Nachgebohrt: So funktioniert der Tunnelvortrieb

Ihren ersten großen Auftritt wird die Tunnelbohrmaschine (TBM) unweit der Haltestelle Sengelmannstraße – genau genommen nördlich des Busbetriebshofs Alsterdorf – haben. Dort wird sich der sogenannte Startschacht befinden, von dem aus die Maschine abtauchen und sich im Untergrund bis nach Bramfeld durchgraben wird. Hierbei entsteht eine Röhre, in die später Gleise für zwei U-Bahnen der neuen Linie U5 nebeneinander passen.

Bevor wir ins Detail gehen, das Wichtigste vorab: Das Bauen mit einer Tunnelbohrmaschine ist ein sicheres und bewährtes Bauverfahren, das schon vielfach erfolgreich im innerstädtischen Bereich angewendet worden ist, auch in Hamburg, zuletzt bei der U4 HafenCity.

So funktioniert das Tunnelbohrverfahren

Um Hindernissen oder schwierigen Bodenverhältnissen möglichst vorzubeugen, bereitet die HOCHBAHN U5 Projekt GmbH sich gut vor. Vor Beginn der Arbeiten wurde der Baugrund mittels Baugrunderkundung genaustens untersucht.

Damit die Tunnelbohrmaschine loslegen kann, muss zuallererst eine Baugrube erstellt werden. Groß genug, um Platz für den Aufbau der Maschine zu lassen. Richtig gelesen: Die TBM wird aus Einzelteilen vor Ort im Startschacht aufgebaut. Wie beschrieben, passiert das im ersten U5-Bauabschnitt in Alsterdorf.

Eine Mammutaufgabe: Immerhin ist die strombetriebene Maschine circa 90 Meter lang und hat einen stolzen Durchmesser von knapp elf Metern.

Schneidrad macht den Weg frei für den Tunnel

Das Herzstück der Maschine ist das Schneidrad. Es ist mit dutzenden Schneidrollen und Schälmessern ausgestattet. Durch die Rotation des Schneidrads wird Erde abgegraben und schließlich der Weg frei gemacht für den Tunnel.

Erde und Gesteinsbrocken, die die Maschine bei der Rotation des Schneidrads abgräbt, werden mithilfe von Flüssigkeit über Rohre zur Baustelleneinrichtungsfläche in Richtung Startschacht gepumpt. Dort wird der aufgenommene Baugrund in einzelne Bestandteile sortiert. Die Rohstoffe können im Anschluss fachgerecht verwertet werden.

Ist der Weg frei gemacht, kann es direkt weitergehen: Im schützenden Mantel der TBM, die den erfolgreich abgegrabenen Tunnel stabilisiert, wird die Tunnelröhre zusammengebaut.

Die Röhre besteht aus sogenannten Tübbingen (vorgefertigte Beton-Elemente). Diese werden Stück für Stück präzise aneinandergelegt und temporär verschraubt. Es entstehen Ring für Ring, die in Einheit die fertige Tunnelröhre ergeben.

Geplant ist, dass die TBM durchschnittlich acht Meter Strecke am Tag schafft, stetig mit dem Ziel Bramfeld vor Augen. Dort wird die Maschine, nach kurzen Zwischenstopps in den drei Haltestellenbaugruben, zum letzten Mal wieder “auftauchen” und einen fertigen Tunnelrohbau auf dem ersten Bauabschnitt hinterlassen. In Bramfeld an der Heukoppel wird sich also der Zielschacht befinden, wo die TBM wieder abgebaut wird.

Fakten zum Tunnelvortrieb

Wie tief liegt der Tunnel maximal unter der Erde?

An der tiefsten Stelle werden circa 27 Meter zwischen der Oberkante des Tunnels und der Oberfläche liegen.

Wie lang ist die Tunnelbohrmaschine?

Die Länge der Tunnelbohrmaschine wird etwa 90 Meter betragen.

Welche Strecke wird die Tunnelbohrmaschine auf dem Abschnitt Bramfeld – City Nord zurücklegen?

Die TBM bohrt auf dem ersten Bauabschnitt einen rund 3400 Meter langen Weg durch den Untergrund.

Werden auch die Haltestellen mit der Tunnelbohrmaschine gebaut?

Nein. In den 3400 Metern sind die Abschnitte nicht inbegriffen, die ohne Tunnelbohrmaschine (also offen) gebaut werden. Haltestellen werden in offener Bauweise erstellt. Für den Abschnitt Bramfeld bis City Nord machen die Haltestellen im Bereich des Schildvortriebes eine Gesamtstrecke von etwa 600 Metern aus.

Auf diesen Metern hat die Tunnelbohrmaschine nur einen passiven Auftritt. Nach Fertigstellung der Haltestellenbaugruben wird die Maschine durch diese noch leeren Baugruben gezogen. Erst nach Vollendung des Tunnelvortriebs geht’s in den Haltestellen mit dem Rohbau weiter.

Warum bauen wir die Haltestellen nicht in geschlossener Bauweise?

Auf dem östlichen Abschnitt der U5 wird der per Tunnelbohrmaschine errichtete Tunnel einen Außendurchmesser von knapp elf Metern haben – groß genug, um zwei Gleise zu beherbergen. Doch der Platz in der bereits fertiggestellten, in sich geschlossenen Tunnelröhre, ist begrenzt: Um eine Haltestelle mit Bahnsteig, Treppe und Fahrstuhl unterbringen zu können, müsste der Tunnel aufgeweitet werden. Eine Aufweitung in geschlossener Bauweise ist zeit- und kostenintensiv, aufwendig und mit Risiken verbunden. Der Baugrund muss stabilisiert werden und es muss sichergestellt werden, dass kein Wasser in das Bauwerk eindringen kann.

Die Entscheidung ist somit auf eine offene Bauweise für die Haltestellen gefallen. 

Arbeitet die Tunnelbohrmaschine 24 Stunden am Tag?

Ja.

Bekommen die Menschen, die in der Nachbarschaft des Tunnelbaus wohnen oder arbeiten, etwas vom Betrieb der TBM mit?

Im Alltag wird die TBM für die Menschen nicht spürbar sein. Ein Pluspunkt des Tunnelbohrverfahrens: Es ist oberflächenschonend. Das heißt, die Maschine taucht ab und die Menschen können sich weiter wie gewohnt in ihrem Umfeld bewegen.

Was geschieht mit dem Bodenaushub?

Der über Rohrleitungen der TBM herausgeführte Bodenaushub wird auf eine speziell für den U5-Bau geschaffenen Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) transportiert. Dort werden in einer Separier-Anlage die flüssigen und festen Bestandteile des Aushubs voneinander getrennt. Die festen Bestandteile werden anschließend fachgerecht verwertet.

Bauverfahren im weiteren Verlauf der U5

Im weiteren Verlauf der U5 von der City Nord über die Innenstadt bis zu den Arenen steht das Bauverfahren im Detail noch nicht fest, da hier aktuell noch die vertiefte Planung läuft.

Was wir schon wissen: Da die Strecke vollständig unterirdisch verläuft, wird diese zu einem großen Teil per Tunnelbohrmaschine errichtet werden. Die Haltestellen und Notausgänge werden voraussichtlich in offener Bauweise gebaut.

Weitere Informationen

• So funktioniert die offene Bauweise
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