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Eine Großbaustelle wie der Tunnel Rastatt erfordert einen reibungs-losen Logistik- und Produktionsablauf. Bis Juli 2017 müssen rund 28.000 Tübbinge zur Baustelle geliefert werden.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

Ausgabe 4/2016Thema: Stille

Ruhiges Rastatt

Neubau eines Tunnels unter der Stadt

Weniger Lärm, mehr Lebensqualität: Zukünftig werden schnelle Personenzüge mit bis zu 250 Kilometern pro Stunde sowie Güterzüge durch den Tunnel Rastatt fahren – anstatt mitten durch das Stadtgebiet. Die Anwohner werden dadurch deutlich vom Schienenverkehrslärm entlastet. Gleichzeitig wird die Streckenkapazität zwischen Karlsruhe und Basel deutlich erhöht.

Mit diesem Prachtbau wird vom Zugverkehr kaum etwas zu hören und zu sehen sein“, so wirbt die Deutsche Bahn in ihrem Info-Flyer. Die Rastatter Bewohner wird es freuen: Auf der Ausbau- und Neubaustrecke Karlsruhe-Basel der Bahn wird derzeit am Tunnel Rastatt gearbeitet, der bis 2022 fertig sein soll. Als Kernstück eines 17 Kilometer langen Neubaustreckenabschnitts wird der Tunnel mit zwei Röhren auf einer Strecke von über vier Kilometern das gesamte Rastatter Stadtgebiet, die bestehende Rheintalbahn sowie die Federbachniederung, einen renaturierten Bachlauf mit landschaftsökologischer Bedeutung, unterqueren. „Für dieses Projekt, unter Technischer Federführung der Ed. Züblin AG, liefert HeidelbergCement Zement in alle Bereiche: Für die Betonproduktion des Betonversorgers peterbeton (siehe context 2/2016); für die Schließung des Ringspalts seitens Godel-Beton und für die Tübbinge, die Max Bögl vorfertigt, ebenso wie für Injektionen zur Sicherung in schwierigem Baugrund und bei hohem Grundwasserstand der Rheinebene“, erläutert Dr. Klaus Felsch Produktmanager Verkehrswegebau von HeidelbergCement.

Im Frühjahr 2016 startete der Rohbau des Tunnels mit dem Tunnelvortrieb der Oströhre. Doch bis es soweit war, mussten im Vorfeld umfangreiche Vorbereitungen für den Aufbau der Tunnelvortriebsmaschinen (TVM) getroffen werden. Durch die Lage im Oberrheingraben befinden sich große Tunnelbereiche unterhalb des Grundwasserspiegels. Daher musste an beiden Tunnelenden – in den Bereichen Nord und Süd – jeweils eine Grundwasserwanne von circa 800 Metern beziehungsweise 895 Metern Länge erbaut werden. Die Herstellung dieser Trogbauwerke erfolgte in offener Bauweise mittels einer wasserundurchlässigen Baugrubenumschließung sowie einer rückverankerten Unterwasserbetonsohle. „Diese sehr massiven Bauwerke sind hervorragend gegen Auftrieb ausgelegt. Insgesamt 220.000 Kubikmeter Beton für den reinen Ingenieurbau kamen hier zum Einsatz“, erklärt Mirko Winterstein, Projektleiter der ARGE Tunnel Rastatt. „Wegen der geologischen und hydrologischen Situation kommt für den Hauptteil des Tunnels nur eine geschlossene Bauweise mit einer Tunnelvortriebsmaschine in Frage“, so Winterstein weiter.

Zahlen zum Tunnel

  • Der Tunnel mit zwei eingleisigen Röhren hat eine Gesamtlänge von 4.270 Metern. Davon werden die Weströhre mit 3.890 und die Oströhre mit 4.029 Metern in geschlossener Bauweise mit zwei Tunnelvortriebsmaschinen in einem kreisrunden Querschnitt und einem einschaligen Tübbingausbau mit 50 Zentimetern Dicke hergestellt.
  • Zwei Tunnelvortriebsmaschinen vom Typ Mixschild von der Firma Herrenknecht AG aus Schwanau kommen bei dem Projekt zum Einsatz. Die beiden Maschinen sind jeweils rund 90 Meter lang und mit Nachläufern 1.750 Tonnen schwer. Das Schneidrad hat einen Durchmesser von 10,97 Metern
  • Beim Tunnelvortrieb fallen insgesamt rund 710.000 Kubikmeter Ausbruchsmasse an.
  • Max Bögl produziert für den Bau des Tunnels Rastatt circa 28.000 Tübbinge. Sieben Tübbinge bilden einen Tunnel- beziehungsweise Tübbingring.
  • Für den Tunnelvortrieb wird an sieben Tagen in der Woche rund um die Uhr gearbeitet – außer an Weihnachten und am Barbaratag, dem Gedenktag der Schutzpatronin der Mineure.

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Der Einbau der Tübbinge ist millimetergenaue Präzisionsarbeit.

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Bauleiter Jens Fuchs von der Ed. Züblin AG, Direktion Karlsruhe, auf der Wilhelmine: Die 90 Meter lange Tunnelbohrmaschine ist für eine Leistung von 10 bis 15 Meter pro Tag ausgelegt.

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Die Tübbinge werden mit Transportzügen per Gleis zur Tunnelvortriebsmaschine gebracht.

