Tunnelschalungen
Tunnel werden in offener oder bergmännischer (auch
geschlossener) Bauweise hergestellt (siehe Übersicht Abb. 1). Die
dafür eingesetzten Schalwagen können mit hydraulischen und/oder
mechanischen Bedienungselementen ausgestattet sein.
Gallerie
Offene Bauweise
Bei der offenen Bauweise wird zwischen Regel- und Deckelbauweise unterschieden. Bei der
Deckelbauweise werden vorab die vertikalen Tragglieder in Form von
Schlitzwänden oder Bohrpfählen hergestellt, die als Auflager für
den Deckel dienen. Der Deckel aus Stahlbeton wird auf einer
Trennschicht (z. B. Sauberkeitsschicht) betoniert. Nach Erreichen
der Mindestfestigkeit wird unter dem Deckel ausgehoben, bis das
gewünschte Aushubniveau erreicht wurde. Nach der Herstellung der
Bodenplatte werden die Innenwände geschalt, bewehrt und betoniert.
Ein Vorteil der Deckelbauweise ist, dass die Geländeoberfläche
schnell wieder befahren werden kann.
Für die Regelbauweise stehen drei Varianten an Bauabläufen zur
Auswahl. Im Rahmen der aufgelösten Bauweise werden nacheinander
Bodenplatte, Wände und Decke hergestellt. Zwischen den
Betonierabschnitten werden Arbeitsfugen mit oder ohne
Fugenabdichtungen ausgeführt. Für die teilaufgelöste Herstellung
stehen zwei Möglichkeiten für den Bauablauf zur Auswahl. Entweder
werden Bodenplatte und Wände oder Wände und Decke in einem
Arbeitsgang betoniert. Am schalungstechnisch aufwendigsten ist die
monolithische Herstellung. Im Zuge dieses Verfahrens werden
Bodenplatte, Wände und Decke in einem Betoniervorgang und ohne
Arbeitsfugen im Querschnitt hergestellt.
Geschlossene Bauweise
Bei der bergmännischen Bauweise wird wie bei der einhäuptigen
Schalung lediglich eine Innenschalung benötigt. Die beiden
Schalungshälften stützen sich in der Regel dabei gegenseitig ab.
Muss während der Bauphase in der Mitte des Tunnels ein Querschnitt
für den (Baustellen-)Verkehr freibleiben, werden die Belastungen
über Rahmenkonstruktionen aufgenommen. Tunnelquerschnitte in der
geschlossenen Bauweise haben eine Gewölbeform. Der Vortrieb erfolgt
nach der Neuen Österreichischen Tunnelbauweise (New Austrian
Tunnelling Method / NATM) im Sprengvortrieb, im Baggervortrieb oder
mit Teilschnittmaschinen. In Abhängigkeit von der Tunnellänge, der
Querschnittsgröße und -form werden hydraulische oder mechanische
Tunnelschalwagen eingesetzt. Die Abschnittslängen für die
Innenschale betragen für die Regelquerschnitte zwischen zehn und
zwanzig Metern.
Beispiele für Bauabläufe bei offener Regelbauweise
Abb. 2 zeigt einen zweizelligen Tunnel, der in offener Bauweise
erstellt wurde. Die dazugehörigen Tunnelschalwagen sind aus
Systembauteilen zusammengesetzt. Die Durchfahrtsöffnungen ließ man
derart gestaltet, dass Lkw während der Bauphase den
Tunnelschalwagen durchfahren können. Für das Ein- und Ausschalen,
Heben und Senken sowie Verfahren werden optional hydraulische und
elektrische Lösungen angeboten.
Zunächst wird die Bodenplatte mit den Anschlussbewehrungen für die Wände hergestellt. Zusätzlich sind die Abdichtungen in den Arbeitsfugen zu integrieren. Anschließend lassen sich die Innen- und Außenwände sowie die Decke betonieren. Bei diesem Bauwerk wurde für die beiden Innenschalungen jeweils ein Schalwagen mit Trägerschalung eingesetzt.
Nach dem Betonieren werden am darauffolgenden Arbeitstag (nach
Erreichen der erforderlichen Mindestbetonfestigkeit) die
Verankerungen und Abstützungen zum Bauwerk gelöst. Die
Rückhängungen (verhindern das Verschieben des Schalwagens) und
Wandanker werden ausgebaut. Gleichzeitig kann auch mit dem
Ausschalen der Stirnabschalungen und der Decke begonnen werden.
Danach werden die horizontalen Abstützungen und Spindelstreben
gelöst, die Wandschalung von der hergestellten Wand weggespindelt
und mit Hydraulikzylindern von der Wand zurückgefahren. Der
Schalwagen wird im Anschluss über das Hubfahrwerk abgesenkt. Über
die vorher verlängerten Schienen wird der Wagen in den nächsten
Betonierabschnitt umgesetzt.
Für Tunnelquerschnitte in offener Bauweise benötigt man an den
Außenseiten ebenfalls eine Schalung – die sogenannte Konterschalung.
Die Belastungen aus dem Frischbetondruck werden über Anker
aufgenommen (Abb. 2, Abb. 4). Dürfen keine Anker eingesetzt werden,
sind die Kräfte über Aussteifungen und Abstützungen
abzuleiten.
Über Spindeln wird die Wandschalung an den vorhergehenden
Betonierabschnitt (Wand und Ansatz auf der Bodenplatte) angepresst.
Anschließend werden die Bewehrungsarbeiten durchgeführt.
Nachfolgend wird die Konterschalung mittels Kran umgesetzt und die
Wandschalung über Anker geschlossen. Am Ende werden die Fugenbänder
und die Stirnabschalungen angebracht (die Durchführung der
Anschlussbewehrung ist in der Abschalung
zu berücksichtigen). Nachdem die Bewehrung und die Fugenbänder
abgenommen wurden, kann mit dem Betonieren begonnen werden.