchmesser: 9 m
Leergewicht: 100 Tonnen
Sonstiges: 176 Schälmesser, 42 Schneidrollen, 16 Räumer, Steinbrecher bis 80 cm

Text: Medienservice Sachsen / SMWA


L-NV-Links:Projekte: City-Tunnel Leipzig10.01.2007: Heilige Barbara gibt City-Tunnel ihren Segen 23.12.2006: Am 11. Januar Schildtaufe für City-Tunnel-BohrerWeblinks:Offizielle Seite des Freistaats zum City-TunnelAktuelle Bilder und Erklärungen zum City-Tunnel - von Frank ErittHomepage der bauausführenden ARGE

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