Pfingstexkursion bis 29. Mai

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1 Pfingstexkursion bis 29. Mai Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Karlsruher Institut für Technologie

2 Vorwort Die Pfingstexkursion 2015 des IBF führte den kleinen Trupp unter Leitung von Dr. Kudella von Karlsruhe aus für vier Tage in Richtung Süden. Zwischen den Dolomiten und der Schwäbischen Alb gab es für die 16 reiselustigen Teilnehmer einiges zu sehen. Der Schwerpunkt der diesjährigen Exkursion war der Tunnelbau. Auf vier Baustellen wurde der konventionelle Vortrieb in allen seinen Facetten ausgeleuchtet. Als zusätzliches Highlight war es während des Besuchs der Talsperrenruine von Vajont möglich, ein wenig norditalienische Sonne aufzufangen. Die knapp Straßenkilometer in vier Ländern legte die Exkursionsgruppe in zwei Kleinbussen zurück. War es so manch einer Jungingenieurin oder einem Jungingenieur zwischen Kilometer 978 und 1033 vielleicht ein wenig zu kuschelig, so kann doch niemand behaupten, er würde die Gesichter im Hörsaal jetzt nicht ein wenig besser kennen. Unser ganz besonderer Dank geht natürlich an die organisatorische und fachliche Leitung durch Herrn Dr. Kudella und Herrn em. Professor Fecker. Auch Jakob Vogelsang sei an dieser Stelle ein Dankeschön ausgesprochen für die durchdachte Organisation. Karlsruhe, Juni 2015 David Alós Shepherd und Simon Battenfeld Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 1

3 Teilnehmer Exkursionsleitung Dr. Ing. Peter Kudella Ingenieurgeologische Betreuung: Prof. Dr. Edwin Fecker Studierende Daniela Schröppel David Alós Shepherd Elisabeth Grohme Falk Wagemann Frederik Brosz Ivo Kimmig José Caicedo Julia Leuthold Martin Kracht Paul Raabe Sebastian Ruhl Simon Battenfeld Stephan Rollbühler Wolfgang Klatt Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 2

4 Reiseroute und Baustellenübersicht Datum Ort Besichtigungsobjekt Berichterstattung Seite Schaffhausen, Schweiz (A) Galgenbucktunnel Prutz, Österreich (B) Gemeinschaftskraftwerk Inn Longarone, Italien (C) Vajonter Talsperre Innsbruck, Österreich (D) Brenner Basistunnel Ulm, Deutschland (E) Dornstadt, Deutschland (E) Bahnprojekt Stuttgart Ulm: Albhochfläche Bahnprojekt Stuttgart Ulm: Albabstieg Daniela Schröppel, Wolfgang Klatt Frederik Brosz, José Caicedo Julia Leuthold, Sebastian Ruhl Elisabeth Grohme, Paul Raabe Ivo Kimmig, Stephan Rollbühler Falk Wagemann, Martin Kracht Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 3

5 Galgenbucktunnel Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Schaffhausen/Neuhausen am Rheinfall, Schweiz Bundesamt für Strassen (ASTRA) / Lombardi SA Andreas Theiler Daniela Schröppel und Wolfgang Klatt Die erste Baustelle der Pfingstexkursion führte uns nach Schaffhausen in die Schweiz. Dort besichtigten wir das Bauvorhaben Galgenbucktunnel. Wir wurden von Herrn Andreas Theiler von der Firma Lombardi empfangen, der unsere Gruppe über die Baustelle führte und uns im Anschluss im Infopavillon das Projekt vorstellte. Projektvorstellung Beim Galgenbucktunnel handelt es sich um ein 1138 Meter langes Bauwerk, welches sich in das 47 Meter lange Portalbauwerk Engi, das 30 Meter lange Portalbauwerk Bahntal und die 1061 Meter lange Tunnelstrecke unterteilt. Ziel der Baumaßnahme ist es, die Gemeinde Neuhausen am Rheinfall vom Durchgangsverkehr zu befreien, sowie die langfristige Funktionsfähigkeit des A4 Anschlusses Schaffhausen Süd sicherzustellen. Der Tunnel reicht vom Portal Bahntal zum Portal Engi. Die beiden Portalbereiche werden als Tagbauwerke ausgeführt. Der verbleibende Tunnel wird im Sprengvortrieb bzw. in Teilbereichen im Baggervortrieb mit Unterstützung durch den Abbauhammer vorangetrieben. Das Maximalgefälle im Tunnel beträgt 4,5%. Nach Fertigstellung wird der Tunnel als zweispuriger Tunnel im Gegenverkehr betrieben, wobei im mittleren Bereich über eine Länge von 400 m zusätzlich zwei Standstreifen und im Portalbereich jeweils ein Sortierstreifen angeordnet werden. Der Querschnittsausbruch wird unterteilt in den Kalotten und Strossen/Sohlevortrieb, wobei der Strossen/Sohlvortrieb zeitlich versetzt nach dem Kalottenvortrieb erfolgt. Sofern möglich wird der Tunnel durch Sprengen vorgetrieben. Nicht profilhaltig ausgebrochene Bereiche werden mit dem Bagger nachgearbeitet. Die Überdeckung des Tunnels liegt zwischen 20 und 70 Metern. Im überbauten Bereich liegt die Überdeckung zwischen 30 und 50 Metern. Der Tunnel wird als Kreisprofil ausgebrochen. Dadurch kann der unterhalb der Fahrbahn liegende Werkleitungskanal zusätzlich als Rettungsstollen ausgebaut werden. Zusätzlich werden seitliche Abgänge errichtet, die den Zugang zum Werkleitungskanal im Notfall ermöglichen. Besondere Herausforderungen bei der Auffahrung des Tunnels sind: Unterquerung des Charlottenfelstunnels der DB Vortrieb unter überbautem Gebiet Inhomogener Baugrund Die Baumaßnahmen wurden im Jahr 2011 begonnen und dauern voraussichtlich bis ins Jahr Geologische Verhältnisse Die geologischen Verhältnisse des Galgenbuck sind äußerst heterogen. Bei dem vorliegenden Fels handelt es sich um Malmkalk (Kalkstein mit Karsthohlträumen und Tonfüllung). Der Fels weist über die gesamte Tunnelstrecke Verkarstungen auf, die unterschiedlich ausgeprägt und daher schwer vorhersehbar sind. Die Karsthohlräume können mit Ton, Wasser oder Kalksteinschutt gefüllt sein. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 4

