FACHBEREICH BAUINGENIEURWESEN * Vermessungskunde II Exkursion U Bahn Baustelle Hardhöhe / Fürth

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1 FACHBEREICH BAUINGENIEURWESEN * Vermessungskunde II Exkursion U Bahn Baustelle Hardhöhe / Fürth Im April 2006 waren die Studierenden des technischen Wahlpflichtfaches Vermessungskunde II mit Prof. Dipl.-Ing. Wolfgang Stockbauer zu Gast auf der U-Bahn Baustelle Hardhöhe in Fürth. Der Projektleiter der Maßnahme, Dipl.-Ing. Roland Kraus von der Firmengruppe KLEBL aus Neumarkt ermöglichte uns einen ganzheitlichen Rundgang über diese komplexe Baustelle aus dem Bereich Ingenieurbau. 1

2 Projektdaten allgemein Ziel der Gesamtbaumaßnahme ist die Erschließung der Hardhöhe in Fürth mit einem neuen U - Bahnanschluss. Dazu ist es notwendig, ein ca. 440m langes Gesamtbauwerk in offener Bauweise zu errichten, daß sich in 3 Abschnitte unterteilt. Ein 180 m langes Bahnhofsbauwerk, eine 220 m lange Verbindungsröhre, die den neuen Bahnhof mit der bereits in bergmännischer Bauweise errichteten Röhre verbindet und eine ca. 40 m lange Wendeanlage, die den Zügen ein Umkehren ermöglichen soll, da dieser Bahnhof voraussichtlich längere Zeit Endstation bleiben wird. 2

3 Baubeginn war im Juni 2006, Bauende Rohbau im November 2006 / Teilausbau März 2007 Die Bausumme Rohbau beträgt insgesamt ca.11,5 Mio. Das von der Arge Klebl Bauer zu erbringenden Leistungsspektrum beinhaltete sämtliche Spezialtiefbauarbeiten, Erdarbeiten, Rohbauarbeiten, die Ausführungsplanung und statische Berechnung, sowie die Maler-, Schlosser-, Abdichtung-, Naturwerkstein-, Fliesen-, Putz-, und Estricharbeiten und die Leistungen der Verkehrssicherung Während der gesamten Bauzeit werden rund m³ Beton und ca to Bewehrungsstahl verarbeitet. Insgesamt werden rund m³ Erdmaterial verarbeitet. 3

4 Details : MIP Wand Die Sicherung der Baugrube erfolgte durch einen Sondervorschlag der Fa. Bauer mittels MIP Wand anstelle der ausgeschriebenen Bohrpfähl- bzw. Trägerbohlwand. Die Aussenwände des Tunnelbauwerkes werden direkt gegen den anstehenden Verbau betoniert. Lediglich eine Gleitfolie trennt den Beton von der MIP Wand und soll eine Verzahnung mit dem Verbau verhindern. Deshalb ist eine relativ ebene Oberfläche notwendig. Da die bei den Erdarbeiten freigelegte MIP Wand nicht den geforderten Ebenheitsanforderungen genügt, muss sie noch abgefräst und begradigt werden. 4

5 Schalungsbau : Jeder Querschnitt des Tunnels musste vor Aufbau der Schalung in der Schalungsvorbereitung so durchgeplant werden, dass sowohl der engste als auch der weitest Querschnitt befahrbar ist und die Schalung die entsprechenden Maßunterschiede schnell und flexibel überbrücken kann. Der Wagen besteht aus einem hydraulischem Fahrwerk und einer hydraulischen Stirnabstellung. Das Fahrwerk ist um 360 drehbar und kann Höhenunterschiede über eine entsprechende Hydraulik ausgleichen. Die Rückverankerung des Frischbetondruckes erfolgt über in der Bodenplatte einbetonierte Wellenanker. Wandschalwagen 5

6 Masse Feder Element : Eine Besonderheit des U-Bahn Baues in Nürnberg und Fürth stellt der schotterlose Gleisbau dar. Die Schienenstränge werden auf eine feste Betonplatte gedübelt, die wiederum elastisch auf Elastomerlagern in regelmäßigen Abständen gebettet ist und umlaufend mit einem Luftspalt getrennt ist um Schalübertragungen auf angrenzende Gebäude zu vermeiden. Neben der Verhinderung von Schalbrücken müssen sämtliche Schwingungen der fahrenden U-Bahn so abgedämpft werden, dass keine Übertragung auf angrenzende Bauwerke stattfinden kann. Der Betonkörper und die Elastomerlager wirken als Schwingungsdämpfer so dass für jedes Lager in Bezug auf die korrespondierenden Betonmassen die Lagersteifigkeiten in einer speziellen Berechnung festgelegt werden. Bewehren und Betonieren der Masse-Feder-Elemente Die Platten werden auf der Tunnelsohle auf einer Trennschicht betoniert und anschließend mit hydraulischen Pressen angehoben und auf die Federlager aufgesetzt. Die seitliche Abschalung erfolgt durch eine Schalkonstruktion, die vor dem vorab betonierten Füllbeton anliegt. 6

