Cat 321C LCR für Tunnelbau angepasst

[Bauforum24 1.130]

Sein Arbeitsplatz ist begrenzt: Der Cat Tunnelbagger 321C LCR muss beim Vortrieb des Rettungsstollens im Tunnel für die Ortsumgehung von Schwäbisch Gmünd mit einem 20 Quadratmeter großen Querschnitt auskommen und beim Lösen des Materials Leistung zeigen. Die Baumaschine dafür ausgerichtet haben Servicemitarbeiter der Zeppelin Niederlassung Böblingen, welche das Gerät an die ARGE Tunnel Schwäbisch Gmünd lieferte.

Gerade einmal ein 20 m² großer Querschnitt bleibt dem Cat Tunnelbagger 321C LCR im
Rettungsstollen, um das Material zu lösen.

Das Tunnelbauwerk, das aus einem Gegenverkehrstunnel und einem parallel verlaufenden Rettungsstollen besteht und momentan zur größten Infrastrukturbaustelle Süddeutschlands zählt, errichten die Ed. Züblin AG, Baresel GmbH, G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft m.b.H und die Östu-Stettin GmbH in einer Arbeitsgemeinschaft.

Stau ist auf der B29 schon lange die Regel. Um den Durchgangsverkehr durch das Nadelöhr Schwäbisch Gmünd zu reduzieren, soll der Verkehr durch einen neuen 2.530 Meter langen Tunnel geleitet werden. Begonnen wurde mit den Arbeiten vor rund einem Jahr. Der Tunnelanschlag erfolgte am 28. Oktober 2008. Wenn die Baumaßnahme im Juli 2013 rechtzeitig zur Landesgartenschau fertig gestellt ist, wird der Bund als Bauherr, vertreten durch das Regierungspräsidium Stuttgart, voraussichtlich rund 230 Millionen Euro in die komplette Ortsumgehung investiert haben.

Das neue Ingenieurbauwerk besteht aus einem 1.685 Meter langen Haupttunnel, der im bergmännischen Vortrieb erstellt wird. Sein Ausbruchsquerschnitt beträgt rund 80 m². Parallel zum Straßentunnel entsteht ein Rettungsstollen mit einem Ausbruchsquerschnitt von 20 Quadratmetern, der über sechs Fluchtstollen, so genannte Querschläge, mit der Hauptröhre verbunden ist. Um den Tunnel zu stabilisieren, ist eine dichte Spritzbetonschale mit möglichst gleichmäßiger Oberfläche zwingend erforderlich. Zu den besonderen Herausforderungen zählt nicht nur, dass die Bauarbeiten bei laufendem Verkehr sowie in unmittelbarer Nähe zum Bahnhof erfolgen, sondern dass die Rems unterquert werden muss und ihr natürliches Flussbett in ein 400 Meter langes künstliches Bett umgeleitet wird.

Links der 1.685 Meter lange Haupttunnel, rechts der Rettungsstollen.

Die Geologie entlang der Tunneltrasse setzt sich aus Tonstein und Sandstein zusammen. Um den harten Sandstein zu lösen, hat die ARGE im Januar mit dem Sprengvortrieb begonnen. Dabei werden ?Scheiben" von rund einem Meter Tiefe durch Sprengen gelöst, das Gestein abtransportiert und der Berg mit Stahl und Spritzbeton gesichert. Beim Rettungsstollen ist dagegen in erster Linie der Cat Tunnelbagger 321C LCR gefordert, der mit Löffel oder Hydraulikmeißel je nach Geologie das Material von der Tunnelwand löst. Eingesetzt wird die Baumaschine im Durchlaufbetrieb. ?Der Einsatz des Baggers erfolgt zyklisch mit vier bis fünf Abschlägen zu je zwei Stunden je Arbeitstag", erklärt der Züblin-Projektleiter Andreas Decker. Insgesamt hat die ARGE mit rund 50.000 m³ Material kalkuliert, die im Rettungsstollen anfallen. Im bergmännischen Bereich wird mit 200.000 Kubikmeter Ausbruchsmaterial gerechnet.

Viel Luft hat der Bagger für den Vortrieb nicht. ?Der Tunnelmaschine mit einer Höhe von drei Metern bleibt gerade ein Meter Platz nach oben, links und rechts sind es 50 Zentimeter", so Decker. Darum waren fünf Servicemitarbeiter der Zeppelin Niederlassung Böblingen unter der Federführung des Werkstattleiters Gerhard Rudolph gefordert, sich eine Sonderlösung einfallen zu lassen, damit die Maschine trotz der beengten Verhältnisse das Tunnelprofil richtig bearbeiten kann, ein ordentlicher Vortrieb zustande kommt und der Meißel parallel geführt werden kann, was vorher aufgrund des zu geringen Radius nicht möglich war und zu einem hohen Verschleiß des Arbeitswerkzeugs geführt hatte. Denn früher wurde der Druck auf das Werkzeug über die Kette der Baumaschine aufgebaut.

Um das Gerät an den Einsatz anzupassen, mussten Mitarbeiter einige Umbauten an der Maschine vornehmen. Sie änderten den Parallelvorschub, behielten die Original-Hauptkomponenten von Cat bei, konstruierten den Grundausleger komplett neu und tauschten ihn über die Osterfeiertage. Denn das ist neben Weihnachten die einzige Zeit, wo die Arbeiten im Tunnel ruhen. Dabei ist der überarbeitete Ausleger um 1.884 Millimeter gegenüber dem ursprünglichen Ausleger verkürzt worden. Da der Aufhängungspunkt der Hubzylinder herabgesetzt wurde, kommen nun kürzere Zylinder zum Einsatz. Die Aufnahmepunkte wie Drehpunkt Stiel und Aufnahme Stielzylinder sind ebenso der Kinematik angepasst worden. Das Ergebnis: Bei einer Firsthöhe von vier Metern kann nun nach dem Umbau ein maximaler paralleler Vorschub von 1,95 Metern gefahren werden. ?Mit der Lösung von Zeppelin ist die Maschine kompakter und somit die nächsten 15 Monate schneller einzusetzen. Ein Punkt, auf den wir im Tunnelbau größten Wert legen, wo Zeit Geld ist", lautet das Fazit von Decker.

Angepasst an die Einsatzbedingungen im Tunnel haben
Servicemitarbeiter von Zeppelin den Ausleger des
Tunnelbaggers.

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Herstellerlink: www.zeppelin.de

(Fotos: Zeppelin)