6 Besichtigung Portal Engi Der Hauptvortrieb erfolgt vom Portal Engi aus. Die Vortriebsleistung in der Kalotte liegt zwischen 0,5 m und 5 m pro Arbeitstag, in der Strosse/Sohle liegt die Leistung bei bis zu 12 m pro Tag. Bisher wurden zur Tunnelsicherung ausschließlich Gitterträger, Bewehrungsnetze und Spritzbeton verwendet. Anker wurden aufgrund der Karsthohlräume nicht verwendet, da diese in den tongefüllten Karstklüften keine Tragwirkung ausbilden können. Durch die Verwendung der Gitterträger kann die Vortriebsleistung sichergestellt werden. In der Kalotte lag der Vortrieb bei der Besichtigung aktuell bei 3 Abschlägen à 1,5 m pro Tag. Die Leistung in der nachgezogenen Strosse ist doppelt so hoch. Der Ton birgt keine Quellgefahr, außerdem fällt nur wenig Bergwasser an. Bisher wurden acht Rohrschirme in der Kalotte zur zusätzlichen Sicherung der Ortsbrust eingebaut. Der Sprengvortrieb wird durch Messungen der Erschütterung an der Geländeoberfläche überwacht, welche bisher aber unkritisch sind. Auch Konvergenzen und Setzungen der Geländeoberfläche liegen bislang nur im Millimeterbereich. Der Ausbruch wird vor dem Tunnelportal zwischengelagert. Abbildung 1: Ansicht der Ortsbrust am Strossen Vortrieb Besichtigung Portal Bahntal Der Tunnel unterquert nach seiner Fertigstellung den bestehenden Charlottenfelstunnel der Deutschen Bahn. Dieser ist daher messtechnisch instrumentiert und wird im Auftrag der Deutschen Bahn überwacht. Der minimale Abstand der beiden Tunnel beträgt dabei 5,5 Meter. Daher werden vom Portal Bahntal aus zwei parallel laufende Sondierstollen mit 124 Metern Länge aufgefahren. Diese dienen der Erkundung des vorhandenen Felsmaterials, um den kritischen Bereich unter dem bestehenden Charlottenfelstunnel mit möglichst hoher Sicherheit auffahren zu können. Der eigentliche Sondierstollen ist der rechte Stollen. Der linke wurde 30 Meter versetzt aufgefahren. Die Querschnitte betragen jeweils 27 m². Der Ausbruch erfolgt im Zweischichtbetrieb von 6 22 Uhr. Die beiden Sondierstollen werden mechanisch ausgebrochen, da dadurch die Vortriebsleistung eingehalten werden kann. Theoretisch wäre ein Sprengvortrieb möglich gewesen, allerdings nur in bestimmten Zeitfenstern, was zu einer Verzögerung des Bauablaufes geführt hätte. Danksagung Bedanken möchten wir uns abschließend bei Herrn Andreas Theiler von der Firma Lombardi für die professionelle Führung und Betreuung während unseres Besuchs, sowie bei Herrn Andreas Weidinger vom Bundesamt für Strassen (ASTRA) für dessen Ermöglichung. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 5

7 Gemeinschaftskraftwerk Inn Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Maria Stein (Pfunds), Österreich inn.com TIWAG Tiroler Wasserkraft AG Herr Schlatter Frederik Brosz und José Caicedo Am Dienstagnachmittag wurden wir freundlich von Herrn Ing. Schlatter auf der Baustelle Maria Stein (Gemeinde Pfunds) empfangen. Mit einigen einleitenden Worten wurde uns das Projekt Gemeinschaftskraftwerk Inn (GKI) vorgestellt: Projektvorstellung Einige Eckdaten des Projekts Gemeinschaftskraftwerk Inn (GKI): Bauherr und Gastgeber: Kosten des GKIs TIWAG Tiroler Wasserkraft AG 461 Mio. Euro, davon 260 Mio Baukosten Rest: Turbinen, Elektrotechnik, usw. Leistung des Kraftwerks 89 MW Geplant ist ein Wasserkraftwerk mit einer Leistung von 89 MW und einer Bruttofallhöhe von ca. 161 m unter Tage zu errichten. Dabei bildet das Krafthaus Prutz/Ried das Herzstück des Projekts GKI. Abbildung 2: Ansicht Krafthaus Prutz/Ried. Das Wasser fließt von links nach rechts. Quelle: Broschüre GKI Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 6

8 Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projekts ist die Wehranlage bei Ovella mit einem Nutzvolumen von m³. Dort wird das Wasser bis zu einer maximalen Wassertiefe von 25 m gestaut. Das Krafthaus Prutz/Ried ist über einen 23 km langen Druckwasserstollen mit der Wehranlage verbunden. Durch ihn können maximal 75 m³/s Wasser dem Krafthaus zugeführt werden, die Fallhöhe beträgt 161 m. Eine Apparatekammer mit Wasserschloss zwischen Wehranlage und Krafthaus gleicht Schwankungen des Wasserstroms aus, sodass das Krafthaus stets den richtigen Zufluss für eine optimale Stromerzeugung erhält. Diese vertikale Kammer wird mit dem Raise Boring Verfahren gebaut. Hierbei wird mit einer Vortriebsmaschine von oben nach unten mit einem kleinen Durchmesser gebohrt. Anschließend wird der Kopf der Maschine vergrößert und der Schacht von unten nach oben auf den vorgesehenen Durchmesser aufgeweitet. Baugrube Abbildung 3: Krafthaus Prutz/Ried, Ansicht Baugrube Hosenrohr: Schlitzwände, Injektionsschläuche Die gesamte Baugrube des Krafthauses hat einen komplizierten Grundriss, bestehend aus den drei Baugruben Hosenrohr, Krafthaus und Saugkanal. Alle Baugruben liegen im grobkörnigen Inn Schotter und mussten wasserundurchlässig gestaltet werden. Der vertikale Baugrubenverbau wurde mittels Schlitzwänden (d = 60 bis 80 cm) realisiert. Die Baugrubensohle liegt bei 15 m unter der GOK (äußere Baugruben Hosenrohr und Saugkanal) bzw. bei 25 m (mittige Baugrube Krafthaus). Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 7

9 Die Sohlabdichtung der äußeren Baugruben wurde mittels einer 2,3 m dicken Injektionssohle realisiert. Diese Sohle besteht aus 4 Lagen: Die oberste und zuerst verpresste besteht aus Zementsuspension. Sie dient dazu, dass die nächsten Lagen (aus Weichgelsuspension) in der vorgesehen Tiefe bleiben, und somit nicht nach oben wandern können. Die innere Baugrube wurde mit einer Unterwasserbetonsohle abgedichtet, die mit Mikropfählen rückverankert und somit gegen Auftrieb gesichert wurde. Abbildung 4: Skizze des Baugrubenaufbaus Der natürliche Grundwasserspiegel liegt bei 1,5 m und musste kurzfristig abgesenkt werden, um eine einfachere Herstellung der Litzenanker in einer Tiefe von 3,5 m zu ermöglichen. Zum Zeitpunkt der Exkursion befand sich die Baugrube Hosenrohr im Aushub und wir konnten beim Herstellen der Anker zum Aussteifen der Baugrube und bei den Injektionsarbeiten für die undurchlässige Baugrubensohle zusehen. Abbildung 5: Ankerbohrung durch die Schlitzwand Eine abschließende Begehung der Baustelleneinrichtungsfläche Maria Stein rundete unsere Eindrücke ab. Dort wird der Fensterstollen Maria Stein aufgefahren, von dem aus die beiden Vortriebe des Triebwasserstollens 12,7 km in Richtung Ovella und 8,9 km in Richtung Prutz mit einer TVM der Fa. Robbins erfolgen werden. Derzeit ist eine Feldfabrik zur Tübbingproduktion im Aufbau. Danksagung Wir bedanken uns herzlich bei Herrn Schlatter für den informativen Vortrag zum GKI und die sehr interessante Baustellenführung. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 8

