Verkehrsprojekt Deutsche Einheit Nr. 8

 Bahnmagistrale Nürnberg–Berlin

Pegnitztunnel

Die Güterzugstrecke 5955 besteht zum großen Teil aus einem Tunnelabschnitt – dem Pegnitztunnel. Der Tunnel besteht aus insgesamt fünf Teilen. Jeweils im Norden und Süden gibt es einen Abschnitt zur Einfahrt in den Tunnel – die Tröge. Dann folgt jeweils ein Abschnitt in offener Bauweise. Im Zentrum befindet sich der in bergmännischer Bauweise errichtete Tunnelabschnitt. Zum Tunnel gehören zum die Notausgänge sowie die technische Ausstattung.

In der Ursprungsplanung in den frühen 1990-iger Jahren sollte der Tunnel in der sogenannten Neuen-Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT) aufgegraben werden. In den vergangenen 15 Jahren hat sich jedoch die Technologie zum Auffahren eines Tunnels mittels einer Schildvortriebmaschine so weiter entwickelt, dass es heute möglich ist, derart große Querschnitte auch mit einer Maschine zu realisieren. Dies war der Ausgangspunkt für die seit dem Jahr 2009 aktualisierte Planung.

Zahlen und Fakten

Länge: 7.500 m
Offene Bauweise:
Lichte Höhe: 6,69 m
Lichte Weite: 10,40 m
Geschlossene Bauweise:
Lichte Höhe: 7,66 m
Lichte Weite: 10,64 m
Tunnelröhre Innendurchmesser: 11,64 m
Maximale Längsneigung:  12,5 ‰
Maximale Überdeckung: 25 m
Tübbingstärke: 0,50 m
Ausbruchmassen:  750.000 m3
Notausgänge: 14
Baumethode:  offene Bauweise + Schildvortrieb
Gleise: 2
Oberbau:  Feste Fahrbahn
Entwurfsgeschwindigkeit:  120 km/h
Inbetriebnahme der Strecke: 2021

Der Eisenbahntunnel

Der Pegnitztunnel war von Anfang an als ein Tunnel mit einem Querschnitt für zwei Eisenbahngleise in Regelabmessungen konzipiert. Bis heute hat sich daran nichts geändert. Die Lage in den Stadtgebieten von Fürth und Nürnberg lässt den Bau von zwei Röhren für jeweils ein Gleis aus geometrischen Gründen nicht zu. Es gibt keine Gebiete, die einerseits ausreichend Platz für die Einfahrten von zwei Röhren und gleichzeitig ausreichend bautechnischen Abstand bieten. Daher wurde auch weiterhin am Konzept von einer Röhre mit zwei Gleisen festgehalten. Der Querschnitt musste entsprechend groß gewählt werden.

Der Tunnel bringt zwei Besonderheiten mit sich. Es ist zum einen ein reiner Güterverkehrstunnel. Es ist nicht vorgesehen, durch diesen Tunnel Personenzüge zu führen. Zum anderen ist es ein sogenannter Wannentunnel, in dem sich zwischen den zwei Portalen ein Tiefpunkt befindet, so dass Züge erst hinab und dann wieder hinauf fahren müssen. Die Gleise benötigen dafür entsprechende Entwicklungslängen, da Eisenbahntunnel nicht beliebig steile Ein- und Ausfahrten haben können. Die maximale Längsneigung des Tunnels wird auf 1,25% limitiert. Dies ist das übliche Grenzmaß für die Längsneigung im Schienengüterverkehr. Wo es möglich ist, werden flachere Neigungen geplant.

Südportal mit südlichen Trog
Südportal mit südlichen Trog (3D-Visualisierung: DB AG)

Die Tröge

Für die Ein- und Ausfahrt des Tunnels werden Rampen benötigt, die in Stahlbetontrögen liegen. Sie sind das Bindeglied des Tunnel zwischen Oberfläche und Untergrund. Im Süden wird der Trog genau an der Stelle liegen, wo sich heute die Bestandsstrecke von Fürth zum Nürnberger Rangierbahnhof befindet. Die Gleise werden, wie im Bild oben in einer Animation dargestellt, aufgespreizt und der Trog dazwischen gelegt. Die Brücke der Rothenburger Straße ist bereits dafür passend errichtet worden. Im Norden beginnt der Trog an der Kreuzung mit der neuen S-Bahntrasse unmittelbar neben der BAB A73 und endet erst kurz vor der Verbindungsstraße Stadeln-Steinach. Dort liegt dann die Strecke bereits in Dammlage.

