Rekorde brechen, neue Wege beschreiten: Die neuesten europäischen Tunnelbauprojekte

Dec 25, 2023

Von Catrin Jones31. Mai 2023

Trotz der Herausforderungen bleibt der Tunnelbau ein wesentliches Instrument für den Ausbau von Infrastrukturnetzwerken und die Verbindung von Gemeinden, und Baufirmen auf der ganzen Welt verschieben mit jedem neuen Projekt weiterhin die Grenzen des Möglichen, schreibt Catrin Jones.

Tunnelbauprojekte in ganz Europa werden von Jahr zu Jahr intensiver und ehrgeiziger, da die Nachfrage nach verbesserten Verkehrsnetzen steigt.

Einige der weltweit größten Untertageprojekte finden in europäischen Städten statt und im Jahr 2023 haben einige von ihnen neue Höhen (oder Tiefststände) erreicht, da TBMs bedeutende Meilensteine ​​im Tunnelbau erreichen.

Ende März feierte das Tunnelbauteam von HS2 in Warwickshire, Großbritannien, einen großen Durchbruch, als die Tunnelbohrmaschine „Dorothy“ die Wand des Südportals des Long Itchington Wood Tunnel durchbrach.

Das Team von Balfour Beatty Vinci war anwesend, um den Moment mitzuerleben, als der Schneidkopf die Kopfwand der Empfangsbox durchbrach. Dieser Meilenstein markiert das Ende einer dreijährigen Operation, die die Einrichtung des Standorts, die TBM-Montage, den ersten TBM-Vortrieb und den Durchbruch sowie nun den Abschluss des zweiten Durchbruchs umfasste.

Die TBM wurde im November des Vorjahres in Betrieb genommen und es dauerte nur vier Monate, bis die 2.000-Tonnen-Maschine ihre 1,6 km lange zweite Röhre fertiggestellt hatte. Damit war dies der erste vollständige Doppelröhrentunnel im Rahmen des HS2-Projekts.

Nach Fertigstellung der ersten Tunnelröhre im Juli 2022 wurde die 125 m lange TBM demontiert und zum Nordportal zurückgebracht, wo sie wieder zusammengebaut wurde, um ihre zweite Fahrt anzutreten.

Huw Merriman, der britische Verkehrsminister, sagte: „Dies ist ein weiterer bahnbrechender Moment bei der Bereitstellung von HS2 und der Umgestaltung von Reisen und Gemeinden in ganz Großbritannien.“

„Mit Hilfe von TBM Dorothy ebnen diese Tunnel den Weg für HS2-Züge und bewahren gleichzeitig die alten Wälder auf dem darüber liegenden Land. Diese Tunnel tragen dazu bei, dass wir dieses transformative Projekt umsetzen und gleichzeitig die natürliche Umwelt schützen.“

Aus anderen Bereichen der Tunnelbaubranche gibt es weiterhin positive Nachrichten, da bekannt gegeben wurde, dass das größte Baulos des Brenner-Basistunnels zu 91 % fertiggestellt ist, nachdem eine Tunnelbohrmaschine (TBM) ihre vierjährige Reise an der italienisch-österreichischen Grenze beendet hat.

Die TBM Virginia hat ihre Reise auf der Brennerpass-Baustelle in Italien offiziell beendet. Seit Beginn seiner Reise im Jahr 2019 hat er Berichten zufolge 14 km unter den Alpen gegraben und dabei eine durchschnittliche Tagesgeschwindigkeit von 10,2 m erreicht.

Der fertiggestellte Tunnel, der Abschnitt Mules 2-3, wird von BTC JV gebaut, bestehend aus Ghella, Webuild und PAC. Der Abschnitt Mules 2-3 umfasst zwei 14 km lange eingleisige Tunnel, die mit zwei TBMs mit 10,7 m Durchmesser gegraben wurden, und einen 14 km langen Erkundungstunnel, der mit einer TBM mit 6,85 m Durchmesser gegraben wurde.

Der Abschnitt Mules 2-3 ist der anspruchsvollste Teil des Brenner-Basistunnel-Projekts. Dies ist vor allem auf die große Vielfalt an Gesteinsformationen und die damit verbundenen unterschiedlichen mechanischen Verhaltensweisen zurückzuführen, durch die die Tunneltrasse verläuft.