10 Talsperre von Vajont Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Longarone / Erto e Casso, Italien Parco Naturale Dolomiti Friulane Antonio Cassuto Julia Leuthold und Sebastian Ruhl Am 27. Mai 2015 fuhren wir nach Norditalien, in die Region Friaul Julisch Venetien um das Vajont Tal zu besichtigen. Das Tal erlangte im Jahr 1963 traurige Berühmtheit, als durch eine Hangrutschung, der Stausee am Ende des Vajont Tales überflutet wurde und durch das Unglück 2000 Menschen ums Leben kamen. Einer der renommiertesten Geologen, die sich mit dem Ereignis befassten, war Professor Leopold Müller, der verstorbene Lehrstuhlinhaber für Felsmechanik am IBF in Karlsruhe. Er hatte auch schon während des Baus des Staudamms die Gefahr der Hangrutschung erkannt und davor gewarnt, ihn in Betrieb zu nehmen. Bei der Exkursion hatten wir das Glück, dass mit Professor Fecker ein ehemaliger Assistent von Professor Müller bei der Besichtigung des Unglücksortes dabei war, und uns detaillierte Erkenntnisse über den Ablauf und die Ursachen der Katastrophe erzählen konnte. Zudem führte uns ein einheimischer Bergführer, Antonio Cassuto, der beim Parco delle Dolomiti Friulane angestellt ist, durch das Tal. Dank dieser beiden Personen, konnten wir im Rahmen einer dreistündigen Wanderung sehr viel über die Katastrophe und ihre Ursachen lernen. Der geschichtliche Hintergrund zum Unglück Das Tal liegt in den Friulanischen Dolomiten und ist nach dem Vajont Fluss benannt, der das Tal durchfließt und anschließend in den größeren Fluss Piave mündet. Das vorherrschende Gestein in den Dolomiten ist Kalkstein und Dolomitgestein, daher besteht auch das Vajont Tal im unteren Teil hauptsächlich aus dicken Dolomit /Kalksteinschichten, die lokal stark zerklüftet sein können und an manchen Stellen auch Toneinlagerungen aufweisen. Die Staumauer wurde in den Jahren erbaut und war zu dieser Zeit mit 261,6 Metern Höhe die höchste Staumauer der Welt. Der Stausee sollte den Abschluss einer Gruppe von fünf Stauseen bilden (Pieve die Cadore, Vodo die Cadore, Valle die Cadore, Pontesei, Val Gallina), die von der Elektrizitätsgesellschaft SADE (Società Adriattica di Elettricità) betrieben wurden. Bei der Mauer handelt es sich um eine zweiachsig gekrümmte Bogenstaumauer, die im oberen Teil 3,40 Meter, unten 22,11 Meter breit ist und eine Kronenlänge von 190 Meter besitzt. Der leitende Bauingenieur war der Italiener Carlo Semenza, der auch für den Bau des Stausees im Val Gallina und im Val die Cadore zuständig gewesen war. Die Herausforderung beim Bau der Mauer war, die Verformungen, welche aufgrund der Pegel und Temperaturschwankungen entstehen, nicht auf das Gebirge zu übertragen. Die Lösung war eine gelenkige Lagerung der Mauer auf einer Betonschwelle, damals eine Neuheit im Staudammbau (diese Bauart wird im Italienischen als Pulvino bezeichnet). Die Verbindung zwischen dem Pulvino und der Betonmauer bestand aus einer doppelten Dehnfuge aus Kupferblech. Um das anstehende Gebirge Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 9

11 Abbildung 7: Blick in das Vajonttal (Unterwasser, ca. 1950) Abbildung 6: Blick in das Vajonttal (Oberwasser, ca. 1950) abzudichten, wurden zudem dreifache Injektionsschleier verwendet, die vom Stollen aus eingebracht wurden. Zusätzlich wurde das Gebirge im Widerlagerbereich durch vertikale Ankerbalken gesichert. Bei geologischen Untersuchungen während des Baus wurde entdeckt, dass an der südlichen Talflanke eine postglaziale Rutschung stattgefunden hat. Nach genauen Untersuchungen warnte Professor Müller in einem Gutachten vor einer weiteren Nutzung des Stausees, da er befürchtete, dass eine Rutschung von ca. 200 m³ zu einer Überflutung des Sees führen könnte. Der Bauingenieur Carlo Semenza und der Bauherr SADE, lehnten das Gutachten jedoch ab und fuhren mit dem Bau des Staudammes fort. Der Betrieb des Stausees bis zum Eintreten des Unglücks wird in drei Phasen unterteilt. Die erste Phase beginnt mit der Inbetriebnahme des Bauwerks im November 1960 und der ersten Füllung des Sees auf einen Pegelstand von 645 m ü. NN. Hierbei kam es schon zu der ersten Hangrutschung, bei der etwa m³ Felsmasse in den See rutschten und den späteren Abrissrand in der Form eines M erstmals zeigten. Nach dieser Rutschung wurden mehrere Messpunkte eingerichtet und vier Piezometerrohre eingebracht, um das weitere Verhalten des Gebirges verfolgen zu können. Die erste Rutschung führte zu einem teilweisen Umdenken auf Seiten des Bauherrn, da die entstandene Abrisskante durch Professor Müller prognostiziert worden war, und somit sein Gutachten bestätigte. Sie überlegten gemeinsam mit ihm, welche Maßnahmen ergriffen werden könnten, um die Sicherheit zu erhöhen. Professor Müller schlug vor, den Hang schrittweise und kontrolliert abrutschen zu lassen und auf diese Weise ein plötzliches Versagen auszuschließen. Die Bauherren beschlossen jedoch, dass es ausreichend sein würde, einen Bypass Tunnel zu bauen, der in einem Katastrophenfall das Wasser vom Stausee um die Staumauer herum in das Tal leiten sollte. Nach der Fertigstellung des Bypass Tunnels im Oktober 1961 begann die zweite Befüllungsphase, und der Pegel wurde wieder auf 700 m ü. NN angehoben. Da die Messpunkte nur geringe Verschiebungen von 1,5 2,5 cm/tag zeigten, wurde der Pegel in der darauffolgenden, dritten Phase auf den bis dahin höchsten Pegelstand von 710 m ü. NN angehoben. Bei der Anhebung auf diesen Stand, wurden jedoch wieder deutlichere Verschiebungen gemessen, weshalb das Wasser seit September 1963 wieder schrittweise abgelassen wurde. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 10

