Technik

Lösung für den Massenumschlag im Tunnelbau

Drei Mädels trotzen Staub und Verschleiß

Sie heißen Sybille und Wanda, doch von ihnen fehlt weit und breit jede Spur. Die beiden 120 Meter langen und 2.300 Tonnen schweren Tunnelvortriebsmaschinen mit einem Durchmesser von über zehn Metern wühlen sich im Zuge von Stuttgart 21 beziehungsweise der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm täglich immer tiefer durch das Gestein für den Albvorlandtunnel – und das mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von derzeit 20 Metern pro Tag in der Spitze.

Die Antriebsleistung liegt bei 4.400 Kilowatt je Maschine. Mit seiner Länge von über acht Kilometern wird er der zehntlängste Eisenbahn-Tunnel in Deutschland werden. Der Albvorlandtunnel, realisiert von der Schweizer Baufirma Implenia, besteht aus zwei eingleisigen Tunnelröhren, die alle 500 Meter mit Querschlägen verbunden werden. Vom Ostportal in Kirchheim unter Teck fahren die Vortriebsmaschinen parallel mit einem Abstand von 30 Metern die Tunnelröhren auf. Wanda wird an die 1,76 Millionen Tonnen Gestein und Sybille an die 1, 68 Millionen Tonnen Gestein lösen. Es handelt sich um Tonstein aus dem Schwarzen Jura. Das Material türmt sich über Förderbänder und -brücken zu riesigen Haufwerken auf und muss innerhalb von drei bis vier Tagen nach dem Abwurf vom Förderband abtransportiert werden – unaufhaltsam kommt Nachschub aus dem Tunnelinneren. Doch die Lagerkapazitäten vor Ort sind auf 100.000 Tonnen begrenzt.

Radlader
Das Material nehmen die Cat 982M mit einer speziell entwickelten Schaufel auf.

600 Fuhren täglich

Für den Umschlag samt Abfuhr der Ausbruchsmassen des Albvorlandtunnels wurde die Firma Fischer aus Weilheim an der Teck beauftragt. Die Schlüsselrolle spielen dabei drei Cat Radlader 982M – auch sie tragen Namen wie die Tunnelvortriebsmaschinen. Benannt wurden die Ladegeräte als Referenz an die 90-jährige Firmenhistorie des Bauunternehmens nach der Gattin des Firmengründers Elisabeth und ihrer Schwiegertochter Margarete, der verstorbenen Frau von Karl Fischer. Die dritte Maschine erhielt den Namen Christa, der Frau von Georg Fischer. „15.000 Tonnen wollen wir jeden Tag stemmen und 600 Lkw-Fuhren erbringen. Im Minutentakt müssen die Lkw die Baustelle verlassen. Das Tempo wird mit dem Baufortschritt weiter Fahrt aufnehmen. Dafür werden wir auch alle Reserven, die wir haben, ziehen“, meint der verantwortliche Fischer-Projektleiter Christoph Schmidberger. Die eingesetzte Flotte beträgt 200 Lkw, mit denen das Unternehmen die Materialtransporte des Tunnelausbruchs in Richtung Verwertungsstellen übernimmt.

Um das Pensum zu schaffen, setzt Fischer auf einen versetzten Einschichtbetrieb – als Reservegerät dient ein Cat Radlader 972M XE. Sein Arbeitgeber hat explizit in Radlader in der 36-Tonnen-Klasse für diese Maßnahme investiert. Unterstützen soll den Ladevorgang dabei das digitale Wiegesystem der Radlader, um die zwei festinstallierten Straßenwaagen von Fischer zu entlasten. So lassen sich die Transportkapazitäten bestmöglich ausschöpfen. Die Radlader-Waagen sind alle geeicht und über ein Funkmodul mit dem Waagen-Terminal verbunden. Planung und Disposition weisen den Lkw-Fahrern das Haufwerk zu, das ihnen am Display angezeigt wird und das sie ansteuern müssen. Auf dem ganzen Gelände gilt eine Einbahnstraßenregelung. Auch die Kippstelle, die sie anfahren müssen, wird ihnen übermittelt. Bei der Ausfahrt passieren sie das Waagen- Terminal und zücken die ID-Karte, sodass die Tonnagen erfasst werden.