Nach seiner Fertigstellung wird der 64 km lange Brennerbasis-Eisenbahntunnel, der von der Brenner Base Tunnel Societas Europae (BBT SE) in Auftrag gegeben wurde, als der längste der Welt gelten und Franzensfeste in Italien mit Innsbruck in Österreich verbinden.

Unterdessen hat Skanska in Skandinavien von der norwegischen Straßenbaubehörde Statens vegvesen einen Auftrag über 5 Milliarden NOK (471 Millionen Euro) für Arbeiten am nördlichen Teil des Boknafjord-Tunnels in Westnorwegen erhalten.

Der Unterwassertunnel ist Teil des E39-Rogfast-Projekts über den Boknafjord und verbindet die Gemeinden Randaberg und Bokn im Landkreis Rogaland. Er ersetzt die Fähre, die derzeit zur Überquerung des Fjords eingesetzt wird, und wird nach seiner Fertigstellung der längste und tiefste Unterwasserstraßentunnel der Welt sein, mit einer Länge von 26,7 km und einer maximalen Tiefe von 392 m unter dem Meeresspiegel.

Skanska wird für den E04 Boknafjord-Tunnel Nord verantwortlich sein, der einer von drei wichtigen Tunnelbauaufträgen ist und 18,5 km Straße im Tunnel und 2 km oberirdische Straße bauen wird.

Die Gesamtkosten des Projekts belaufen sich auf 22 Milliarden NOK (2 Milliarden Euro), und der Auftragnehmer wird voraussichtlich im ersten Quartal 2023 mit der Arbeit an dem Projekt begonnen haben, die Fertigstellung ist für das dritte Quartal 2029 geplant.

Man kann mit Fug und Recht sagen, dass Tunnelbauprojekte im letzten Jahrzehnt innovativer geworden sind – wir graben tiefer und weiter und verwenden Geräte, die einen gewaltigen Durchschlag leisten können. Ein europäisches Megaprojekt, das alle drei Ziele erreicht, ist der Grand Paris Express.

Das in Frankreich ansässige Projekt ist zweifellos ehrgeizig und zielt darauf ab, Paris und seine Vororte in eine nachhaltige und vernetzte Metropole zu verwandeln. Das Projekt umfasst den Bau von vier neuen U-Bahnlinien (15, 16, 17 und 18) sowie die Erweiterung von zwei bestehenden Linien (11 und 14). Mit einer Gesamtinvestition von über 35 Milliarden Euro ist der Grand Paris Express derzeit das größte städtische Infrastrukturprojekt in Europa.

Berichten zufolge werden bis zu 90 % der im Bau befindlichen neuen Strecken für den Grand Paris Express unterirdisch verlaufen, wobei zahlreiche TBMs bei dem Projekt im Einsatz sind.

Tatsächlich haben die von der Société du Grand Paris mit der Bauausführung beauftragten Unternehmen mit Stand August 2020 21 Tunnelbohrmaschinen von Herrenknecht beschafft. Diese Maschinen, zu denen 17 EPB-Schilde und vier Multimode-TBMs gehören, haben einen Durchmesser von 7,7 m bis 9,8 m und sind speziell auf die Anforderungen des Projekts zugeschnitten. Ihre Aufgabe besteht darin, insgesamt rund 96 Kilometer Tunnel auszuheben, die anschließend mit Betontübbingen ausgekleidet werden.

Die Beschaffung dieser Tunnelbohrmaschinen ist entscheidend für den Erfolg des Grand Paris Express-Projekts. Die speziell entwickelten EPB-Schilde und Multimode-TBMs sind vielseitig genug, um unter den verschiedenen Bodenbedingungen, die während des Aushubprozesses auftreten, effizient zu arbeiten.

Als Bernard Cathelain, Vorstandsmitglied der Société du Grand Paris, während der Podiumsdiskussion „Neuinterpretation des Grand Paris Express aus nordamerikanischer Perspektive“ sprach, betonte er, dass Innovation im Mittelpunkt des Projekts stehe.

