Pressemitteilungen Nord-Süd Stadtbahn Köln
11.01.2006 Abnahme der Schildvortriebsmaschinen
Die Baumaßnahme Nord-Süd Stadtbahn Köln ist in der Innenstadt deutlich sichtbar. An vielen Stellen sind die Arbeiten an den künftigen Haltestellen schon weit fortgeschritten. Im Sommer 2006 startet nun der Tunnelvortrieb mit insgesamt drei eigens für dieses Bauvorhaben angefertigten so genannten "Schildmaschinen". Zwei dieser Tunnelbohrmaschinen, die sich rund ein Jahr lang durch den Kölner Untergrund bohren werden, sind bereits fertig gestellt. In der Pressemitteilung finden sie dataillierte Informationen über:
- Schildmaschinen und Tunnelbau
- Kurzinfo zum Projekt
- den Antransport und Montage
- die Bauweise
Projekt Nord-Süd Stadtbahn Köln
Die Nord-Süd Stadtbahn Köln ist das derzeit größte städtebauliche Projekt Deutschlands und zugleich die größte archäologische Ausgrabungsstätte in einer europäischen Metropole.
Planung
Die Nord-Süd Stadtbahn Köln soll in der ersten Baustufe vom Breslauer Platz am Hauptbahnhof quer durch die Alt- und Innenstadt bis zur Marktstraße im Kölner Süden führen. Die Strecke der ersten Baustufe ist rund vier Kilometer lang.
Durch die zweite Baustufe erfolgt eine Anbindung an das Rheinufer (rund 850 Meter). Die dritte Baustufe soll oberirdisch in der Bonner Straße verlaufen und mit vier Haltestellen auf zwei Kilometer Länge bis zum Bonner Verteilerkreis (Arnoldshöhe) führen.
Die geplante Strecke der ersten Baustufe hat acht Haltestellen, sieben davon unterirdisch: Breslauer Platz, Alter Markt, Heumarkt, Severinstraße, Kartäuserhof, Chlodwigplatz und Bonner Wall. Die letzte Haltestelle ist die oberirdisch gelegene Marktstraße. Am Kurt-Hackenberg-Platz entsteht ein Verbindungsbauwerk, am Waidmarkt ein Gleiswechsel.
Archäologie
Die gesamte Trasse sowie die zugehörigen Baustellenflächen sind als Bodendenkmal in die Denkmalliste der Stadt Köln eingetragen. Wie man aus langjährigen Voruntersuchungen weiß, sind dort römische, mittelalterliche und neuzeitliche Funde zu erwarten.
Der größte Teil der Neubaustrecke wird im Tunnelvortrieb unterhalb der archäologischen Schichten gebaut. Eingriffe in diese Schichten sind insbesondere im Bereich der Haltestellen, der Versorgungs- und Anfahrschächte sowie dem südlichen Streckenabschnitt auf der Bonner Straße gegeben, der in offener Bauweise hergestellt wird. Die Eingriffsfläche ist circa 20.000 Quadratmeter groß und befindet sich vor allem in Bereichen der römischen bis frühneuzeitlichen Stadtbesiedlung.
Bauverfahren
Drei Haltestellen (Breslauer Platz, Heumarkt, Bonner Wall) werden komplett in offener Bauweise erstellt, zum Teil in Deckelbauweise. Vier Haltestellen (Severinstraße, Chlodwigplatz, Rathaus, Kartäuserhof) entstehen teilweise in bergmännischer Bauweise, d.h. Verteilerebenen, Zugänge etc. werden offen gebaut, die Gleiszonen inklusive Bahnsteige großenteils unterirdisch, unter anderem mit Hilfe von Vereisungsmaßnahmen.
Transport, Montage und Start der Schildmaschinen
Abgenommen werden in Schwanau am 11. Januar 2006 vorerst nur die beiden Schildmaschinen für das südliche Baulos des Projekts Nord-Süd Stadtbahn Köln. Die Maschine für den Norden wird voraussichtlich am 22. März 2006 abnahmebereit sein. Die nachfolgenden Angaben und organisatorischen Vorplanungen beziehen sich daher erst einmal auf den Einsatz der Südmaschinen.
Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass alle im Nachfolgenden genannten Termine als vorläufig anzusehen sind. Sie entsprechen dem aktuellen Planungsstand. Sollten an irgendeiner Stelle im Gesamtablauf Probleme auftreten, kann es im Zweifelsfall jedoch zu Verzögerungen und Zeitverschiebungen kommen, die heute noch nicht vorausgesehen werden können. Wir bitten, dies bei der Berichterstattung zu berücksichtigen!
Per Schiff über den Rhein: Zwei mal 1.020 Tonnen auf dem Weg nach Köln
Im Anschluss an die Werksabnahme der beiden südlichen Tunnelvortriebsmaschinen (TBM) werden noch ein paar letzte Finish-Arbeiten durchgeführt. Dann wird der Transport aus dem Werk Schwanau zum etwa 40 Kilometer entfernt liegenden Verladehafen Kehl vorbereitet und durchgeführt.
Für den Transport nach Köln müssen die beiden Maschinen mit einem Gesamtgewicht von je
1.020 Tonnen inklusive Nachläufer wieder in Großsegmente zerlegt werden. Pro Maschine werden sechs Schwerlasttransporter für die Schildkomponenten benötigt und elf weitere für die dazugehörigen Nachläufer.
Im Hafen Kehl wird die gesamte Fracht auf vier Schiffe aufgeteilt. Dann geht es den Rhein hinunter über Karlsruhe, Ludwigshafen, Mainz, Wiesbaden und Bonn nach Köln-Godorf - eine Strecke von insgesamt rund 400 Kilometern.
Im Hafen Shell-Godorf kommen zuerst die Nachläufer an. Nach derzeitiger Planung wird dies in der 10. Kalenderwoche (6. bis 10. März 2006) der Fall sein.
Am darauf folgenden Wochenende (Freitag 10. März 2006 bis Sonntag 12. März 2006) ist geplant, sämtliche Nachläufer-Segmente der beiden Tunnelbohrmaschinen mit insgesamt 22 Transportfahrzeugen zur Baustelleneinrichtungsfläche am Baulosende Bonner Straße/ Ecke Marktstraße zu transportieren.
Der rund zwölf Kilometer weite Transport erfolgt nachts. Die Route verläuft vom Godorfer Hafen zum Heinrich-Lübke-Ufer, Gustav-Heinemann-Ufer in die Schönhauser Straße bis hin zur Bonner Straße.
Im Zuge der Anlieferung werden die einzelnen Komponenten so zusammengeführt, dass sie sofort wieder eine komplette Nachläufereinheit bilden. Die Großmontage wird vermutlich bis Montagmorgen, den 13. März 06, abgeschlossen werden. Im Nachgang werden dann über zwei bis drei Wochen in Tagschicht noch weitere Feinmontage-Arbeiten ausgeführt. Nach Abschluss der Montagearbeiten werden die einzelnen Nachläuferteile über Kufen in den Startschacht vorgezogen und dort nach Bedarf in ihrer End- bzw. Startposition zusammengesetzt.
Termine für den Antransport der Nachläufersysteme der TBM 1 und TBM 2
10.03.06 (22:00 Uhr) bis 11.03.06 (04:00 Uhr) Antransport Nachläufersysteme Teil 1 vom Hafen Godorf zur Marktstraße
10.03.06 (23:00 Uhr) bis 11.03.06 (23:00 Uhr) Grobmontage Nachläufersysteme 1. Teil
11.03.06 (22:00 Uhr) bis 12.03.06 (04:00 Uhr) Antransport Nachläufersysteme Teil 2 vom Hafen Godorf zur Marktstraße
11.03.06 (23:00 Uhr) bis 12.03.06 (23:00 Uhr) Grobmontage Nachläufersysteme 2. Teil
Et Schild kütt: Antransport und Einhub der Großsegmente am Bonner Wall
Die zwei Schiffe mit den Tunnelbohrmaschinen selbst werden voraussichtlich in der
16. Kalenderwoche 2006 im Hafen Shell-Godorf ankommen.
Die Großsegmente der beiden Schildmaschinen werden hintereinander weg über die Rheinuferstraße und den Ubierring in die Bonner Straße transportiert. Im Kreuzungsbereich Bonner Wall/ Bonner Straße sollen sie durch eine bereits vorgegebene Deckelöffnung vor der Shell-Tankstelle eingelassen werden. Im darunter liegenden Startschacht werden die Einzelsegmente etwa 15 Meter unter Geländeoberkante wieder aneinander gekoppelt und in die benötigte, richtige Position auf zwei so genannte „Gleitbahnen" verschoben.