7 Vermessungstechnische Herausforderung Neben einer genauen Lagerberechnung zum Schutz der angrenzenden Gebäude vor Schwingungen müssen die fahrenden U-Bahn Züge eine entsprechende Laufruhe sicherstellen. Diese ist abhängig von einer sehr genauen Verlegung der Geleise. Da diese direkt auf die Betonkörper aufgedübelt werden, müssen erhöhte Genauigkeitsanforderungen an den Betonbau gestellt werden, der entsprechend der Fahrdynamik der Gleisquer- und Längsneigung angepasst ist. Die Ist - Lage der Betonoberfläche darf innerhalb der Gleisachse nur +/- 5 mm von der Soll - Lage abweichen. Dies ist durch Kontrollvermessung und einer Höhenaufnahme im Raster von 1,25 m zu belegen. Dipl.-Ing. (FH) Bernhard Müller (Absolvent der FH Regensburg) / Leiter der Vermessungsteams KLEBL Die hohen Genauigkeitsanforderungen beim U-Bahnbau lassen sehr schnell erkennen dass, die Abwicklung einer solchen Baumaßnahme nur unter ständiger Begleitung eines kompetenten Vermessungsteams der KLEBL Baulogistik GmbH erfolgen kann. Gemäß Bauvertrag ist die Durchführung sämtlicher Vermessungsarbeiten alleine Sache des AN. Er ist für die Maß- und Lagerichtigkeit des Bauwerkes voll verantwortlich. Dem AN wird vor Baubeginn vom AG ein Festpunktnetz auf GOK in ausreichender Entfernung zur Baugrube übergeben, dass vom AN selbstständig zu verdichten ist. Der Vermesser erhält sämtliche Angaben über z.b. Blockfugen oder Gleisachsen als Koordinatenliste und übergibt dann diese Punkte abgesteckt der Baustelle. 7

8 Aufgabe der Vermessung ist neben der Absteckung des Baukörpers die Durchführung einer baubegleitenden Kontrollvermessung. Diese beinhaltet zum einen die Überwachung der direkt an die Baugrube angrenzenden Gebäude hinsichtlich Höhe und Lage um frühzeitig Schäden erkennen oder vermeiden zu können. Nach einem genau festgelegten Messprogramm wurden in Zusammenarbeit mit der LGA entlang der gesamten Baugrube an den Gebäuden Höhenbolzen und Neigungsmesseinrichtungen angeordnet und in genau definierten Zeitintervallen vermessungstechnisch kontrolliert. Die Messdaten wurden der Nullmessung gegenübergestellt und die LGA übernahm die Einschätzung, ob festgestellte Verformungen innerhalb des zulässigen und zu erwartenden Bereiches liegen. Ebenfalls Bestandteil der Überwachungsvermessung ist die Überprüfung der fertig gestellten Bauwerkselemente. Darunter fallen z.b. der Baugrubenverbau mit Überprüfung der Sollwandstärke, Abnahme der Bahnhofsaussenwände mit Überprüfung des Lichtraumes, der Verkehrs-, Sicherheits-, und Arbeitsräume, der Aufnahme des Abstands der Bahnsteigkante zur Gleisachse alle 1,25m, Abnahme der Fahrtreppengruben, Aufzugsschächte und Lichtkuppeln sowie Abnahme aller MF- Elemente. Im Einflussbereich der Baumaßnahem liegen vergleichsweise hohe Gebäude mit entsprechend hohen Fundamentlasten. Zur Kontrolle von Horizontalverschiebungen im Untergrund wurde der Einbau von sog. Inklinometermessstellen vorgesehen. Dazu wurden Messrohre im Boden mittels Kleinbohrungen abgesenkt. Eine Digitalsonde wird am Rohr abgelassen und liefert entsprechende Messdaten 8

9 Rundgang durch die Baustelle Neben qualifiziertem Personal zur Sicherstellung der hohen Qualitätsanforderungen des Bauherren ist die Basis für den Erfolg eine funktionierende Arbeitsvorbereitung. Aufgabe der Arbeitsvorbereitung ist die Festlegung des günstigsten Bauablaufs unter Berücksichtigung aller Baustellenrandbedingungen, die Suche nach einer funktionierenden Baustellenlogistik und die Festlegung geeigneter Bauverfahren. Je früher und genauer die Arbeitsschritte durchdacht werden, umso reibungsloser kann eine Baustelle abgewickelt werden. Der Fachbereich Bauingenieurwesen bedankt sich wieder einmal - sehr herzlich bei Herrn Dipl.-Ing. Roland Kraus und dem Geschäftsführer der KLEBL Baulogistik GmbH, Herrn Wolfgang Kelch für ihre engagierte Baustellenpräsentation, eine Vielzahl von Informationen und Einblicke, sowie die stilgerechte Brotzeit in der Tunnelröhre! Prof. Dipl.-Ing. Wolfgang Stockbauer Juni