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Längsentwässerung von Rohren

Monolithische Stahlbetonschächte für Hirschhagen-Tunnel genutzt

Betonfertigteile

Der Hirschagen-Tunnel soll die künftige Verlängerung der A4 bei Kassel zur A7 bei Herleshausen werden. Wenn der Tunnel fertig ist, dann wird er mit einer Länge von 4204 Metern der zweitlängste Autobahntunnel in Deutschland sein. Derzeit laufen die Arbeiten im Inneren beim Ausbau der Längsentwässerung mit Druckdichtigkeit auf Hochtouren.

Hessisch-Lichtenau (ABZ). – Eines der größten Tunnelbauprojekte Deutschlands läuft derzeit zwischen der Gemeinde Helsa im Landkreis Kassel und der Stadt Hessisch Lichtenau im Werra-Meißner-Kreis. Seit Mitte 2013 baut hier das Land Hessen den Tunnel Hirschhagen, der Teil der künftigen Verlängerung der A 44 von Kassel (geplantes Lossetaldreieck)an der A 7 nach Herleshausen (geplantes Wommener Dreieck) an der A 4 ist. Nach seiner Fertigstellung wird der Tunnel mit einer Länge von 4204 m (Südweströhre) nach dem thüringischen Rennsteigtunnel der zweitlängste Autobahntunnel Deutschlands sein. Bei der Längsentwässerung beider Röhren kommen monolithische Stahlbetonschächte in FBS-Qualität zum Einsatz, die laut Herstellerangaben einige besondere Vorteile bieten. Neuesten Sicherheitsstandards entsprechend erhält der Tunnel zwei Röhren, die durch sieben befahrbare und acht begehbare Querstollen miteinander verbunden sind. Sie dienen bei Gefahrsituationen als Fluchtwege in die jeweils andere Röhre und Rettungskräften als Zuwege. Die Tunnelröhren haben zwei Stahlbetonschalen: Ihre Außenschalen sind 40 cm dick, die Innenschalen bis 80 cm; zwischen beiden Schalen befindet sich eine wasserdichte Folie. Die Röhren sind jeweils insgesamt 11 m hoch und 12 m breit. Im Inneren sind sie 6,5 m hoch, und die zweispurigen Richtungsfahrbahnen sind je Röhre 7,5 m breit.

Ein wichtiger Aspekt nach Fertigstellung der Tunnelröhren und vor Ausbau der Fahrbahnen war die Tunnellängsentwässerung. Bauleiter Robert Greßler von der Bauer Bauunternehmung GmbH aus Walschleben erklärt: "Aufgrund der Wannenlage des Tunnels wurde dieser auf seiner gesamten Länge druckwasserdicht ausgebildet. Das Entwässerungssystem sieht daher lediglich die Ableitung des Schleppwassers von Fahrbahnen und Gehwegen sowie von Löschwasser im Havariefall vor. Die anfallenden Flüssigkeiten werden hierbei zunächst in den seitlich verlaufenden Schlitzrinnen gefasst und von dort über Tauchwandschächte in Stahlbetonrohre DN 300, die unterhalb der Fahrbahn verlaufen, geleitet. Über diese werden sie dem Tiefpunkt zugeführt und von hier mittels einer Hebeanlage über Druckleitungen in ein Schadstoffbecken am Westportal des Tunnels gepumpt."

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Längsentwässerung im Tunnel Hirschhagen an der A 44 bei Hessisch-Lichtenau.

Unmittelbar neben den Stahlbetonrohren verläuft eine Kunststoff-Drainageleitung DN 150. Ursprünglich sah hier die ausgeschriebene Bauweise T-WAS 2 vor, einen Schacht für die Längsentwässerung und für die Sickerleitung vor Ort zu bauen.