Für das Einheben der Großsegmente (das Schwerste davon mit einem Gewicht von 176 Tonnen) werden im Schwenkradius von 30 Metern zwei riesige Krane benötigt: ein 800 Tonnen schwerer „Gittermast"-Kran und ein 400 Tonnen schwerer Telekran.
Voraussetzung dafür, die erforderlichen Arbeiten in einem äußerst knapp bemessenen Montagezeitraum zu bewältigen, ist ausreichend Platz, damit die notwendigen Schwenkvorgänge uneingeschränkt und in der erforderlichen Art und Weise vorgenommen werden können. Um die nötigen Bedingungen zu schaffen, ist es unvermeidbar, die Bonner
Straße vom Beginn des Aufbaus der Großkräne bis zu deren Abbau von der Rolandstraße bis zur Marktstraße voll zu sperren.
Zur Umsetzung dieser Maßnahme laufen zurzeit die Vorgespräche und Genehmigungsanträge. Sie wird voraussichtlich Ende April erfolgen.
Am 06.06.06 geht es los: Beginn des Tunnelvortriebs von Süden her
Vom voraussichtlich 2. Mai 2006 bis zum 3. Juni 2006 werden weitere Finish-Arbeiten an der östlichen Schildmaschine durchgeführt. Diese erste Maschine soll am 6. Juni 2006 mit dem Vortrieb beginnen. Die Tunnelbohrmaschine West startet aus heutiger Sicht rund neun Wochen später in der 32. Kalenderwoche (7. August 2006)
Andienung über die Schiene: Beeinträchtigungen an der Oberfläche werden vermindert
Auf einer Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) im Bereich des Güterbahnhofs der Deutschen Bahn auf dem Gelände des Großmarktes werden alle für den Tunnelbau benötigten Ver- und Entsorgungskomponenten installiert.
Als eine der wichtigsten Einrichtungen wird dort unter anderem eine Separieranlage aufgebaut werden. Über Rohrleitungen mit einem Durchmesser von rund 35 Zentimetern wird das mit Bentonit verflüssigte und hydraulisch geförderte Erdreich aus dem Tunnel herausbefördert. In der Separieranlage werden dem Boden die flüssigen Substanzen wieder entzogen. Das Bentonit wird gereinigt und über das Rohrleitungssystem zur weiteren Verwendung wieder bis zur Ortsbrust (Raum vor dem Schneidrad) geleitet. Der verbleibende Bodenaushub - immerhin circa 4.000 Tonnen pro Tag - wird dann über den Schienenweg abtransportiert.
Auf dem Schienenweg werden zudem jede Woche rund 700 Tübbingsteine mit einem Einzelgewicht von je sechs Tonnen antransportiert und - wie alle weiteren erforderlichen Materialien auch - über eine Lorenbahn in den Tunnel gebracht, die vom DB-Gelände direkt unter der Bonner Straße hindurch führt. In einem Takt von durchschnittlich sechs Minuten frequentieren Lok-Einheiten den Güterbahnhofsbereich. Durch den Anschluss an die DB-Gleise und den Einsatz der Lorenbahn ist es möglich, dass der Straßenverkehr an der Oberfläche und das Alltagsleben im Bereich des Startschachtes weitgehend ungestört vom regen Baubetrieb verlaufen.
Auf dem BE-Gelände befinden sich außerdem Mischanlagen (Ringspaltverpressmörtel, Bentonit), Werkstätten, das Baubüro des Bohrteams und die Unterkünfte für die rund 140 Mitarbeiter, die an den Tunnelbohrarbeiten beteiligt sind.
Nahezu non-stop: Gearbeitet wird im Schichtdienst rund um die Uhr
Die Vortriebsarbeiten werden rund um die Uhr im Schichtdienst-Betrieb ausgeführt, das heißt: Alle acht Stunden wechselt die Mannschaft morgens um 7:00 Uhr, mittags um 15:00 Uhr und abends um 23:00 Uhr. Der Schichtdienst dauert sechs Tage, danach gibt es drei arbeitsfreie Tage.
