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Auftriebssicherung mit <i>GEWI</i><sup>®</sup>-Dauerankern für neue unterirdische Bahnstation

Auftriebssicherung mit GEWI®-Dauerankern für neue unterirdische Bahnstation

Die feste Straßen- und Eisenbahnverbindung über den Öresund zwischen Dänemark und Schweden wurde im Jahr 2000, mit der Öresundbrücke als Wahrzeichen, nach 5-jähriger Bauzeit eröffnet.

Der Bahnverkehr hat seitdem sehr stark zugenommen. Prognosen zufolge ist mit einer zusätzlichen Steigerung des Verkehrsaufkommens um 40 % zu rechnen. Eine Verwirklichung der bereits früher durchgeführten intensiven Vorstudien zum Ausbau der Bahninfrastruktur in Südschweden ist daher unumgänglich geworden. Besonderes Augenmerk wurde hierbei auf die Umweltverträglichkeit gelegt. Nach der positiv verlaufenen Prüfung begannen 2004 die Arbeiten am Citytunnel in Malmö, Schwedens drittgrößter Stadt.

Das gesamte ca. 1,3 Mrd. EUR umfassende Projekt beinhaltet im Wesentlichen eine 11 km lange zweigleisige Bahnstrecke vom Hauptbahnhof Malmö bis zum Öresund, wovon 6 km als Tunnel gebaut werden. Darüber hinaus wird der Hauptbahnhof um eine vierspurige unterirdische Station erweitert und zum Durchgangsbahnhof ausgebaut. Weitere Gleisbauarbeiten sowie neue Bahnstationen in Hyllie und Triangeln (unterirdisch) vervollständigen das Projekt.

Die ingenieurtechnische Herausforderung bildet die neue unterirdische Station für den Hauptbahnhof, die ca. 1 km lang ist. Diese liegt bis zu 15 m unter der Erdoberfläche und würde in einem etwa 12 m tiefen Grundwassersee »schwimmen«, wenn das gesamte Bauwerk nicht aufwändig gegen Auftrieb gesichert werden würde. Dazu ist es erforderlich, in offener Bauweise eine »trockene Baugrube« mit geankerten Spund- bzw. Schlitzwänden herzustellen. Die Durchlässigkeit des so genannten Bryozoen Kalksteins, der unter Auffüllungen bzw. Überlagerungsböden in zirka 8 m Tiefe ansteht, macht eine Wasserhaltung durch Brunnen notwendig, um den Wasserspiegel auf 1 m unter Baugrubensohle abzusenken. Um die Veränderungen der hydrologischen Verhältnisse wäh rend der gesamten Baumassnahme so gering wie möglich zu halten, wird das entnommene Wasser über Brunnen wieder in den Boden zurück geführt.

Die Sohle und die Wände der Wanne wurden in einem Guss betoniert. Vor Fertigstellung der Tunneldecke sind die permanenten Auftriebsanker zu versetzen. Der Bauplan sieht vor, dass die Gesamtfläche von 26.000 m2 bis zum Frühjahr 2008 komplett verankert ist.

Mit dem Bohrgerät werden die Löcher verrohrt für ein mittleres Ankerraster von 2x3 m bis auf Endteufe (durchschnittlich 16 bis 19 m unter OK Bodenplatte) abgebohrt. In die gereinigten Bohrlöcher wird dann Zementsuspension verfüllt. Nach Einheben des einteiligen GEWI®- Dauerankers wird die Außenverrohrung gezogen und der Anker lage- und höhenrichtig fixiert. Sobald die Zementsuspension erhärtet ist, wird jeder Anker einer Abnahmeprüfung unterzogen. Hierbei wird auf eine maximale Last von 1.580 kN, der 1,5 fachen Gebrauchslast, geprüft. Die Haftstrecke der Anker befindet sich im unteren Bereich des Bryozoen-Kalksteins, der so genannten Limhamn-Formation, und wurde nach Vorversuchen mit 4 bis 5 m fixiert. Die bisher versetzten Anker haben die Prüfung alle mit »sehr gut« bestanden.

Vor Abschalten der Grundwasserabsenkung müssen nun noch die Ankerköpfe versetzt, die Anker auf eine Gebrauchslast von 1.050 kN vorgespannt, alle Hohlräume abgedichtet und die in die Bodenplatte eingelassenen Ankerköpfe einbetoniert werden. Die Lebensdauer des Bauwerkes ist auf 120 Jahre ausgelegt. Zur regelmäßigen Überprüfung der Auftriebsanker werden daher in bestimmten zugänglichen Bauwerksabschnitten 20 Testanker installiert.

Die Fertigstellung dieses herausragenden Projekts mit dem erweiterten Hauptbahnhof Malmö ist für das Jahr 2011 geplant.

Bezüglich der Anker wies dieses Projekt einige Besonderheiten auf:

  • Alle doppelt-korrosionsgeschützten Anker wurden bei DSI Österreich in Salzburg gefertigt und in 22-24 t Ladungen in das 1.100 km entfernte Malmö transportiert
  • Die Anker wurden in einem Stück bis zu einer maximalen Länge von 22 m hergestellt
  • Die maximale Abweichung der Geradlinigkeit betrug bei 22 m Ankerlänge +/-10 mm
  • Jede Ankerlieferung bedurfte umfassender Qualitätsnachweise/Werkszeugnisse auf Basis der allgemeinen bauaufsichtlichen deutschen Zulassung Z-20.1-17
  • 100% Verfolgbarkeit jedes Ankers, d.h. jeder Ankerstab ist fortlaufend nummeriert und mit allen erforderlichen Nachweisen/Zeugnissen verknüpft
  • Nachweise für alle verwendeten Stoffe, wie z. B. Zement und Korrosionsschutzmassen in Hinblick auf die Trinkwassertauglichkeit
  • Der Anker mit GEWI®-Stahl hat den Vorteil einer relativ geringen Stabdehnung gegenüber anderen Stabstählen bzw. Ankern mit Spannbetonlitzen, was in diesem Projektfall bei Lastfällen über der Vorspannkraft sehr geringe Bauwerkshebungen bedeutet.
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