Die Société du Grand Paris hat das Projekt als Chance gesehen, die Art und Weise, wie wir moderne Infrastruktur aufbauen, zu erweitern. Cathelain sagt: „Der Grand Paris Express wurde entworfen und gebaut, weil er eine echte Innovation ist und wir beschlossen, dass Innovationen in jeder Phase des Projekts umgesetzt werden sollten.“

„Wir haben viele Ausschreibungen für Projekte gestartet“, fügt Cathelain hinzu. „Und bei diesem Projekt wollten wir einige Innovationen haben, nicht nur für die Arbeiten, zum Beispiel kohlenstoffarmen Beton, oder um mit dem Abraum umzugehen, den wir haben.“

„Es ist beispiellos, Innovation zu haben. Innovation und Weiterentwicklung sind das Kernsystem im Grand Paris Express.“

Der umfangreiche Einsatz von Tunnelbohrmaschinen beim Aushub und Bau der neuen Bahnstrecken ist nur ein Aspekt des Projekts, der dessen Komplexität und Ausmaß unterstreicht.

Während die Bauphase weitergeht und die Tunnelbaumaschinen ihre Arbeit aufnehmen, besteht kein Zweifel daran, dass der Grand Paris Express und andere europäische Tunnelbauprojekte zu einem Modell für innovative und nachhaltige städtische Verkehrssysteme auf der ganzen Welt werden werden.

Der AT120 von DitchWitch soll Untergrundbaubetreibern die Kraft und Stabilität verleihen, die sie zum Durchdringen von Fels und schwierigen Bodenverhältnissen benötigen, und so Glasfaser-, Pipeline- und Versorgungsinstallationsprojekte rationalisieren.

Berichten zufolge ist der AT120 der größte AT-Bohrer seiner Art und soll die Effizienz auf der Baustelle für frühere Besitzer von Bohrern mittlerer und großer Größe verbessern, da er weniger Bohrflüssigkeit verbraucht, was zu weniger Abfall auf der Baustelle, minimaler Aufräumarbeiten und geringerer Umweltbelastung führt.

Der AT120 verfügt über ein Drehmoment von 15.500 Fuß-Pfund und ein inneres Drehmoment von 3.000 Fuß-Pfund. Mit einer Schub- und Rückzugskraft von 120.000 Pfund ermöglicht der AT120 den Bedienern, eine Vielzahl von Projekten zu bewältigen und sich effizienter durch längere Bohrungen und Installationen mit größerem Durchmesser zu bewegen.

Der AT120 bietet Benutzern außerdem ein Saver-Lock-Design, um das Bohrgestänge und das Antriebssystem vor Verschleiß zu schützen. Durch ein aktualisiertes Design des Motorraums und der Zugangsklappe haben Benutzer besseren Zugang zu wichtigen Komponenten, was die Wartungsroutinen optimiert und die Wartungsfreundlichkeit der Bohrmaschine erhöht.

Der globale Baustofflieferant Cemex hat sein Vertua-Sortiment an Urbanisierungslösungen um einen neuen kohlenstoffärmeren Spritzbeton erweitert.

Der neue Spritzbeton stellt eine nachhaltige Verbesserung des branchenweit bekannten „Bank Mix“-Silospritzbetons dar, der zuvor bei britischen Infrastrukturbauten wie der Northern Line, dem Ausbau der Bank Station, den London Power Tunnels 2, Thames Tideway und vielen anderen verwendet wurde.

Michael May, Vertriebsleiter für Cemex Mortars Europe, kommentierte: „Wir glauben, dass die Einführung dieses jetzt verfügbaren Spritzbetonprodukts mit geringerem CO2-Ausstoß von unseren Kunden geschätzt wird, die an bedeutenden Infrastrukturprojekten arbeiten, bei denen der Einsatz nachhaltigerer Produkte zunehmend zunimmt.“ wichtig und sogar als Anforderung in Projektausschreibungen festgelegt.

„Unser bisheriger Spritzbeton wurde von unseren Kunden als unglaublich zuverlässig und leistungsstark angesehen. Daher sind wir sehr stolz darauf, als ersten Schritt seinen Kohlenstoffgehalt deutlich um 23 % zu reduzieren und gleichzeitig seine hohe Leistung beizubehalten. Wir werden jedoch nicht stehen bleiben.“ ; diese neue Einführung ist nur die letzte Etappe in unserem Fahrplan für weitere groß angelegte CO2-Reduktionen.“