Infrastrukturprojekte, insbesondere Tunnelbauten, müssen komplexen geologischen Anforderungen genügen. Die Bauwerke müssen so konstruiert werden, dass sie der zunehmenden Verkehrsbelastung widerstehen und eine jahrzehntelange sichere Verkehrsführung garantieren. Die Verkehrsbauten werden heute mit enormen ingenieurtechnischem Know-how und unter Verwendung spezifischer Spezialbetone und Zemente erbaut.
Einen Quantensprung beim Thema Verkehrsentlastung erfährt Garmisch-Partenkirchen künftig durch zwei Tunnelbauwerke. Derzeit durchfahren täglich mehr als 40.000 Fahrzeuge auf zwei Bundesstraßen den Kurort. Der am nordöstlichen Ortsrand geplante Wank-Tunnel befindet sich noch in der Genehmigungsphase. Das Kramer-Massiv im Westen wird dagegen bis Ende des Jahres durchtunnelt sein und anstelle der B 23 die Ortsumgehung ermöglichen. So kann voraussichtlich ab Ende 2024 ein Großteil des Durchgangsverkehrs via Fernpass nach Italien durch den dann längsten Straßentunnel Bayerns geführt werden.
Tunnelbauprojekte sind besonders spannende Projekte, die hohe Anforderungen an unsere Baustoffe stellen. Letztlich entscheidet die gewählte Vortriebsart über die Baustoffauswahl. Mit unseren reaktiven Spritzbetonsystemen wird der bergmännische Vortrieb nach NÖT (Neue Österreichische Tunnelbauweise) erst möglich. Die Spritzbetonschale sichert den Ausbruch und schützt die Mineure bei Ihrer gefährlichen Arbeit.
Dr. Klaus Felsch, Produktmanager Verkehrswegebau bei HeidelbergCement
Die spezifischen Gegebenheiten vor Ort erforderten bei dem über 3.600 Meter langen Tunnel mit einer maximalen Überdeckung von 300 Metern besondere Maßnahmen, da sich in dem Gebirgsmassiv Zonen mit sehr wasserhaltigen Gesteinsschichten fanden. Werden diese angebohrt, können große Wassermengen freigesetzt werden und Bauwerk und Tunnelbauteam gefährden. Daher planten die Ingenieure des Staatlichen Bauamts Weilheim und die Innsbrucker ILF Beratende Ingenieure ZT im Auftrag der Bundesrepublik Deutschland von vorneherein eine zweischalige Tunnelkonstruktion, bestehend aus einer Spritzbeton- Außenschale, die den Vortrieb sichert, und einer – je nach geologisch und geotechnischen Erfordernissen – 30 bis 40 Zentimeter starken Innenschale aus Stahlbeton. Beraten wurde die ausführende Arbeitsgemeinschaft Kramertunnel BeMo Tunnelling GmbH / Subterra von Prof. Dr.-Ing. Jochen Fillibeck vom Zentrum Geotechnik der Technischen Universität München.
Zur Sicherung des Vortriebs der Außenschale wurde Spritzbeton eingesetzt, der nach Zugabe eines Erstarrungsbeschleunigers an der Spritzdüse in Sekundenschnelle erstarren sollte. Außerdem musste er mit hohem Druck flächig aufgetragen werden, um das nachdrückende Bergwasser effektiv zurückzuhalten. Diese Anforderungen ließen sich dank eines optimierten Spritzbetonzements von HeidelbergCement erfüllen. Neben den Spritzbetonen der Frühfestigkeitsklasse J3 zur Vortriebssicherung wurden auch Betone anderer Festigkeitsklassen, etwa für die Innenschale und Sohlen verwendet. Eingesetzt wurden Zemente aus den HeidelbergCement Werken Schelklingen und Burglengenfeld sowie dem Werk Rohrdorf des Südbayerischen Portland-Zementwerks Gebr. Wiesböck & Co. GmbH. Der Betonhersteller ist die Mobile Betonkonzepte München (MBK) mit zwei mobilen Anlagen vor Ort.
Tunnel können auch mit großen Tunnelbohrmaschinen aufgefahren werden. Beispiele gibt es auf der NBS Ulm-Wendlingen mit dem Boßlertunnel und dem Voralbtunnel sowie dem Eisenbahntunnel Rastatt auf der Ausbau- und Neubaustrecke Karlsruhe Richtung Basel. Die Tunnelröhren in Rastatt, die für den Güter- und Fernverkehr genutzt werden sollen, werden mit einer Länge von mehr als vier Kilometern unterhalb der Stadt geführt und sollen die Anwohner von vorbeifahrenden Zügen entlasten. Außerdem ist mit einer Unterführung auch eine schnellere Durchquerung der Stadt möglich.
Die Sicherung der Maschinenvortriebe erfolgt durch sogenannte Tübbinge, die als Fertigteile vorproduziert werden und dann im Vortrieb im Kreisring montiert, verankert und mit Mörtel hinterfüllt werden. Auch für diese Anwendungen werden spezielle Zemente eingesetzt.