Die Tunnelbohrmaschinen müssen für alle notwendigen Wartungs- und Reparaturarbeiten regelmäßig außer Betrieb genommen werden. Die TBMs werden dazu voraussichtlich wochenweise versetzt gestoppt und gewartet. An jedem Wochenende ist also eine Maschine außer Betrieb und die andere im Vortrieb.
Über ein Jahr lang fährt jede der beiden Maschinen durch den Kölner Untergrund
Die Schildmaschinen werden sich um knapp zehn Meter täglich durch das Kölner Erdreich bohren. Bei einer Strecke von rund 2.700 Metern vom Bonner Wall bis zum Kurt-Hackenberg Platz ist daher davon auszugehen, dass die Vortriebsarbeiten je Maschine inklusive der erforderlichen Wartungs- und Reparaturarbeiten etwa ein Jahr andauern werden. Unplanmäßige Störungen sind dabei noch nicht berücksichtigt.
Nach Vortriebsbeginn erfolgt das Einstellen aller Komponenten auf die spezifischen Aufforderungen des Kölner Bodens. Nicht ausgeschlossen sind unerwartete Hindernisse auf Grund von historischer Altbebauung und gesonderten Randbedingungen im Bereich des alten römischen Hafenbeckens. Geplant ist, die beiden Vortriebe bis Ende 2007 zum Abschluss zu bringen.
Schildmaschinen und Tunnelbau
Maschineneinsatz in Köln
Beim Projekt Nord-Süd Stadtbahn Köln werden zur Herstellung der Tunnelstrecken insgesamt drei Schildmaschinen eingesetzt.
Zwei baugleiche Schildmaschinen fahren parallel, aber zeitversetzt die beiden Tunnelröhren von der Haltestelle Bonner Wall aus in Richtung Norden auf (Baulos Süd). Sie kommen unter dem Kurt-Hackenberg-Platz, südöstlich der Philharmonie zum Halt. Der Einsatz von zwei Maschinen wurde wegen der langen Tunnelstrecke von zwei mal 3.600 Metern aus zeitlichen Gründen erforderlich. Die Röhren haben einen Ausbruchdurchmesser von je 7,30 Metern.
Für die Nordstrecke, die in entgegengesetzter Richtung von der Haltestelle Breslauer Platz bis zur Nordseite der Philharmonie aufgefahren wird, kommt dagegen nur eine Schildmaschine zum Einsatz. Da diese Tunnellänge mit zwei mal 260 Metern bedeutend kürzer ist, reicht hier eine Maschine aus, um im Zeitplan zu bleiben. Nachdem diese die erste Röhre hergestellt hat, wird die Maschinentechnik ausgebaut und durch den fertig gestellten Tunnel wieder zurücktransportiert, während der Schildmantel im Boden verbleibt. Anschließend wird vom Startpunkt Breslauer Platz aus die parallele Röhre in der gleichen Weise aufgefahren. Der Innendurchmesser der beiden Nord-Röhren beträgt je 5,70 Meter.
Funktionsweise
Bei den maschinellen Vortriebsarbeiten werden bei beiden Baulosen Vortriebsmaschinen mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust eingesetzt, d. h. den von außen wirkenden Kräften aus Baugrund, Grundwasser und Bebauung wird eine unter Druck stehende Flüssigkeit, die Bentonitsuspension, entgegengebracht, um das Gleichgewicht zu halten. Diese Flüssigkeit befindet sich in einer besonderen Kammer der Schildmaschine, in der auch das Schneidrad arbeitet, das den Boden abbaut.
Das an der Ortsbrust abgebaute Material wird mit der Stützflüssigkeit in der Kammer vermischt und über Rohrleitungen an die Oberfläche gefördert, dort vom Boden getrennt und erneut zur Kammer gefördert. Dies geschieht in einer Art Kreislauf.
Nur für besondere Situationen - beispielsweise wenn die Werkzeuge, die zum Abbau des Bodens auf dem Schneidrad befestigt sind, gewechselt werden müssen - wird die Stützflüssigkeit aus der Kammer abgelassen und durch Druckluft ersetzt, um ein Einschleusen von Arbeitern zu ermöglichen.