12 Während des Absenkvorgangs kam es am 9. Oktober 1963 um 22:39 zu einer Rutschung von 275 Millionen Kubikmetern auf der südlichen Talseite. Da die Felsmasse in einem Block und mit einer hohen Geschwindigkeit in den Stausee rutschte, wurde das Wasser des Stausees schlagartig verdrängt. Hierbei bildete sich eine 260 Meter hohe Welle, die über die Staumauer in das Tal hinab stürzte. Da sich das Tal unterstrom der Staumauer stellenweise bis auf wenige Meter Breite verengt, wurde das Wasser zusätzlich zur Fallhöhe weiter beschleunigt und zerstörte flussabwärts im Piavetal die Ortschaften Longarone, Pirago, Villanova, Rivalta und Fae. Außerdem waren auch die Dörfer flussaufwärts von der rücklaufenden Flutwelle betroffen. Die Staumauer selbst blieb weitgehend unbeschädigt und kann heute auch als Mahnmal besichtigt werden. Besichtigung Abbildung 8: Blick auf den Staudamm im aktuellen Zustand Die Führung von Antonio Cassuto umfasste einerseits eine Besichtigung der Staumauer und andererseits eine Wanderung über die abgerutschte Felsmasse. Unsere Tour begann auf der nördlichen Talseite, wo sich früher die Unterkünfte der Mitarbeiter des Staudamms befunden hatten. Zuerst führte uns Antonio Cassuto zum Staudamm, wo wir das Tal auf der Dammkrone überqueren konnten. Während der Überquerung erzählte uns Antonio Cassuto sämtliche Details über den Bau des Staudammes. Das Kontrollhaus, das auf einem Felsvorsprung an der südlichen Seite der Staumauer steht, ist als einziges Gebäude bei der Katastrophe zerstört worden, und nur die Fundamente sind heute noch zu besichtigen. Während der Wanderung auf der südlichen Talseite machte uns Antonio Cassuto auf schiefgewachsene Bäume aufmerksam. Diese Bäume standen schon an dem Hang bevor die Rutschung stattgefunden hatte und sind mit der Felsmasse nach unten gerutscht. Dadurch sind sie in eine Schieflage Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 11

13 geraten, die sie im Verlauf der letzten 50 Jahre durch ihre Wuchsrichtung ausgeglichen haben (der sogenannte Säbelwuchs ). Abbildung 9: Blick auf die Abrissfläche der Rutschung von 1963 Bei einer Pause auf einem Plateau, von dem aus die Abrisskante und die Rutschfläche sehr gut zu erkennen war, holte Professor Fecker mehrere geologische Karten heraus, um uns die Ursachen für das Unglück zu erläutern. Er zeigte uns auf einer Karte die Form der postglazialen Rutschung und erklärte, dass es heute eine anerkannte Theorie ist, dass diese schon bestehende Rutschung durch den Bau des Stausees wieder in Bewegung gekommen ist. Die Ursachen hierfür waren sowohl der Aufstau des Sees an sich, als auch die starken Schwankungen des Staupegels, die dazu führten, dass der Fuß der Rutschmasse unter Auftrieb gesetzt wurde, an Gewicht verlor und infolgedessen versagte. Außerdem kam für das Versagen unterstützend hinzu, dass es in der Zeit der ersten Rutschung und auch vor dem eigentlichen Unglück starke Niederschläge gab, die zu hangabwärts gerichteten Strömungskräften führten und somit die Rutschung verstärkten. Dieser Einfluss ist jedoch in Relation zum Auftrieb als gering einzustufen. Zusätzlich zu den Erläuterungen über die Ursachen der Rutschung zeigte uns Professor Fecker verschiedene von Professor Müller seinerzeit zusammengestellte Diagramme, auf der die Zusammenhänge zwischen Versagen, Stauhöhe, Niederschlägen und weiteren Messungen gut zu erkennen sind (siehe Abb. 10). Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 12

14 Abbildung 10: Verschiedene Diagramme aus den Unterlagen von Prof. Müller Bis heute wurden zahlreiche Theorien vorgeschlagen, um den Ablauf der Rutschung und vor allem die mit 90 Stundenkilometern extrem hoch vermutete Geschwindigkeit der Rutschmasse bei Auftreffen auf den Stausee zu erklären. Abschließend konnten wir in einem Museum, in der früheren Schule der am oberen Ende des Stausees gelegenen Ortschaft Erto e Casso, erschütternde Zeitdokumente dieser Katastrophe sehen. Danksagung Der Ausflug in das Vajont Tal und die Besichtigung der Staumauer und der Rutschungsfläche war für uns Studierende ein ganz besonderes Erlebnis, nicht nur aufgrund der Begutachtung des Ausmaßes der Rutschung vor Ort und der historischen Bedeutung der Vajont Katastrophe für die Geotechnik an sich, sondern auch weil wir die Möglichkeit hatten, mit zwei Experten, welche sich mit ihrem Wissen optimal ergänzten, die Gegend zu erkunden und sich sämtliche Fragen sofort beantworten zu lassen. Deshalb wollen wir uns recht herzlich bei Prof. Fecker und Antonio Cassuto bedanken. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 13

15 Brenner Basistunnel Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Ahrental, Österreich se.com BBT SE Andrea Lussu Elisabeth Grohme und Paul Raabe Projektvorstellung Der Brenner Basistunnel (BBT) bildet mit seinen 64 km Länge das Kernstück des Skandinavisch Mediterranen TEN Korridors vom finnischen Helsinki nach Valletta auf Malta. Die Planungsarbeiten für die länderübergreifende Nord Süd Verkehrsachse begannen Nach der Fertigstellung besteht der BBT aus zwei eingleisigen Tunnelröhren mit einem Durchmesser von 8,1 m, einem mittig darunter verlaufenden Erkundungsstollen (Durchmesser 6 m), vier Zufahrtsstollen, drei Nothaltestellen und Fluchttunneln. Letztere sind im Abstand von 333 m zwischen den beiden Hauptröhren angeordnet und entsprechen den höchsten Sicherheitsstandards. Damit werden zukünftig Güterzüge mit bis zu 120 km/h und Personenzüge mit maximal 250 km/h die Alpen unterfahren können. Der Abschnitt Innsbruck Franzensfeste ist 55 km lang und wird komplett neu gebaut. Zwischen Tulfes und Innsbruck gibt es bereits einen 13 km langen, zweigleisigen Tunnel, der für den Güterverkehr freigegeben ist. Damit der Personenverkehr diese Strecke nutzen kann, schreibt das europäische Sicherheitskonzept eine zweite, parallele Tunnelröhre vor, die als Rettungsstollen dient. Seit 2008 laufen die Arbeiten am Vortrieb des BBT. Zuerst werden die vier Zufahrtstunnel Ampass (Inntal), Ahrental (Sillschlucht südlich Innsbruck), Wolf (Steinach/Brenner) und Mauls (Eisacktal, Südtirol) und ein Großteil des Erkundungsstollens ausgebrochen. Während die Zufahrtstunnel vor allem Abbildung 11: Geologie des Brenner Basistunnel ( Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 14