Weitere hochwertige Zemente werden für Innenschalenbetone und die Tübbingproduktion eingesetzt. Die Tunnelinnenschalen werden hierbei mit einem Schalwagen eingebaut. In Verbindung mit einem Abdichtungssystem verhindern die Schalen den Zutritt von Bergwasser, sie nehmen den Gebirgsdruck auf und widerstehen auch einem Brandereignis im Tunnel.
Dr. Klaus Felsch, Produktmanager Verkehrswegebau bei HeidelbergCement
Eine besondere Aufgabe stellte sich den Ausführenden von Wayss & Freytag Ingenieurbau beim Bau des Riederwaldtunnels, des größten innerstädtischen Bauprojekts in Hessen. Der Tunnel ist ein zentraler Bestandteil des Lückenschlusses zwischen der A 66 und der Ostumgehung Frankfurt A 661. Um die Ver- und Entsorgungsleitungen im Stadtteil Riederwald auch während des Tunnelbaus sicher betreiben zu können, mussten die bestehenden Kabel und Leitungen aus dem Baufeld verlegt werden. Zu diesem Zweck hatte Hessen Mobil in Zusammenarbeit mit der Stadt Frankfurt und allen weiteren Leitungsbetreibern ein neues Versorgungsnetz konzipiert, das die Tunneltrasse frei von Leitungen hält. Inzwischen ist nicht mehr Hessen Mobil, sondern die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung West, für alle Maßnahmen rund um den Bau zuständig.
Für die Strom- und Versorgungsleitungen musste eigens eine Kabelleerrohrtrasse für ein neues Versorgungsnetz über sogenannte Leitungsbrücken geführt werden, die die spätere Tunneltrasse kreuzen. Dabei ist eine Leitungsbrücke ein bereits fertig gestellter Deckel eines Tunnelblocks von rund zehn Metern Länge. Schwierigkeiten bei der unterirdischen Verlegung von Stromkabeln ergaben sich in diesem Fall weniger durch den Bau des Deckels an sich als durch die Wärmeentwicklung bei zunehmender Auslastung. Die hieraus resultierenden hohen Kabeltemperaturen begrenzen die Strombelastbarkeit der Erdkabel. Eine Steigerung der Übertragungsleistung kann durch ein Bettungs- und Rückfüllmaterial wie PowerCrete erreicht werden. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit dieses Spezialprodukts kann die entstehende Wärme wesentlich besser an das umgebende Erdreich abgeführt werden, als bei bisher verwendeten Bettungsmaterialien. Daher ist PowerCrete auch generell für den Bau der Stromtrassen von den Windparks im Norden bis in die Wirtschaftsregionen geeignet. Der patentierte Spezialbaustoff, der als Verfüll- und Bettungsmaterial bei erdverlegten Hoch- und Höchstspannungskabeln zum Einsatz kommt, erhöht die Sicherheit sowie Leistungsfähigkeit der Kabeltrassen enorm. Für die Großbaustelle mitten in der Stadt wurde der Spezialbeton aus dem Frankfurter Betonwerk in mehreren Lieferabschnitten angeliefert und mit der Betonpumpe in die entsprechende Trasse eingebaut.
Alle Projekte lassen sich als Meilensteine der Verkehrsplanung verstehen. Nach ihrer Fertigstellung wird die neue Verkehrsführung Anwohnern und Nutzern erhebliche Entlastung bringen und mehr Lebensqualität bieten.
Münchner Altstadtringtunnel
Bis in die 1950er-Jahre zurück reicht in Deutschland die Geschichte der Fußgängerzonen, mit denen – als Elemente eines modernen Städtebaus und Meilensteine der Verkehrsplanung – bei steigendem Verkehr die Innenstädte attraktiver gemacht werden sollten. Nach Kassel, Kiel und Stuttgart 1953 folgte anlässlich der Olympischen Sommerspiele 1972 die Fußgängerzone in München sowie die Fertigstellung des Altstadtrings, der als Umfahrung eine verkehrsberuhigte Altstadt ermöglicht. Als Teilstück unterquert der Altstadtringtunnel die Ludwigstraße. 50 Jahre nach seiner Entstehung musste er nun umgebaut, instandgesetzt und technisch nachgerüstet werden. Besondere Herausforderung war die Sicherung des historischen Prinz-Carl-Palais‘, einem frühklassizistischen Bau von 1806, der als Amtssitz des bayrischen Ministerpräsidenten zu Repräsentationszwecken dient. Das Palais liegt direkt über dem Tunnel und war massiv einsturzgefährdet. Im Zuge der ingenieurtechnisch anspruchsvollen Baumaßnahme wird bei laufendem Betrieb auch die Sicherheit des Verkehrs durch eine Trennwand verbessert, der die gegenläufigen Fahrbahnen voneinander trennt.
Für die innerstädtische Tunnelsanierung lieferte das Münchner Werk von Heidelberger Beton in der Zamilastraße einen Brandschutzbeton C35/45 mit speziellen Brandschutzfasern. Nötig waren zudem 14.000 Kubikmeter Easycrete, ein leicht verarbeitbarer und sehr fließfähiger Beton mit hohem Wassereindringwiderstand, sowie Spritzbeton.
Text Susanne Ehrlinger
