Ausführungsplanung und Sonderlösungen - Einsatz einer AVN 3000 D und Bergung unter Druckluft

(Presseinformation der FBS)

84 m lang war die Vortriebsmaßnahme, die die Hans Lemme Hoch-, Tief- und Stahlbeton GmbH & Co. im Auftrag der Berliner Wasserbetriebe im Dezember des vergangenen Jahres unter dem Westhafenkanal ausgeführt hat. Das Berliner Bauunternehmen, Gesellschafter in der ARGE Düker Westhafenkanal, setzte bei den Tiefbauarbeiten auf modernste Mikrotunneling-Technik. Aufgrund des stark gestörten Baugrundes und der geringen Überdeckung zur Sohle des Westhafenkanals wurde die gesamte Vortriebsstrecke mit einem Mixschild aufgefahren. Eine weitere Besonderheit: Die für die Erstellung des Dükers eingesetzten FBS-Vortriebsrohre DN 3000 der Kies- und Betonwerk Leonhard Gollwitzer GmbH Co. KG wurden aufgrund der  Einbautiefe und des darüber lastenden enormen Wasserdrucks mit einem modifizierten Dichtungssystem ausgestattet.

Der Ausbau der so genannten Berliner Wasserstraße ist Teil des Verkehrsprojektes Deutsche Einheit Nr. 17. Im Rahmen dieses Projektes wird die Wasserstraßenverbindung Wolfsburg-Magdeburg-Berlin auf einer Länge von 280 km für eine moderne Binnenschifffahrt ausgebaut. Die gesamte Strecke soll auf eine Tiefe von 4 m und je nach Profil auf eine Wasserspiegelbreite von 42 bis 55 m ausgebaggert werden. Ab 2008 – so die Planung – können dann neben den bereits heute verkehrenden Schiffen auch 110 m lange und mehr als 11 m breite Großmotorschiffe und Schubverbände bis 185 m Länge Güter auf dem Wasserweg in die Hauptstadt transportieren. Neben Mittellandkanal, Elbe-Havel-Kanal, mittlerer Havel, Sacrow-Paretzer-Kanal, Teltowkanal, Britzer Zweigkanal und der Spree ist auch der Westhafenkanal in Berlin-Charlottenburg von der Ausbaggerung betroffen. Vor Beginn der tief greifenden Umgestaltung des Kanalquerschnittes ist es notwendig, zahlreiche Dükerbauwerke samt Anbindungsbauten außer Betrieb zu setzen oder zu verlegen. Im Zuge dieser Maßnahmen wurde westlich der Mörschbrücke ein neuer tief liegender Düker DN 3000 aus FBS-Stahlbetonrohren über eine Länge von ca. 84 m mit dem Rohrvortriebsverfahren erstellt. In dieses Mantelrohr wurden im Anschluss an die Rohrvortriebsarbeiten Stahlrohre der Nennweiten DN 300 und DN 1400 für einen M-Kanal, DN 800 für eine Trinkwasserleitung und DN 1200 für eine Abwasserdruckleitung eingezogen.

Rohrverbindungen modifiziert

Die 21 zur Herstellung des Dükers benötigten Vortriebsrohre DN 3000 / DA 3600 wurden im Kies- und Betonwerk Leonhard Gollwitzer GmbH Co. KG gefertigt und mit einem Spezialtransporter just in time zur Einbaustelle transportiert. Die Rohre, die den FBS-Standard erfüllen, haben eine Baulänge von 4 m und verfügen über ein Stückgewicht von über 31 t. Das Besondere: Die Schwergewichte wurden aufgrund der erhöhten Anforderungen überarbeitet. So wurde die Verbindungskonstruktion nach Aussage von Geschäftsführer Leonhard Gollwitzer speziell für die Vortriebsarbeiten modifiziert und für den enormen Wasserdruck in 20 m Tiefe ausgelegt. „Das abgeänderte Dichtsystem hält nun Drücken bis zu 3,50 bar stand“, erläutert Gollwitzer, der darüber hinaus betont, dass der vom Bauherrn hierfür geforderte Nachweis ohne Probleme erbracht werden konnte.

Luftpolster regelt Stützdruck

Laut einem Gutachten des IB Prof. Dr.-Ing. Müller-Kirchenbauer und Partner GmbH weisen die in der Düker-Trasse liegenden Bohrungen  eine etwa 1,50 m mächtige Auffüllung auf, an die sich zunächst Fein- und Mittelsande und in größeren Tiefen auch kiesige Sande, Kiessande bzw. Kiese anschließen. Die Wasserüberdeckung über der Tunnelsohle beträgt etwa 16 Meter. „Aufgrund der geringen Überdeckung zur Kanalsohle des Westhafenkanals und des stark gestörten Baugrundes im Bereich der Mörschbrücke wurde ein Rohrvortrieb unter Druckluft ausgeschlossen“, erläutert Dipl.-Ing. Tim E. E. Becker, Hans Lemme Hoch-, Tief- und Stahlbeton GmbH & Co. „Deshalb sind wir der Empfehlung gefolgt und haben den Rohrtunnel aus Stahlbeton-Vortriebsrohren DN 3000 mit einem Mixschild AVN 3000 D von Herrenknecht aufgefahren.“ Der an der Ortsbrust vollflächig vom Schneidrad gelöste Boden wurde mit einer Betonitsuspension vermischt und abgefördert. „Im Gegensatz zu den herkömmlichen Mikrotunnelmaschinen mit Spülförderung wurde die Ortsbrust dabei nicht direkt über den Suspensionsdruck bzw. den Druck in der Speiseleitung gestützt“, so Becker. „Die Abbaukammer war mit einer kommunizierenden Röhre mit der dahinter liegenden Druckkammer verbunden. Die etwa zur Rohrachse mit der Betonitsuspension gefüllte Druckkammer wurde kontinuierlich durch das darüber liegende Druckluftpolster in die Abbaukammer gedrückt. Der zur Ortsbruststützung erforderliche Stützdruck konnte somit sehr genau über das kompressible Druckluftpolster geregelt und an die jeweilige erforderliche Drücke angepasst werden.“

Nach dem Abschluss der Rohrvortriebsarbeiten sind Medienrohre aus Stahl der Nennweiten DN 300, DN 800, DN 1200 sowie DN 1400 in das Stahlbetonmantelrohr eingezogen worden. Das Einziehkonzept sah vor, zunächst seitliche Betonauflager herzustellen, auf denen Führungsschienen für den späteren Einziehvorgang einbetoniert wurden. Die Produktrohre wurden im Startschacht auf speziell angefertigte Wagenkonstruktionen gespannt, miteinander verschweißt und anschließend in den Tunnel eingefahren. Nach dem Einziehen der Medienrohre wurde der verbleibende Ringraum verdämmert. Die Dükeräste wurden in den herzustellenden Stahlbetonschächten nach oben geführt und an die bereits vorhandenen Leitungen angeschlossen.