Allgemeine Bauzeitung; 2007

In Versuchshalle

425 Tonnen schweres Tunnelsegment abgebrochen

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Köln (ABZ).- Nach der erfolgreichen Beendigung von Eignungsprüfungen und Belastungsversuchen wurde in Köln ein eigens für diesen Zweck gegossenes Tunnelauskleidungssegment für die vierte Röhre des Hamburger Elbtunnels abgebrochen. Das Kölner Unternehmen Stuvatec (Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen) ist mit Ihren drei Versuchshallen auf einer Fläche von 2000 mē unter anderem auf Belastungsversuche an ringförmigen Tunnelauskleidungssegmenten mit maximal 4 m Höhe und 15 m Außendurchmesser bei einer maximalen Belastung von 1000 kN/m² zur Ermittlung des Verformverhaltens unter unterschiedlichen Belastungsverhältnissen spezialisiert.


Vier Meter hohes Teil

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So wurde ein ca. 425 t schweres Betonsegment, wie sie für den Bau der vierten schildvorgetriebenen Röhre des Elbtunnels als einschalige Tübbingauskleidung vorgesehen sind, in der Versuchshalle positioniert. An dem vertikal aufgerichteten 4m hohen zylindrischen Betonteil mit einem Aussendurchmesser von 9,40 m und einer Wandstärke 1,20 m wurden in komplexen Versuchsreihen mit speziell angeordneten Hydraulikpressen die nach dem Einbau zu erwartenden Erd- und Wasserdruckbelastungen simuliert. Die hierbei auftretretenden Verformungen wurden mit einer Messanlage (ca. 550 Messwertaufnehmer) aufgezeichnet, die jede Sekunde jeweils eine Momentaufnahme des Belastungs- und Verformungszustandes gestattete.

Nach Beendigung der Versuchsreihen sollte das Tunnelsegment wieder aus der Halle entfernt werden. Nach Prüfung von mehreren alternativen Abbruchvorschlägen erhielt das von dem Westerwälder Spezialabbruchunternehmen Hermann Schützeichel aus Strassenhaus erstellte Konzept den Zuschlag zum Abbruch des Betonzylinders. Es war geplant, den Betonzylinder im Seilsägeverfahren mit einem mittigen Horizontalschnitt und zwölf vertikalen Sägeschnitten in 24 transportable Betonteile zu teilen, die anschließend zusammen mit den acht Einzelteilen des 105 t schweren Betonsockels, auf dem das Tunnelelement ruhte, verladen und abtransportiert werden sollte.

Der nach diesem überschaubaren Abbruchkonzept geplante Horizontalschnitt gestaltete sich wider Erwarten als sehr zeitaufwändig. Durch den grossen Umschlingungsradius war das Diamantseil auf einer Gesamtlänge von fast 30 Metern im Eingriff. "Dieses hatte einen zu geringen Anpressdruck zur Folge, was sich in dieser Schneidekonfiguration als Ursache für die geringe Schnittfreudigkeit des anfangs eingesetzten Diamantseils herausstellte", wird erläutert.

Umschlingungsradius verkleinert

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Die Schützeichel-Monteure verkleinerten den Umschlingungsradius, wodurch der Anpressdruck erhöht werden konnte und sich infolgedessen die Schnittgeschwindigkeit deutlich erhöhte. "Nach mehreren Zentimetern Schnitttiefe ging die Schnittgeschwindigkeit wieder drastisch zurück, da der Beton im Abstand von etwa 10 cm mit 30 mm starken Eisenstäben stärkstens bewehrt war", wie berichtet wird. Zusätzlich waren eine erhebliche Anzahl Längseisen, 20mm-Eisen und eingelagerte Eisenprofile zu durchtrennen. Die Diamantseile von verschiedenen Herstellern hatten an den Folgetagen eine harte Probe zu bestehen. "Obwohl von den Lieferanten für starke Bewehrung empfohlen, hielten bei zwei Diamantseilen mit gesinterten Ringsegmenten die Diamanten den harten Bedingungen nicht stand und fuhren sich spiegelglatt ab, so dass sich der Schneidefortschritt auf nahezu Null reduzierte", schreibt Schützeichel. Die Standzeit habe lediglich 0,20m² pro m Seil betragen.

Ein weiteres gesintertes Diamantseil erreichte laut Unternehmen eine zufrieden stellende Standzeit. Erfolg brachte seinen Angaben zufolge erst der Einsatz eines galvanisch belegten Diamantseils mit konischer Perlenform. Dieses Seil besaß die geeignete "Aggressivität", um bei der vorhandenen starken Bewehrung eine fast auf Normalniveau liegende Schneidegeschwindigkeit sicherzustellen. Es hatte einen Durchmesser von lediglich 8,5 mm, da die Schnittfuge wegen der starken Abnutzung der gesinteren Diamantseile nur noch eine Breite von 9 mm aufwies. Bei dem Horizontalschnitt mit 32 m² Schnittfläche wurden 18.000,00cm² Eisen durchtrennt. Die Schneidezeit dauerte wegen der anfänglichen Schwierigkeiten mit den eingesetzten Diamantseilen acht Arbeitstage.

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Die anschließend auszuführenden zwölf Vertikalschnitte waren für die Schützeichel-Monteure eher Routinearbeit und wurden innerhalb von fünf Arbeitstagen bewältigt. Die acht auf dem Hallenboden aufsitzendenden Betonsockelelemente von je 13 t Gewicht wurden ebenso wie die 24 geschnittenen Betonteile von je 17,7 t mit dem Hallenkran auf bereitstehende Tieflader verladen. Insgesamt wurden 530 t Beton abgebrochen und zur Entsorgung abtransportiert. Es wurden fast 90 m² Vertikal- und Horizontalschnitte mit dem Diamantseil hergestellt, wobei 55.000,00 cm² Eisen zu durchtrennen waren, was einer Fläche von 5,50 m² geschnittenem Eisen entspricht. Zum Einsatz kamen zwei Plattner-Seilsägen SSA 75, eine Hydrostress-Seilsäge SK-WX 15 mit Hochfrequenz-Antrieb und und eine Speicherseilsäge SWS-83 von Dia-G Kiel, die teilweise gleichzeitig im Einsatz waren.

"Trotz aller Routine und langjähriger Erfahrung im Abbruchgewerbe war dieser Job eine echte Herausforderung. Meine Mitarbeiter hatten an dieser Baustelle stärkstens bewehrten Beton abzubrechen, was nicht alltäglich ist. Zusätzliche Erfahrungen konnten wir bei den eingesetzten Diamantseilen gewinnen, weil sich unter diesen Extrembedingungen deutlich die Spreu vom Weizen trennte", so Klaus Schützeichel, Geschäftsführer der Firma Schützeichel aus Strassenhaus. "Wir waren wegen der anfänglichen Probleme und Zeitverzögerungen letztlich froh, das Arbeitspensum doch noch innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens zur Zufriedenheit unseres Kunden geschafft zu haben."

Bildnachweis: Hermann Schützeichel GmbH, Straßenhaus.

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