U-Stadtbahn Essen, Baulos 32/33

Die geologischen Verhältnisse im Essener Norden mit hohem Grundwasserstand, stark wechselnden Höhen der einzelnen Bodenschichten des Mergels und wassergesättigten Schluffen mit organischen Bestandteilen und Schlammeinlagerungen zwangen dazu, einen Schildvortrieb nach dem Erddruckprinzip für den Streckenbereich im Tunnel und die Spritzbetonbauweise unter Druckluft im Bahnhofsbereich anzuwenden. Es wurden zwei parallel geführte eingleisige Streckentunnel mit einer Gesamtlänge von ca. 3,4 km aufgefahren. Als vorläufiger Ausbau des Tunnels wird Extrudierbeton gewählt. Der Erddruckschild hat einen Durchmesser von 7,12 m. Das Schneidrad ist funktionsbedingt weitgehend geschlossen und im Zentrum mit zwei Kämmen ausgebildet, die mit Werkzeugen bestückt sind. Im Schneidrad integrierte Klappen gewährleisten, es vollkommen zu verschließen. Nur wenn ein Überdruck in der Erddruckkammer vorherrscht, ist der Erdaustrag gegeben. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Beanspruchung der Ortsbrust beim Abbau und somit ein setzungsarrner Vortrieb. Ein weiteres wesentliches Mittel zur Reduzierung der Setzungen ist die im Schildschwanz hergestellte Tunnelauskleidung aus Extrudierbeton mit 30 cm Dicke. Sie sichert den aufgefahrenen Hohlraum. Der Beton wird bei diesem Verfahren über mehrere gleichmäßig beschickte Füllöffnungen in einen ringförmigen Raum am Ende des Schildes gegen das umgebende Gebirge gepresst. Durch die besonderen Eigenschaften dieses hoch fließfähigen Extrudierbetons werden das anstehende Gebirge und auch der Wasserdruck bereits im flüssigen Zustand des Betons zuverlässig gestützt. Durch den hohen Druck beim Einbau des Betons kann dieser wie eine hydraulische Presse genutzt werden, so dass Auflockerungen und Entspannungen des umgebenden Gebirges aus dem Schildvortrieb zumindest teilweise wieder ausgeglichen werden. Durch die dabei erzielte Vorspannung des Bodens wird gleichzeitig eine innige Verzahnung zwischen dem Gebirge und der Betonaußenschale sowie eine ideale Bettung der Tunnelröhre erreicht. Im Bahnhofsbereich hat die Innenschale eine Dicke von 35 cm. Sie wird aus Stahlfaserpumpbeton hergestellt. Da jedoch der Stahlfaserbeton für die Tunnelinnenschale kein allgemein zugelassener Baustoff war, wurde nach intensiven Vorversuchen mit anschließenden Genehmigungsverfahren eine Zulassung im Einzelfall gemäß BO Strab und Tunnelbaurichtlinien erreicht.

• Land: Deutschland
• Region: Nordrhein-Westfalen
• Tunnelnutzung: Verkeher
• Nutzungsart: U-Stadtbahn
• Auftraggeber: Stadt Essen
• Bauweise: Geschlossen
• Vortrieb: Schildmaschine (SM)
• Auskleidung: Stahlfaser-Pumpbeton
• Anz. Röhren: 2
• Gesamtlänge: ca. 3400 m
• Querschnitt: außen 7,12 m Durchmesser; innen 5,82 m Durchmesser
• Herstellkosten: 187 Mio. DM (Rohbau)
• Bauzeit: 72 Monate, 1986 bis 1991