Robert Greßler erläutert, warum sich die Planer für eine Fertigteil-Schachtlösung entschieden haben: "In jeder der beiden Tunnelröhren muss für Kontroll- und Reinigungszwecke der Längsentwässerung alle 50 m ein Schacht eingebaut werden. Das sind insgesamt 174 Schäch-te für beide Röhren. Wenn wir uns an die Ausschreibung gehalten hätten, dann hätten wir nach herkömmlicher Bauweise zunächst die Stahlbetonrohre DN 300 für die Längsentwässerung verlegen müssen, dann die Rohrleitungen auftrennen, den Stülpschachtring aufsetzen, den Gerinnebeton einbringen, dann das Gerinne dreimal mit einem Epoxidharzanstrich versiegeln und zuletzt die Außenflächen mit Bitumen abdichten müssen. Hätten wir diese Arbeitsschritte für die große Anzahl an Schächten ausführen müssen, wäre ein wirtschaftlicher und schneller Bauablauf nicht möglich gewesen. Aus diesem Grund haben wir uns dazu entschieden, statt der vor Ort hergestellten Schächte für Längsentwässerung und Sickerleitung Schächte in Fertigteilbauweise einzusetzen. Diese Schächte wurden im Vorfeld im Beisein von Auftraggeber, Planungsbüro und Bauunternehmer im eingebauten Zustand auf Dichtheit mit Wasser geprüft und kommen daher für den gesamten Tunnel zum Einsatz". Geliefert wurden sowohl die Stahlbetonrohre als auch die Schächte von der Finger Beton GmbH & Co. KG aus dem Werk in Sonneborn in Thüringen. "Die eingesetzten Schächte für die Längsentwässerung wurden in monolithischer Bauweise gefertigt. Dies bedeutet, dass sowohl der Grundkörper als auch das Gerinne aus einem Guss in der Betonqualität C40/50 hergestellt wurden und somit eine gleichbleibende Qualität aufweisen. Eine zusätzliche Beschichtung ist nicht erforderlich. Entscheidender Vorteil ist, dass das Schachtsystem einerseits ein offenes Gerinne für die Tunnellängsentwässerung und andererseits ein geschlossenes Gerinne für die Tunnelsickerleitung ermöglicht. So laufen beide Medien getrennt, können aber für Wartungszwecke zusammengeführt werden. Gelöst haben wir dies in Abstimmung mit dem ausführenden Spülbetrieb über eine verschraubte Reinigungsöffnung über dem Zugang zur Sickerleitung", beschreibt Verkaufsberater Marcel Hellmund die Vorteile des Schachtsystems.

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Monolithischer Schacht in FBS-Qualität: sowohl der Grundkörper als auch das Gerinne wurden aus einem Guss in der Betonqualität C40/50 hergestellt und weisen somit eine gleichbleibende Qualität auf.

Für eine gute Dichtheit sind alle Schachtfutter werkseitig mit passenden öl- und benzinbeständigen NBR-Dichtungen ausgestattet. Für die Tunnelsickerleitung verfügen die Schächte über fest einbetonierte Edelstahlrahmen mit integrierter öl- und benzinbeständiger Dichtung und passenden, fest verschraubten Edelstahlabdeckungen.

Aufgrund der hohen Anforderungen an das Tunnelbauwerk legte der Auftraggeber eine weit über die üblichen Anforderungen hinausgehende Qualitätssicherung fest. Hierzu zählte u.a., dass die geforderte Betongüte und Frühfestigkeit der eingesetzten Stahlbetonrohre- und Schächte im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung durchgehend nachgewiesen wurden.

Eine lückenlose Qualitätsüberwachung von den Ausgangsstoffen über die Herstellung bis zu den Endprodukten garantiert zudem das FBS-Qualitätszeichen, denn die hier verbauten Betonbauteile erfüllen den hohen Qualitätsanspruch der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e. V. (FBS), der eine umfassende werkseigene Produktionskontrolle vorsieht. Dazu Robert Greßler: "Der Bauherr hat bereits in der Ausschreibung FBS-Qualität gefordert. Dies gibt auch uns als Verarbeiter die Sicherheit, dass wir hier eine geprüfte Qualität einbauen." Die Qualität der Produkte, die das FBS-Qualitätszeichen tragen, liegt weit über der Norm und sorgt damit für eine besonders lange Nutzungsdauer. Verantwortlich hierfür sind vor allemdie guten Eigenschaften der FBS-Rohre in puncto Dichtheit der Rohre und der Rohrverbindungen, der Tragfähigkeit und der Hydraulik. Kürzlich wurde die Nordröhre soweit fertig gestellt, dass bereits mit den Asphaltierungsarbeiten begonnen werden konnte. Wenn alles weiter nach Plan läuft, dann wird der Tunnel am 31. Dezember 2020 eröffnet. Laut Verkehrsprognose von Hessen Mobil werden dann pro Tag rd. 31 200 Fahrzeuge den für 324 Mio. Euro gebauten Tunnel nutzen.

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