16 der Anlieferung von Baumaterial und dem Abtransport von Ausbruchsmaterial dienen, soll mit dem Erkundungsstollen Wissen über die Beschaffenheit des Gebirges gewonnen werden. Dadurch erhofft man Bauzeit und kosten zu senken. Später dient er der Entwässerung und für Servicearbeiten. Zeitgleich werden von Mauls aus die ersten Kilometer des Haupttunnels ausgebrochen. Nach dem Zusammenbau der Tunnelbohrmaschinen in großen Kavernen werden diese große Teile der Hauptröhren herstellen. Das dabei durchfahrene Gestein wird in 4 Hauptlithologien unterteilt: Innsbrucker Quarzphyllit, Bündner Schiefer, Zentralgneis und Brixner Granit (Abb. 11). Des Weiteren verläuft die Trasse im Bereich des Pustertals quer zur periadriatischen Störzone. Baulos Tulfes/Pfons Im Rahmen unserer Exkursion haben wir den Zwischenangriff Ahrental bei Innsbruck besichtigt. Er gehört zum Baulos Tulfes/Pfons, das sich von Tulfes im Osten von Innsbruck bis nach Steinach am Brenner im Süden erstreckt. Dieses Baulos hat ein Bauvolumen von ca. 380 Mio. Euro. Die im Juli 2014 begonnen Bauarbeiten für das Baulos Tulfes/Pfons sollen bis März 2019 abgeschlossen sein. Dabei werden die 38 Tunnelkilometer teils konventionell und teils mit einer Tunnelbohrmaschine (TBM) ausgebrochen. Verantwortlich für diesen Bauabschnitt ist eine Arbeitsgemeinschaft des österreichischen Konzerns Strabag und des italienischen Bauunternehmens Salini Impregilo. Das Baulos besteht dabei aus folgenden verschiedenen Bauwerken: Rettungsstollen der Umfahrung Innsbruck Zwei Verbindungstunnel Nothaltestelle Innsbruck Erkundungsstollen Verschiedenen Querschläge Haupttunnelabschnitte Abbildung 12: Trassenplanung im Anschlussbereich Innsbruck Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 15

17 Rettungsstollen der Umfahrung Innsbruck Der bereits 1994 in Betrieb genommene Umfahrungstunnel Innsbruck ist ein 13 km langer einröhriger, zweigleisiger Tunnel. Er wird, um den Sicherheitsbestimmungen für den Personenverkehr zu genügen, um einen Rettungsstollen erweitert. Der Ausbruch des 9 km langen Rettungsstollens erfolgt mit einem Querschnitt von 30 m² 40 m² bei drei parallel aufgefahrenen Vortrieben (Kalottenvortrieb) in der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT). Die Vortriebsarbeiten sollen Mitte 2017 abgeschlossen werden. Abbildung 13: Sicherung der Kalotte nach NÖT Für den Rettungsstollen werden ca. 12 Verbindungstollen zum bestehenden Tunnel erstellt. Dabei wird besonders auf die dabei entstehenden Erschütterungen im bestehenden Tunnel geachtet. Wird der Grenzwert von 25 mm/s überschritten, muss eine Schadensprüfung des Bestandstunnels vorgenommen werden und es kommt zu einem Stillstand des Schienenverkehrs. Verbindungstunnel Die Verbindungstunnel erstellen eine Verknüpfung zwischen dem BBT und der Umfahrung Innsbruck an der bereits 1994 eine Abzweigung zum BBT errichtet wurde. Aufgrund der unterschiedlichen Zugverkehrsführung zwischen Italien (Linksverkehr) und Österreich (Rechtsverkehr) wird durch eine Ü berwerfung der kreuzungsfreie Übergang des Zugverkehrs garantiert. Nothaltestelle Innsbruck Nach den europäischen Sicherheitsstandards sind für den BBT maximal alle 20 km Nothaltestellen vorzusehen. Die nördlichste dieser Nothaltestellen ist südlich von Innsbruck geplant. Die Nothaltestellen haben eine Länge von 450 m und werden mit einem größeren Querschnitt aufgefahren um bessere Rettungsmöglichkeiten zu bieten. Des Weiteren wird parallel zu den beiden Haupttunnelröhren im Bereich der Nothaltestelle ein zusätzlicher Mittelstollen aufgefahren, der durch Querverbindungen und Brandschutztüren erreichbar ist. Zur Verbesserung der Rettungsmöglichkeiten sind im Bereich der Nothaltestelle die Querschläge alle 90 m, anstatt alle 333 m, geplant. Erkundungsstollen In einem Vorlos wurden bereits 5 km Erkundungstollen aufgefahren und am Ende eine Montagekaverne für eine TBM ausgebrochen. Der Erkundungsstollen wird von der Montagekaverne aus mit Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 16

18 einer Länge von 15 km in Richtung Steinach am Brenner aufgefahren. Die Gripper TBM der Firma Herrenknecht hat eine Gesamtlänge von 180 m und einem Schilddurchmesser von ca. 8 m. Die TBM ist mit einem Einfachschild und einem Schildbohrgerät ausgestattet, um besonders die Störzonen besser erkunden zu können. Die Sicherung des Erkundungsstollens erfolgt konventionell mit Spritzbeton, Ankern und Baustahlmatten. Die TBM soll im November 2015 mit dem Vortrieb beginnen. Die Arbeiten für das derzeit größte Baulos Tulfes/Pfons werden in Zukunft mit 7 Vortrieben gleichzeitig erfolgen. Bis auf den Erkundungsstollen wird konventionell nach der NÖT gearbeitet. Bei einer mittleren Überdeckung von ca. 250 m mit immer wieder auftretenden Störzonen, in denen die anstehenden Gesteine ein Quellpotential von bis zu 50 cm aufweisen, werden rund 9 Mio. m³ festes Gestein ausgebrochen und in mehreren Deponien eingebaut. Wie für das gesamte Projekt, gibt es auch hier strenge Auflagen, um die Umwelt und die Bevölkerung so wenig wie möglich zu stören. Abbildung 14: Blick von der Aushubdeponie Ahrental Ausblick Ab 2017 soll das Hauptlos mit einem Bauvolumen von ca. 2,8 Mrd. Euro ausgeschrieben werden. Die Inbetriebnahme des Gesamtprojektes wird 2026 erfolgen, wobei das Jahr zuvor ausschließlich Testfahren durchgeführt werden. Die Kosten des ganzen Baus des BBT werden auf 8,585 Mrd. Euro geschätzt und je zu 50% durch Österreich und Italien übernommen. Die EU kofinanziert derzeit 30% der Arbeiten und wird ihre Beteiligung auf 40% erhöhen. Durch den BBT verkürzt sich die Fahrzeit zwischen Innsbruck und Franzensfeste im Personenverkehr von derzeit 80 Minuten auf 25 Minuten. Danksagung Die Betreuung der Exkursion auf dieser Baustelle erfolgte im Auftrag der BBT SE durch Dipl. Ing. Andrea Lussu, M.Sc., der zuständig für die Bauausführung Österreich ist. Wir bedanken uns nochmals herzlich für den Einblick in das spannende Projekt Brenner Basistunnel und wünschen weiterhin viel Erfolg. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 17