Nördlicher Trog mit Blick zum Nordportal
Nördlicher Trog mit Blick zum Nordportal (3D-Visualisierung: DB AG)
Querschnitt bergmännische Bauweise
Querschnitt bergmännische Bauweise (Entwurf: DB AG)

Der Maschinenvortrieb

Der Vortrieb des Pegnitztunnels beginnt von Norden unmittelbar nördlich der Straße am Reichgraben in Fürth mit einer Tunnelvortriebsmaschine (TVM). Aufgrund der innerstädtischen Lage des Güterzugtunnels und der vorherrschenden Baugrund- und Grundwasserverhältnisse kommt für den Vortrieb eine für dieses Bauvorhaben hergestellte Hydroschildmaschine zum Einsatz, die von Spezialisten bedient wird.

Das speziell für den zu durchörternden Baugrund konzipierte Schneidrad dreht sich langsam unter Druck in das Gebirge, wodurch ein kreisrunder Hohlraum mit einem Außendurchmesser von ca.13 m entsteht. Unmittelbar danach wird im Schutze einer Stahlröhre, dem sogenannten Schild, mit Betonfertigteilsegmenten (sogenannte Tübbings), die bereits rohbaufertige Tunnelröhre hergestellt.

Tübbingröhre
Tübbingröhre (Animation: DB AG)

So entsteht eine einschalige Tunnelauskleidung, die den Hohlraum sichert und für die nötige Abdichtung gegen Wasser sorgt. Die Versorgung des Tunnels mit Tübbings und Material erfolgt in der Regel durch ein gleisgebundenes Transportsystem.

Schneidrad

Das hier zum Einsatz kommende Hydroschildverfahren stellt ein betriebs- sicheres und zugleich umweltschonendes Verfahren dar, das durch geringes Setzungsverhalten und eine minimale Grundwasserbeeinflussung charakterisiert werden kann.

Beim Hydroschildverfahren handelt es sich um einen flüssigkeitsgestützten Maschinen- vortrieb, bei dem die Abbaukammer mit einer Stützflüssigkeit – bestehend aus Bentonit (Ton) und Wasser – gefüllt ist, die den Ausbruchbereich stützt und gegen Wasser abdichtet. Der Druck des Stützmediums wird dabei so geregelt, dass dieser im Gleichgewicht mit den vorhandenen äußeren Lasten aus Erd- und Wasserdruck steht. Das abgebaute Material wird über Förderleitungen aus dem Tunnel in eine oberirdischen Separationsanlage gepumpt, in der die Stützflüssigkeit vom Ausbruchmaterial getrennt und anschließend in den Suspensionskreislauf zugeführt wird.

Nachdem die Tunnelvortriebsmaschine den Nürnberger Großmarkt passiert hat, wird sie in der Zielbaugrube demontiert und abtransportiert.

Tunnelquerschnitt in offener Bauweise
Tunnelquerschnitt in offener Bauweise (Entwurf: DB AG)

Die offene Bauweise

An den bergmännisch errichteten Tunnel werden jeweils im Norden und Süden Abschnitte in offener Bauweise anschließen. Sie erhalten ein rechteckiges Profil aus Stahlbeton und werden in einer nach oben offenen Baugrube errichtet. Sie sind ansonsten analog zum Kreisquerschnitt ausgestattet. Im Norden beginnt die offene Bauweise an der Hauptbaustelleneinrichtungsfläche unmittelbar nördlich der Brücke am Reichgraben. Im Süden liegt der Abschnitt der offenen Bauweise südlich des Zuckermandelweges neben der Sportplatzanlage.


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