Radlader
Der Nachschub aus dem Tunnelinneren muss schnell abtransportiert werden.

Erdbrei aufbereitet

Das Material nehmen die Cat 982M mit einer speziell entwickelten Schaufel mit Trapezblech und mit einer Schnittbreite von 3,65 Metern sowie 6,4 Kubikmeter Fassungsvermögen auf. „Das soll verhindern, dass schnell viel zu viel Material festklebt und dadurch das Ladevolumen einschränkt. Doch ganz lässt es sich nicht vermeiden“, erklärt Zeppelin Niederlassungsleiter Thomas Böger aus Böblingen, der das Unternehmen hinsichtlich Ausrüstung zusammen mit seinen Kollegen Stefan Oppermann von der Zeppelin Projekt- und Einsatzberatung und Ronald Duchow von der Projekt- und Einsatztechnik beraten hatte. Bestückt wurde jede Schaufel mit Sägezähnen und einem weiteren Verschleißblech an der Unterseite, um vor Abrieb geschützt zu sein. Längere Standzeiten sollen durch Aufschweißungen und Verschleißschutz verhindert werden. Im Bereich der Unterfahrung der A8 handelt es sich um Ausbruchsmaterial der Vortriebsklasse 4. In der Regelist es triefend nass – „von der Konsistenz ein richtiger Erdbrei“, fügt Schmidberger hinzu. Entsprechend umfangreich sind Maßnahmen zur Stabilisierung mit Weißfeinkalk über Förderbandanlagen – nur so ist es transport- und einbaufähig. Schließlich sollen beim späteren Verfüllen keine Setzungen auftreten. Daher wird das Material mithilfe von Separatoren am Ende des Förderbandes durchmischt und aufbereitet. Was das Tunnelausbruchmaterial der Vortriebsklasse eins und zwei betrifft, muss dieses anstelle von Kalk mithilfe von Wasser aufbereitet werden.

Abschnitt für Abschnitt …

… Tunnelmeter für Tunnelmeter wird dem Ausbruchgestein ein Haufwerk zugewiesen, entsprechend der auftretenden Geologie. Sobald das Material ans Tageslicht befördert wird, wird es entsprechend einem von der Deutschen Bahn und den Verwertungsstellen festgelegten Konzept beprobt, um die geologische Zusammensetzung zu analysieren. Dabei musste bereits das Entsorgungskonzept schon einmal umgestellt werden, weil im Aushub ein hoher Pyritanteil – im Volksmund auch Narrengold genannt – festgestellt wurde, was eine intensive Eigen- und Fremdüberwachung beim Einbauprozess zur Folge hat. Doch auch das auftretende Staubaufkommen erfordert verschiedene Schritte auf der Albvorlandtunnel-Baustelle, um diesen soweit wie möglich einzudämmen. Daraus resultiert auch der Einsatz einer Kompaktmaschine, die trotz der Dimension des gigantischen Bauvorhabens ihre Daseinsberechtigung hat. Denn das Material klebt immer wieder in den Schaufeln der Cat Radlader fest und muss dann freigekratzt werden. Eine weitere Aufgabe des Erdbauers: Die Nord-Röhre am Westportal wird im Gegenvortrieb von Wendlingen aus in konventioneller Bauweise, also mit Sprengung und Baggereinsatz, rund 200 Meter vorgetrieben. Dies geschieht, um hier die Verzweigung zweier Tunnelröhrenin der hierfür besser geeigneten Spritzbetonweise herzustellen. So eine Baustelle vor der Haustür zu haben, kann auch Motivation sein. „Die Mitarbeiter identifizieren sich stark mit dem Albvorlandtunnel, weil viele der Kollegen aus der Region kommen“, stellt Rolf Herzog, Marketingleiter bei Fischer, fest.

Radlader
Beim Umschlag der Ausbruchsmassen sind sie gefragt: drei Cat Radlader 982M mit Namen Elisabeth, Margrete und Christa.
 
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