19.05.2014

Sicher mit Spritzbeton

DB-Tunnel am Albaufstieg

Der Spritzbüffel im Einsatz (oben) und in Warteposition (unten): Nach der Sprengung sichert ein Mineur die Tunnellaibung mit Spritzbeton. Im Spritzbüffel kommen Beton und Beschleuniger erstmals in Berührung. Bildquelle: HeidelbergCement/Fuchs

Die Neubaustrecke der Deutschen Bahn von Wendlingen nach Ulm ist ein Mekka für anspruchsvolle Tunnelbauer: Denn sie wird zur Hälfte durch Tunnel führen, die sich durch unterschiedlichste Gesteinsschichten ziehen. Verschiedene Bauweisen sind hier gefragt. Beim Erstellen des ersten Tunnels, dem Steinbühltunnel, kommt die Spritzbetonbauweise zum Einsatz.

Der 4,8 Kilometer lange Steinbühltunnel wird zusammen mit dem Boßlertunnel den bisher für Züge so schwierigen Albaufstieg erleichtern. Sein Einstieg liegt bei Hohenstadt, auf 746 Metern Höhe, in direkter Nähe zur Autobahn A8. In gut acht Jahren sollen durch ihn Züge mit 250 Kilometer pro Stunde brausen und nicht nur Stuttgart und Ulm, sondern als Teil der „Magistrale für Europa“ auch Paris und Budapest / Bratislava, zumindest zeitlich einander näher bringen.

Mitte 2013 erfolgte die erste Sprengung. Anfang März sind in Summe am Albaufstieg bereits knapp 4.000 Meter Tunnel aufgefahren. Aus den beiden Öffnungen des Steinbühltunnels rumpeln fast ohne Unterlass Lastwagen und transportieren Gesteinsbrocken und Erdreich ab: In den drei Vortrieben finden jeweils alle vier bis fünf Stunden Sprengungen statt. Gearbeitet wird rund um die Uhr im Zwölf-Stunden-Rhythmus. „Wir schaffen so am Tag etwa fünf bis sechs Sprengungen pro Vortrieb, das entspricht bei drei Vortrieben in Summe rund 25 Metern Tunnel“, sagt Ingenieur Christoph Hillinger, Techniker der Bauleitung ARGE Tunnel Albaufstieg.

Der Tunnelbau stellt hohe Anforderungen an den Techniker und sein Team. „Wir arbeiten uns hier durch verschiedene Gesteinsschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften“, erklärt Hillinger, „und haben es mit verkarstetem Kalkstein sowie lehmigen Karstfüllungen zu tun.“ Vor allem der Kalkstein ist eine Herausforderung, denn in ihm haben sich über die Jahrtausende Hohlräume gebildet, die beim Tunnelbau für Instabilität sorgen könnten. Daher wird vor den Sprengungen und auch danach mit Hilfe von Erkundungsbohrungen die Beschaffenheit des Gesteins untersucht. „Dazu bohren wir alle fünf Meter insgesamt 15 rund acht Meter tiefe Löcher in das Gestein“, berichtet Hillinger. „Auf diese Weise haben wir auch den bisher größten Karsthohlraum von 300 Kubikmeter entdeckt und wieder verfüllt.

Eine der beiden bereits mit Spritzbeton gesicherten Kalotten des Steinbühltunnels. Laster transportieren durch sie rund um die Uhr Gesteinsbrocken und Erdreich ab.
Bildquelle: HeidelbergCement/Fuchs

In der Regel treffen wir jedoch eher 10 bis 15 Kubikmeter große Hohlräume an.“ Neben dem unter Spannung stehendem Gebirge ein weiterer Grund, warum hier die Spritzbetonweise, beziehungsweise Neue Österreichische Tunnelbaumethode angewandt wird: „Nach der Sprengung und dem Materialabtransport ist es das A und O, die frisch ausgebrochene Tunnellaibung sofort zu sichern, damit eventuell herabfallende Gesteinsbrocken nicht unsere Arbeiter gefährden“, erklärt der Ingenieur. Diese Sicherung erfolgt durch eine etwa drei Zentimeter dicke Lage Spritzbeton. „Erst dann setzen wir die erste Bewehrungslage und den Stahlgitterbogen als Stützelement. Auf sie kommt dann erneut Spritzbeton, wobei der Maschinenführer bei diesem Vorgang auch kleine Hohlräume hinter der Armierung ausfüllt.“ Das erfordert viel Gespür für den Spritzbeton und wird nur von erfahrenen Fachleuten ausgeführt. Pro Spritzvorgang trägt der Mineur zunächst rund neun Kubikmeter beziehungsweise 20 Tonnen Spritzbeton auf.

Nach einer zweiten Armierungs- und Spritzbetonlage bedecken je nach Vortriebsklasse etwa 15 bis 40 Zentimeter Spritzbeton die Wände. Darüber hinaus geben 32 Spieße, die vier Meter tief rund um die sogenannte Firste, also die Tunneldecke, in das Gestein gebohrt werden, sowie radiale Anker dem Tunnel zusätzlichen Halt. So ist er gut gesichert, bis nach Abklingen der Setzungen die eigentliche Innenschale betoniert werden kann. Doch das beginnt erst, wenn nach der Kalotte als oberen Teil, nun auch der untere Teil, also Strosse und Sohle, des runden Querschnitts ausgebrochen und gesichert sind. „Erst dann bringen wir nach einem Abdichtungssystem die eigentliche, vom Inneren des Tunnels sichtbare, in der Regel 40 Zentimeter dicke Innenschale an“, erklärt Christoph Hillinger.

Die beiden Röhren des Steinbühltunnels werden dann einen Kreisquerschnitt von 4,70 Metern Innenradius haben und einen Höhenunterschied von etwa 105 Metern überwinden. Sie werden als Teil der Neubaustrecke dazu beitragen, die Reisezeit auf der gesamten Bahnstrecke zwischen Stuttgart und Ulm um rund eine halbe Stunde zu verkürzen.

Ansprechpartner: klaus.felsch@heidelbergcement.com 

Objektsteckbrief

•    Bauherr: Deutsche Bahn AG
•    Bauausführung: ARGE TUNNEL ALBAUFSTIEG, bestehend aus: PORR Deutschland GmbH
     (München), PORR Bau GmbH (Wien, A), G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft m.b.H.
     (Salzburg, A), ÖSTU-STETTIN Hoch- und Tiefbau GmbH (Leoben, A),
     SWIETELSKY Tunnelbau Ges.m.b.H. & Co KG (Salzburg, A)
•    Beton (mobile Mischanlage): Semper Beton, TBR Transportbetonring, Dresden
•    Zement: Liefergemeinschaft von HeidelbergCement AG und Schwenk Zement KG
•    Länge: 4.847 km
•    Baubeginn Baugrube Pfaffenäcker: März 2013
•    Baubeginn Vortriebsarbeiten: 6. Juni 2013 (erste Sprengung)
•    Geplantes Ende Rohbauarbeiten: 2018

Quelle: HeidelbergCement in Deutschland

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