19 Bahnprojekt Stuttgart Ulm PFA 2.3 Albhochfläche Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Ulm, Deutschland stuttgart ulm.de Deutsche Bahn AG Dr. Ing. Stefan Kielbassa Ivo Kimmig und Stephan Rollbühler Am letzten Tag unserer diesjährigen Pfingstexkursion wurden wir um 9.30 Uhr von Herrn Dr. Ing. Stefan Kielbassa von der DB Projekt Stuttgart Ulm GmbH im Besucherzentrum in Ulm empfangen. Im übersichtlich und informativ gestalteten Info Container verschaffte uns Herr Dr. Kielbassa als zuständiger Abschnittsleiter der Planfeststellungsabschnitte (PFA) 2.3, 2.4 und 2.5a1 zunächst einen Überblick über die Gesamtbaumaßnahmen des Bahnprojekts Stuttgart Ulm, die Aufteilung in Planfeststellungsabschnitte und die dabei auftretenden ingenieurtechnischen Herausforderungen. Das Bahnprojekt Stuttgart Ulm umfasst zum einen die Neuordnung des Bahnknotens Stuttgart, meist als Stuttgart 21 (S21) bezeichnet und zum anderen die Neubaustrecke Wendlingen Ulm. Im Rahmen von S21 wird der unterirdische Neubau des Hauptbahnhofs Stuttgart als Durchgangsbahnhof umgesetzt. Dabei sind zum Anschluss an bestehende Strecken sowie der Filderebene umfangreiche Tunnelbaumaßnahmen erforderlich. Die Neubaustrecke Wendlingen Ulm wird über eine Strecke von ca. 60 km durch 9 Tunnel und 37 Eisenbahn und Straßenüberführungen in enger Bündelung an die BAB A8 führen und so eine weitere Zerschneidung der Landschaft vermeiden. Dabei verlaufen 31 km der Strecke in Tunnels und 29 km als offene Strecke. Die Neubaustrecke wird durchgehend mit fester Fahrbahn ausgerüstet und ermöglicht eine Reisegeschwindigkeit von 250 km/h, sodass die derzeitige Reisezeit von Stuttgart nach Ulm von 54 min auf 28 min verringert wird. Zudem wird die Bestandsstrecke im Filstal entlastet und Kapazität für zusätzlichen Bahnverkehr geschaffen. Die geplante Inbetriebnahme der Neubaustrecke wird mit Dezember 2021 angegeben. Übersicht über die PFA Der PFA 2.3 Albhochfläche besteht aus großen Abschnitten offener Strecken und den drei Tunneln Widderstall, Merklingen und Imberg, die alle entlang der BAB A8 gebaut werden. Eine Besonderheit ist dabei eine Schnittstellenproblematik, die sich aus dem Planfeststellungsbeschluss ergibt, welcher den parallelen 6 streifigen Ausbau der BAB A8 zum Neubau der Bahnstrecke vorschreibt. Lediglich für den Tunnel Widderstall wurde nach einem Einspruch der DB eine Entkopplung vereinbart, sodass die Tunnelarbeiten früher begonnen und schneller abgeschlossen werden können. Der PFA 2.4 Albabstieg besteht aus einer kurzen offenen Strecke bei Dornstadt, bevor die Trasse mit dem eingleisigen, zweiröhrigen und 5,9 km langen Albabstiegstunnel Richtung Ulm in bergmännischer Bauweise vorgetrieben wird. Der PFA 2.5a1 Ulm Hauptbahnhof beinhaltet den Anschluss der Neubaustrecke und den Umbau des Hauptbahnhofs in Ulm. Nach der interessanten Einführung in das Bahnprojekt Stuttgart Ulm fuhren wir gemeinsam mit Herrn Dr. Kielbassa auf die Albhochfläche, um das Gehörte nun auch endlich mit eigenen Augen betrachten zu können. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 18

20 Besichtigung Tunnel Imberg Als ersten Stopp wählte Herr Dr. Kielbassa den 499 m langen Tunnel Imberg, der parallel zur BAB A8 verläuft und bei Temmenhausen in der Gemeinde Dornstadt liegt. Der zweigleisige, einröhrige Tunnel wurde an eine Arbeitsgemeinschaft, bestehend aus den Firmen Johann Bunte GmbH und Stutz GmbH, mit einem Bauvolumen von nahezu 61,9 Mio. Euro vergeben. Aufgrund des anstehenden massiven Kalksteins wird ein Abschnitt von etwa 220 m in bergmännischer Bauweise vorangetrieben und der restliche Teil des Tunnels in offener Bauweise. Die bergmännischen Arbeiten begannen Ende März 2015, wobei der Tunnelanschlag mit Tunneltaufe am 22. April 2015 erfolgte. Die bergmännische Bauweise wird mittels Sprengvortrieb in der Vortriebsklasse 4A bzw. 6A durchgeführt. Eine temporäre Sicherung wird durch Spritzbeton und Anker gewährleistet. Baubegleitend werden Konvergenzmessungen durchgeführt, um abschließend die Innenschale nach Fertigstellung des Rohbaus einbauen zu können. Ab einer Tunnellänge von 200 m wird eine baustelleneigene Rettungswehr benötigt. Daher wurde entgegen dem Hauptvortrieb von Ulm nach Stuttgart ein Nordvortrieb von Stuttgart nach Ulm bis auf 45 m vorgetrieben um die Vortriebslänge zu begrenzen, sodass die baustelleneigene Rettungswehr nicht notwendig ist. Der Südvortrieb in Richtung Stuttgart steht aktuell bei ungefähr 84 Tunnelmetern. Parallel zu den Sprengarbeiten werden Baugruben auf beiden Seiten des bergmännischen Abschnittes mittels Sprengungen und Spritzbeton und Ankersicherungen an den seitlichen Wänden für den Tunnel in offener Bauweise hergestellt. Nachdem die Baugruben fertig gestellt sind, wird der Tunnel mittels Sohl und Gewölbeschalwägen gebaut und hinterher verfüllt. Abbildung 15: Blick auf das südliche Tunnelportal des Tunnels Imberg mit parallel verlaufender BAB A8 Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 19

