U-Bahn: Tunnelbohrer «Bärlinde» taucht ab, aus Berlin.de

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Die Tunnelvortriebsmachine Bärlinde hat nun die Spreequerung begonnen. Sie wird in den nächsten Tagen die Spree in Höhe des temporären Bauhafens U5 in einer Tiefe von vier bis sechs Metern unterhalb des Flussbettes unterfahren. Der Schiffsverkehr kann während der Spreequerung ungehindert weiter laufen. „Wir sind mit den notwendigen Vorbereitungen und Prüfungen bei Bärlinde gut vorangekommen, so dass die Gutachter und Ingenieure von Bilfinger und BVG ihre Freigaben erteilen konnten“, so Udo Kailuweit, Projektleiter bei Bilfinger Construction für das Projekt U5. Jörg Seegers, Gesamtprojektleiter Neubau U5 dazu: „Wir sind gut darauf vorbereitet, die Spreeunterquerung in Angriff zu nehmen. Die Unterfahrung der Spree wird, wie der gesamte Tunnelvortrieb, von einem umfassenden Messsystem überwacht.“ Mit Überdruck geht es vorwärts Die Tunnelröhren für die U5 werden im so genannten Schildvortriebsverfahren erstellt. Die Mixschild-Tunnelvortriebsmaschine mit Tübbingausbau (mit rund 74 Metern Länge und einem Schneidraddurchmesser von 6,70 Metern) wird computergestützt gesteuert. Das Schneidrad gräbt sich mit seinen Schälmessern und Rollenmeißeln durch das Erdreich. Es löst den Boden schonend von der „Ortsbrust“, dem Bereich unmittelbar vor dem Schneidrad. Hinter dem Schneidrad teilt die „Tauchwand“ den Raum vor dem Maschinenbereich in Abbau- und Arbeitskammer. Beide Kammern sind durch eine Öffnung „kommunizierend“ miteinander verbunden. Wiederum kurz dahinter befindet sich eine weitere Wand, die Druckwand. Sie trennt den Maschinenbereich im hinteren Teil der Maschine von der Abbau- und Arbeitskammer. Die Abbaukammer direkt hinter dem Schneidrad ist vollständig mit einer Stützsuspension gefüllt; in der dahinter angeordneten Arbeitskammer steht die Suspension etwa bis zur Achse der Maschine an. Ein Druckluftpolster im oberen Teil der Arbeitskammer setzt die Suspension unter Überdruck. Der ist notwendig, um das Gleichgewicht gegenüber dem angreifenden Boden- und Grundwasserdruck zu gewährleisten, der bis zu 2 bar erreichen kann. Zusätzlich ist die Arbeitskammer mit einer Suspensionsflüssigkeit auf Bentonitbasis gefüllt, die den Boden versiegelt. Die Flüssigkeit wird mit Druckluft geregelt, um so sicher zu stellen, dass auf wechselnde Druckverhältnisse exakt reagiert werden kann. Das abgelöste Erdreich vermischt sich mit der Suspensionsflüssigkeit und wird zusammen mit dieser über eine Förderleitung abgepumpt. Die Suspensionsflüssigkeit kehrt anschließend von der Erde separiert in den Kreislauf zurück. Was ist Bentonit? Bentonit ist eine natürlich vorkommende Tonmineralart. Sie setzt sich aus verschiedenen Tonmineralien zusammen. Montmorillonit gilt als besonders quellfähig und kann viel Wasser aufnehmen. Wird Bentonit in Wasser eingerührt, entsteht ein so genanntes nicht-newtonsches Fluid. Es verhält sich wie eine Flüssigkeit, wenn es geschüttelt oder umgerührt wird, bildet in Ruhe aber ein „festes“ Gebilde. Nicht zuletzt deshalb eignet es sich besonders gut als Stützflüssigkeit beim Tunnelvortrieb. Generell ist Bentonit ein wichtiges Material in der Bautechnik, zum Beispiel bei Bauwerksabdichtungen oder im Deichbau. Darüber hinaus findet Bentonit Verwendung auch als Schönungs- und Trennmittel in der Lebensmittelindustrie, als Bindemittel in Teichen und Aquarien und als Basis für Kosmetika. Alle Bestandteile der Flüssigkeit sind natürlichen Ursprungs und können das ökologische Gleichgewicht des Flusses nicht beeinträchtigen. Die Suspensionsflüssigkeit, die beim Bau der U5 zur Unterfahrung der Spree und des Spreekanals eingesetzt wird, setzt sich aus Bentonit, Wasser und Kalksteinmehl zusammen. Auf einen Kubikmeter entfallen dabei 1.000 Liter Wasser, 50 Kilogramm Bentonit und 1.000 Kilogramm Kalksteinmehl. Die Beimischung von Kalksteinmehl sorgt angesichts des sandigen Berliner Bodens für zusätzliche Stabilität. Wie wird der Tunnel dicht? Im Schutze des Schildes der Tunnelvortriebsmaschine wird der Tübbingring gebaut. Mit dem weiteren Vortrieb tritt der Ring am Ende des Stahlmantels in den Baugrund ein. An dieser Stelle, zwischen Stahlmantel und fertiger Tunnelröhre, werden Tunnelvortriebsmaschine und Tunnel mithilfe einer Schildschwanzdichtung abgedichtet. Dies geschieht, um die Tunnelvortriebsmaschine gegen anstehendes Grundwasser, umlaufende Stützflüssigkeit und Verpressmörtel abzudichten. Das Dichtungssystem ist fest am Ende des Schildschwanzes der Maschine montiert und besteht aus insgesamt drei umlaufenden Lagen Stahlbürsten, die auf die Außenseite des Ringes drücken. Um die Reibung zwischen Schildschwanzdichtung und Tübbingring zu minimieren, wird der Schildschwanz ständig gefettet. Dazu wird biologisch abbaubares Schildschwanzfett (Gemisch aus Pflanzenölen, Talg, mineralischen Füllstoffen und natürlichen Fasern) benutzt. Einem Eindringen von Grundwasser, Mörtel oder Boden in die Maschine wird so entgegengewirkt. Die Tunnelröhren werden einschalig wasserdicht gebaut. Ein kompletter Tunnelring setzt sich dabei sechs Segmenten und einem Schlussstein zusammen. Er ist 1,50 Meter breit und 35 Zentimeter dick. Zwischen jedes der insgesamt sieben Segmente, die sich zu einem Ring zusammenschließen, und zwischen den Ringen selbst entstehen Fugen (Ring- und Längsfugen), die abgedichtet werden müssen. Ein Hohlkammerdichtungsband, das um jeden Tübbing herumgeführt ist, fungiert als Abdichtung gegen das anstehende Grundwasser.

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