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Große Tunnelbereiche befinden sich unterhalb des Grundwasserspiegels.

„Im Untergrund befinden sich vor allem grundwasserführende Schichten mit überwiegend quartären Kiesen und Sanden und untergeordneten tertiären Schluffen und Tonen.“ Der Vortrieb erfolgt – minimal zeitversetzt – seit Mai beziehungsweise September 2016 mit zwei baugleichen Hydroschild-Tunnelvortriebsmaschinen, deren Bohrdurchmesser jeweils 10,97 Meter beträgt. „Die beiden eingleisigen, rund 4.270 Meter langen Tunnelröhren werden dabei mit 50 Zentimeter dicken Stahlbetontübbingen ausgebaut“, so Bauleiter Jens Fuchs von der Ed. Züblin AG, Direktion Karlsruhe. „Jeden Tag kommt die Maschine dabei bis zu 14 Meter voran und erstellt sieben neue Tübbingringe.“ Eine besondere Herausforderung in Rastatt: Die Überdeckung der beiden Tunnelröhren liegt auf der gesamten Länge zwischen lediglich vier und maximal 20 Metern. Diese Bereiche sowie die hydrologischen und geologischen Rahmenbedingungen erfordern besondere Hilfs- und Sondermaßnahmen beim Tunnelvortrieb.

„Jeden Tag kommt die Maschine bis zu 14 Meter voran und erstellt sieben neue Tübbingringe.“

Jens Fuchs

„Hierzu zählen Bodenverfestigungen, temporäre Aufschüttungen und Bodenvereisungen“, erklärt Jens Fuchs. „In Teilbereichen, wie beispielsweise der Federbachniederung mit einer Überdeckung von nur knapp vier Metern, wird der Tunnelbau im Schutze eines rund 300 Meter langen Frostdachs erfolgen – eine hohe Anforderung an die Maschinen- und Verfahrenstechnik.“ Die Vereisung erfolgt mit minus 35 Grad kalter Sole (Salzlösung), die in Gefrierrohren zirkuliert. Diese werden über Bohrungen in den Boden eingebracht. „Das Erdreich ist dann so fest, dass die Tunnelvortriebsmaschinen wenige Meter unter der Erdoberfläche hindurch fahren können“, so Fuchs.

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Hat alles im Blick: Dipl.-Ing. Ursula Wegener, Schichtingenieurin im Leitstand der Tunnelbohrmaschine.

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Mirko Winterstein, Projektleiter der ARGE Tunnel Rastatt.

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Ähnlich läuft es bei der Unterquerung der hochfrequentierten und setzungsempfindlichen Rheintalbahn. Diese wird im Vorfeld auf einer Länge von 205 Metern mit ringförmiger Solevereisung gesichert. Da die Eiskörper rückstandslos wieder auftauen, ist dieses Verfahren besonders umweltschonend.

Läuft alles nach Plan, werden ab 2022 die ersten Züge durch den Tunnel fahren und den Schienenverkehrslärm in der Röhre belassen. Doch auch außerhalb wurden an beiden Tunnelportalen innovative Maßnahmen zum Schallschutz ergriffen: Um den Lärm der Züge durch hörbare Mikrodruckwellen – den sogenannten Tunnelknall – bei der Tunnelausfahrt zu reduzieren, werden an beiden Portalen auf einer Länge von 45 Metern Öffnungen in die Tunneldecke eingelassen. Durch diese können sich die Druckwellen kontrolliert ausbreiten. Dies bewirkt nicht nur geringeren Lärm im Bereich der Tunnelportale, sondern vermindert auch das Druckgefühl, das Bahnreisende bei der Einfahrt in einen Tunnel sonst gelegentlich in den Ohren spüren.Conny Eck

Zusätzliche Informationen

Building Information Modeling (BIM)

Für das Projekt nutzt die DB Netz AG erstmals das Building Information Modeling (BIM), das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert wird. Mit BIM werden Planung, Ablauf und Nutzung des Tunnels dreidimensional simuliert. Alle Beteiligten erhalten so zeitnah ein realistisches Bild des Projekts – angefangen bei geometrischen Informationen über Terminpläne bis hin zu Kostenaufstellungen. So können Bau- und Kostenverläufe vorab simuliert und gesteuert werden. Bei drohenden Mehrkosten kann frühzeitig reagiert werden. Der Rastatter Tunnel ist das größte von bundesweit vier Pilotprojekten, bei denen die neue Arbeitsmethode getestet wird.

Objektsteckbrief

Projekt:
Tunnel Rastatt

Bauherr:
DB Netz AG, Großprojekte Süd, Frankfurt

Auftragnehmer:
Arbeitsgemeinschaft Ed. Züblin AG, Dir. IU Tunnelbau HOCHTIEF Solutions AG

Tübbinge:
Firmengruppe Max Bögl GmbH, Sengenthal

Zemente HeidelbergCement AG:
ca. 3.500 t CEM II A-S 42,5 R aus Leimen für Ringspaltmörtel
ca. 65.000 t CEM II B-S 42,5 N und CEM III A 32,5 N aus Leimen für Ingenieurbeton und Tiefbau
ca. 40.000 t CEM I 52,5 R (en) aus Burglengenfeld für die Tübbingproduktion

Bauzeit:
2014 – 2018

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