21 Besichtigung Tunnel Widderstall Nachdem wir den Tunnel Imberg besichtigt hatten, fuhren wir zum Tunnel Widderstall, der sich weiter Richtung Stuttgart ebenfalls parallel zur BAB A8 im Bereich des Weilers Widderstall in der Gemeinde Merklingen befindet. Den Zuschlag für dieses Bauvorhaben mit Gesamtkosten von 36,7 Mio. Euro bekam die Bietergemeinschaft aus Wayss & Freitag Ingenieurbau AG, HOCHTIEF Solutions AG und ALPINE Bau Deutschland AG. Im Februar 2013 begannen vorbereitende Arbeiten für die 22 m tiefe Baugrube des 962 m langen Tunnels, der vollständig in offener Bauweise errichtet wird. Für die Baugrube sollen insgesamt Kubikmeter Material ausgebrochen werden, welches je nach Eignung auf Deponien endgelagert oder zur späteren Hinterfüllung des Tunnels genutzt wird. Der Querschnitt des zweigleisigen, einröhrigen Tunnels wird als Maulprofil ausgebildet und soll aus insgesamt 93 Ortbetonblöcken, aufgeteilt in Gewölbe und Sohle, mit einer Regellänge von 10 m und zwei Portalblöcken mit einer Länge von 16,5 m hergestellt werden. Die Tunnelröhre wird nach Fertigstellung wieder mit geeignetem Aushubmaterial überschüttet. Die maximale Überdeckung des Tunnels beträgt dabei bis zu 10 m. Die Gradiente fällt im Tunnel durchgehend mit einem Gefälle von 10,5 von Westen in Richtung Osten hin ab. Der gegenwärtige Stand der Arbeiten liegt bei der Fertigstellung des Gesamtaushubs. Die Fertigstellung der Röhre von Gewölbe und Sohle liegt bei 340 m, wobei die Sohle bereits bis 450 m fertiggestellt ist. Der gesamte Tunnel soll planmäßig bereits im November 2015 fertiggestellt werden. Über dem Tunnel soll die künftige Autobahn Raststätte Widderstall errichtet werden. Abbildung 16: Betonage der Tunnelschale des Tunnels Widderstall mit Blick auf den inneren Schalwagen Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 20

22 Eine Bauverzögerung ergab sich unvorhersehbar durch eine 15 m lange, 10 m breite und 12 m hohe Karsthöhle. Diese Karsthöhle wurde durch einen Höhlenforscher vermessen und auf eventuelle Verbindungen zu benachbarten Karstsystemen untersucht. Die gefundene Karsthöhle stellt die bis dato größte im Rahmen des Bahnprojekts angetroffene Karsthöhle auf der Albhochfläche seit Beginn der Bauarbeiten dar. Nachdem der Höhlenforscher eine Verbindung zu benachbarten Karstsystemen ausschließen und Entwarnung bezüglich der Standsicherheit geben konnte, wurde die Karsthöhle mit Steinen, Geröll und Beton verfüllt, sodass keine Auswirkungen auf den Betrieb der Trasse nach Fertigstellung des Tunnels auftreten werden. Geologie der Albhochfläche Auf der Albhochfläche treten innerhalb der Kalksteinformationen immer wieder Karsthöhlen oder Dolinen auf, die einen Schwachpunkt für die Standsicherheit des Gebirges um den Tunnel herum darstellen. Diese Karsthöhlen haben je nach Füllung mit tonigem oder schluffigem Material, Wasser oder Luft erheblichen Einfluss auf die Bau und Betriebsphase der Neubaustrecke insbesondere bei geringem Abstand zu den Tunnelbauwerken. Abbildung 17: Schichtung von anstehenden Kalksteinformationen am Beispiel einer Böschung am Tunnel Imberg Karsterkundung Die Verwendung der festen Fahrbahn für die Neubaustrecke Wendlingen Ulm setzt voraus, dass sich keine Setzungsunterschiede zwischen den einzelnen Tragplatten ergeben. Um das bei Bauwerken in dieser Geologie gewährleisten zu können, muss eine weitreichende Karsterkundung vor und während der Bauphase durchgeführt werden. Anschließend muss mit den gewonnenen Daten über die weitere Behandlung einer ggf. angetroffenen Karststruktur entschieden werden. Es werden bereits während des Vortriebs baubegleitend zwei unabhängige geophysikalische Verfahren zur Erkundung des anstehenden Gebirges angewendet, um mögliche Karststrukturen vorher zu Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 21

23 erfassen und zu kartieren. Zum einen werden seismische Messungen (Wellenreflektion/ refraktion bzw. Änderung Wellengeschwindigkeit) und zum anderen gravimetrische Messungen (Dichteunterschiede) durchgeführt. Durch die Ergebnisse der beiden Messungen können Anomalien im Untergrund ausgemacht werden, welche tendenziell Karststrukturen darstellen könnten, die eine nähere Untersuchung erfordern. Diese Anomalien werden je nach Größe in Gefährdungsklassen eingeteilt (0 1: nicht gefährlich, ab 2: Sanierung erforderlich). Zur Bestätigung der geophysikalischen Verdachtsstellen werden dann direkte Bohrungen durchgeführt. Falls diese Bohrungen immer noch keine ausreichende Beschreibung der Anomalie liefern, können weitere Verfahren wie z.b. Kamerabefahrungen des Bohrlochs durchgeführt werden. Je nach Größe der Anomalie bzw. der bestätigten Karsthöhle werden Maßnahmen (Verfüllung, Sanierung) getroffen, um die Standsicherheit beim Bau der NBS gewährleisten zu können. Danksagung Wir bedanken uns sehr herzlich bei Herrn Dr. Stefan Kielbassa für die ausführliche Information über die Projektabschnitte und deren speziellen Schwierigkeiten, die nicht immer bautechnischer Natur sind. Des Weiteren bedanken wir uns dafür, dass er uns ermöglicht hat, die Baustellen vor Ort besichtigen zu können, sodass wir auch mit eigenen Augen die umfangreichen Tunnelbaumaßnahmen sehen konnten. Es war rundum eine sehr interessante Führung! Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 22