Hinter der Kammer wird im Schutze des Schildmantels die Tunnelröhre hergestellt. Hierzu werden Tübbinge (einzelne Betonsegmente) über spezielle Schrauben und Dichtungen zu einem Ring zusammengesetzt. Der „Spalt" zwischen Schildmantel und Tübbing wird beim Vorfahren der Schildmaschine mit einem Spezialmörtel verpresst, damit im Boden keine Hohlräume entstehen. Auf diese Weise soll die Enstehung von Schäden an den Gebäuden verhindert werden. Die Maschine stützt sich mit Pressen auf die zuletzt gesetzten Tübbingsteine ab und wird über diese hydraulisch nach vorne gedrückt. So wird Ring für Ring, Meter für Meter der Tunnel hergestellt.
Das Gesamtverfahren entspricht dem neuesten Stand der Technik und stellt aufgrund der 30- jährigen Anwendung ein überaus betriebssicheres, umweltschonendes und für das Personal im höchsten Maß sicheres Verfahren dar.
Einige Daten der Maschine geben einen Einblick in die Abmessungen und die technische Auslegung.
Schildmaschinen Baulos Süd:
Länge der Vortriebsmaschine: 69,45 Meter
Gesamtgewicht inkl. Nachläufer: ca. 1.020 Tonnen
Länge Schild: 9,45 Meter
Einzelgewicht Schild: ca. 622 Tonnen
Durchmesser außen: 8,40 Meter
Dicke Schildmantel: 60 Millimeter
Anzahl der Doppelpressen: 14 Stück
max. Vortriebskraft: 64.620 KiloNewton
Der Schild besteht insgesamt aus drei Teilen (Schneidenschuss, Mittelschuss, Schildschwanz). Im Schneidenschuss befindet sich der Lagersitz für das Verschiebelager des Schneidradantriebes. Über den Mittelschluss werden die Kräfte aus der Anpresskraft des Schneidrades aufgenommen. Im Mittelschuss befindet sich ebenfalls der Ringträger und das Erektortragkreuz, das zum Einsetzen der Tübbinge dient.
Der Schildschwanz ist aus Gründen der Kurvenfahrt gelenkig an den anderen Schildteil angehängt. In den Schildschwanz sind die erforderlichen Leitungen für die Verpressung des Spaltes zwischen Schildmantel und Tübbing mit den dazugehörigen Dichtungen integriert.
Das weitgehend geschlossen ausgebildete Schneidrad sorgt im Zusammenwirken mit einem so genannten Steinbrecher für eine Zerkleinerung von größeren Steinen oder Betonresten, damit diese ungehindert in die Förderleitung gelangen können.
Die Schildmaschine ist mit Geräten zur seismischen Vorauserkundung und zur Ortung von möglichen nicht bekannten Hindernissen im Boden ausgerüstet.
Das Schneidrad ist mit Schälmessern und Schneidrollen zum Abbau des Erdreichs bestückt. Spezielle Werkstoffe und Vergütungen mindern den Verschleiß. Eine umfangreiche Datenerfassungsanlage ermöglicht jederzeit über Bildschirmanzeigen einen aktuellen Einblick in die Einzeldaten, die Steuerung und Funktionsfähigkeit der Gesamtanlage, wie zum Beispiel Drehzahl, Drehrichtung, Drehmoment und Kraft des Schneidrades, Druck an der Ortsbrust, Druck in der Ringspaltverpressung, Druck im Fördersystem, Vortriebspressendruck, Lage der Maschine im Boden und zum Tunnel und auch Störungen in der Maschine, die falls erforderlich, automatisch zu einem Vortriebsstopp führen.
Die Nordmaschine ist ähnlich aufgebaut und arbeitet nach demselben Prinzip wie die Schildmaschinen des Südloses. Durch den kleineren Durchmesser liegen entsprechend geringere Dimensionen vor.
Alle drei Schildmaschinen werden von der Firma Herrenknecht in Schwanau entsprechend den besonderen Anforderungen für das Kölner Bauprojekt Nord-Süd Stadtbahn hergestellt.
zurück zur Übersicht