24 Bahnprojekt Stuttgart Ulm PFA 2.4 Albabstieg Ort: Website: Gastgeber: Führung: Bericht: Dornstadt, Deutschland stuttgart ulm.de ARGE Tunnelbau (Max Bögl, Züblin) Alexander Gasser, Timo Rothe Falk Wagemann, Martin Kracht Planmäßig um 15 Uhr trafen wir am Freitagnachmittag auf unserer letzten Baustelle ein. Wir wurden von Bauingenieur Alexander Gasser (Max Bögl) in Empfang genommen. In der Position des Stellvertretenden Projektleiters der ARGE Tunnel Albabstieg gab er uns eine Einführung in den Planfeststellungsabschnitt 2.4 (PFA 2.4) Albabstieg. Die ARGE Tunnelbau setzt sich zusammen aus den Baufirmen Max Bögl, welche für die kaufmännische Geschäftsführung (KGF 40 %) zuständig ist, und Züblin, welche sich um die technische Geschäftsführung (TGF 60 %) kümmert. Nach der Präsentation wurden zwei Gruppen gebildet. Herr Gasser übernahm dabei den Part der Führung über die Baustelleneinrichtungsfläche mit zusätzlichen Informationen über das Projekt. Hinzu kam Herr Timo Rothe in der Position des Vortriebsbauleiters, der die Führung unter Tage übernahm. Abbildung 18: Übersichtskarte Albabstiegstunnel (Quelle: Bahnprojekt Stuttgart Ulm e.v.) Projektvorstellung Der Albabstiegstunnel ist Bestandteil der Neubaustrecke Wendlingen Ulm. Nachdem die Hochgeschwindigkeitsstrecke auf der Alb der Autobahn folgt, löst sie sich bei Dornstadt von dieser und bewerkstelligt den Albabstieg in einem m langen Tunnel. Es entstehen zwei Tunnelröhren mit Ei Profil, die nach der neuen Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) vorgetrieben und zweischalig mit dazwischen liegender Abdichtung ausgebaut werden. Der Ausbau folgt von einer Zwischenangriffsstelle, der BE Fläche Lehrer Tal. Von dort wird in beide Richtungen (Stuttgart und Ulm) vorgetrieben. Zum Zeitpunkt der Besichtigung waren 38 % der Gesamtlänge aufgefahren. Der Vortrieb erfolgt im gemischten Bagger und Sprengverfahren, sowie in Spritzbetonbauweise. Vorherrschende Vortriebsklasse des Albabstiegstunnels ist die Klasse 6A. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 23

25 Baustelleneinrichtungsfläche Lehrer Tal Auf der Baustelle Albabstiegstunnel wird in Tag und Nachtschicht gearbeitet. Insgesamt sind etwa 220 Personen beschäftigt, die in 4 Schichten eingeteilt sind. Pro Tag arbeiten 3 Schichten. Auf der Baustelle gibt es verschiedene Sektionen. In einer Sektion sind Unterkünfte für die Bergleute, ein temporäres Gebäude für den Arbeitgeber und eines für den Arbeitnehmer mit Bauleitung aufgebaut. Außerdem sind in der Nähe des Tunnelportals Tagesräume für die Bergleute, sowie aufgrund einer gesetzlichen Vorgabe in Baden Württemberg eine Rettungswehr eingerichtet. Abbildung 19: Blick auf die BE Fläche Lehrer Tal (Quelle: Bahnprojekt Stuttgart Ulm e.v.) In einer weiteren Sektion ist eine Wasseraufbereitungsanlage platziert. Sie gewährleistet, dass das eingeleitete Wasser schadstofffrei ist, das aufgrund des in Richtung Ulm fallenden Vortriebs anfällt. Sie muss diese Wassermassen auch im Havariefall bevorraten und behandeln können. In einer dritten Sektion findet die Klassierung und Zwischenlagerung des Aushubmaterials statt, welches kontinuierlich auf externe Deponien transponiert wird. Etwa ein Drittel der Aushubmasse kann intern verwendet werden. Die vierte Sektion beherbergt das Magazin und Werkstätten sowie das speziell abgeriegelte Sprengstofflager, welches rund um die Uhr durch eine Person überwacht ist. Die Baustelleneinrichtung Lehrer Tal soll nach Beendigung der Arbeiten komplett rückgebaut werden inklusive des Zwischenangriffs, welcher gänzlich verfüllt werden soll. Albabstiegstunnel Wir fuhren über den 341 m langen Zwischenangriff, welcher über 10 % Neigung und mit einem zusätzlichen abgeschotteten Fußgängerweg in der Röhre ausgestattet ist, in die beiden Tunnelröhren Richtung Dornstadt hinein. Der Vortrieb in den beiden Tunnelröhren war unterschiedlich weit fortge Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 24

26 schritten. In der Tunnelröhre Ost wurde eine Sprengung vorbereitet und später auch durchgeführt. Währenddessen wurden in der Tunnelröhre West Spritzbetonarbeiten am Kalottenvortrieb ausgeführt. Der Abstand der beiden Tunnelröhren beträgt zwischen 15 und 20 m, wobei in Abständen von 500 m insgesamt 11 Querschläge angelegt werden. Die größte Überlagerung beträgt ca. 78 m und die geringste Überlagerung beträgt im Lehrer Tal ca. 6,5 m. Abbildung 20: In der Tunnelröhre West Richtung Stuttgart, Spritzbetonarbeiten an der Ortsbrust Die NÖT unterteilt den Tunnelquerschnitt in Kalotte, Strosse und Sohle, welche nacheinander vorgetrieben werden. Beim Albabstiegstunnel betragen die Querschnitte für die Kalotte 58 m², für die Strosse 23 m² und für die Sohle 18 m². Die bei der Sprengung erzielte Abschlagslänge variiert stark mit der Geologie, was durch eine vorauseilende Erkundung im Karst abgeschätzt werden kann. Der Ausbau erfolgt dadurch mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 7,5 m pro Tag. Pro Kalottenabschlag werden 100 kg patronierter Sprengstoff benötigt, welcher ein Aushubvolumen von etwa 40 m³ produziert. Insgesamt werden laut Vortriebsbauleiter Herrn Rothe pro Tag Liter Diesel und 2000 kwh Strom verbraucht. Die Sicherung der Ortsbrust und des Vortriebes wird durch Rohrschirme und Spieße gewährleistet. Im Bereich der Süßwassermolasse werden vor allem Spieße verwendet. Die Rohrschirme finden Verwendung um eine Grundleitung unter einer Deponie im Rappenbad Tal zu unterfahren, die einen Abstand von lediglich 60 cm zur Tunnelschale aufweist. Danksagung An dieser Stelle gilt unser Dank Herrn Alexander Gasser und Herrn Timo Rothe für Ihre Zeit und die ausführlichen und lehrreichen Erklärungen bei dieser interessanten Baustellenführung, mit der unsere Exkursionswoche endete. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik Seite 25