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Vorplanungsstudie

Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden - Prag

Aufgabe 3 Technische Beurteilungwesentlicher Bauwerke

Stand: 30. Oktober 2015

VorplanungsstudieEisenbahn-Neubaustrecke Dresden-PragAufgabe 3 Technische Beurteilung wesentlicher Bauwerke

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Inhaltsverzeichnis

3.1 Streckentrassierung ..................................................................................................4

Örtlichkeit (Oberflächensituation, Objekte) ................................................................4

Trassierungsparameter (Trasse, Gradiente, Überlagerungsverhältnisse) .................4

3.2 Tunnelbauwerke .....................................................................................................12

Baugrundsituation (Schichten, GW-Situation) .........................................................12

Auftreten von Störzonen .........................................................................................19

Bauverfahren (Spritzbetonbauweise / Maschinenvortrieb) ......................................24

Technologische Parameter für die Bauausführung .................................................37

Materialbewirtschaftung der anfallenden Aushub- und Ausbruchmengen ...............39

Tunnelbauwerke .....................................................................................................53

Lichtraumprofil und Querschnittsgestaltung sowie Nothaltestelle (NHS) .................63

Konstruktionsprinzipien der Tunnelauskleidung, -entwässerung und -abdichtungsowie baulicher Brandschutz ..................................................................................71

Art und Anordnung der Sicherheits- und Rettungssysteme .....................................79

Logistikkonzept .......................................................................................................81

Geotechnische und bauverfahrenstechnische Risikoanalyse ..................................83

Beurteilung der Machbarkeit der Tunnellösung .......................................................84

3.3 Großbrücken und talüberspannende Brücken .........................................................91

Erforderliche Bauwerke ...........................................................................................91

Bewertungskriterien ................................................................................................91

Überwerfung Heidenau ...........................................................................................93

Talbrücke Heidenau ................................................................................................94

Talbrücke Seidewitz ................................................................................................99

Baukosten............................................................................................................. 103

Nächste Planungsschritte ..................................................................................... 104


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Aufgabe 2

Technologische Betrachtung wesentlicher Bauwerke

3. EinführungGrundlage für die Trassenführung ist die Linienführung zur Vorzugsvariante 1.1 aus der Studie2012 (Projekt TEN 22, „Untersuchung von Linien- / Trassenvarianten für eine gemeinsamegrenzüberschreitende Planung“), die aufgrund weiterer Untersuchungen in Bezug auf dieRaumempfindlichkeit, die geologischen und hydrogeologischen Basisdaten, und den Planun-gen auf tschechischer Seite zu optimieren ist.

Aus dieser Untersuchung 2012 zur NBS gingen die wesentlichen Trassierungs-GelenkpunkteDresden (Heidenau) Strecke 6240 – Staatsgrenze D/CZ nach der AutobahnE 55 (BAB A 17) – Ústí nad Labem (Prag) hervor.

Das Untersuchungsgebiet beginnt auf deutscher Seite südlich von Dresden in der StadtHeidenau am Haltepunkt Heidenau Süd der DB Bestandsstrecke DD – Pirna. Es führt weiterin südöstlicher Richtung an Pirna vorbei über den Ortsteil Pirna-Zehista (Seidewitztal) in Rich-tung Dohma, und danach weiter in einem großen Bogen über den sogenannten Lohmgrund-rücken in südwestlicher Richtung unter Umgehung der Kurorte Berggieshübel und Bad Gott-leuba sowie vorbei an der Talsperre Gottleuba in Richtung Breitenau und tschechischeGrenze.

Die Trasse quert die Autobahn E 55 (BAB A 17) auf tschechischer Seite westlich des BergesSpicak (723 m + NN) und führt in südlicher Richtung nach Chlumec. Der Untersuchungsraumendet auf tschechischer Seite mit der Einbindung der Neubaustrecke in das Bestandsnetz derSZDC nordöstlich von Chabarovice.

Aufgrund der geographischen Verhältnisse im Elbtal, im Seidewitztal und im Erzgebirge inVerbindung mit der maximal zulässigen Streckenlängsneigung verläuft die Trasse überwie-gend in Tunnelbauwerken und einem größeren Brückenbauwerke.

Planungsgrundlagen

- Machbarkeitsstudie 2008

- Potentialanalyse und Kosten-Nutzenanalyse 2010

- Variantenuntersuchung 2012 mit Linienbestimmung

ab Planungsbeginn August 2014

- amtliche topographische Karten und Luftbilder Stand 2014

- amtliche umweltfachliche Daten Stand 2014

- amtliches digitales Geländemodell Sachsen Stand 2014

- amtliches digitales Geländemodel Tschechien Stand 2015

- Bahn-Geodaten in Heidenau Stand 2015


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3.1 Streckentrassierung

Örtlichkeit (Oberflächensituation, Objekte)

Im Rahmen einer Raumwiderstandsanalyse (Aufgaben 2.1 und 2.2) wurden innerhalb einesdefinierten Planungskorridors entlang der bereits erarbeiteten Vorzugsvariante 1.1 (Studie2012) nachfolgende umweltfachliche Aspekte untersucht:

· Siedlungsgebiete,

· Raumentwicklungspläne,

· Planungsvorhaben Dritter,

· Natur und Umwelt,

· Geophysik (Bergbau, Störungszonen)

Die angetroffenen Raumwiderstände wurden mit Bezug zur Eisenbahntrasse kategorisiert,abgeschichtet und die für die Trasse entscheidungserheblichen Konflikte herausgearbeitet.Angetroffene Einzelkonflikte wurden näher betrachtet und die Trassierung, sofern möglich,aufgrund dieser Zwangspunkte optimiert.

Die Anpassung der Vorzugsvariante aus der Studie 2012 erfolgte aufgrund der Raumwider-stände und Planungen in Heidenau (Gewerbegebiet, unterirdischer Hohlraum „Pechhütte“,FFH-Gebiet Elbtal), der Ortsumgehung Pirna B 172n (Bauvorhaben DEGES), im Bahretal(FFH-Schutzgebiet DE-5049-304 Bahrebachtal und Vogelschutzgebiet DE- 5048-451 Osterz-gebirgstäler) und der geologischen Struktur Börnersdorf (Untersuchung LfULG), sowie dermöglichst weiträumigen Umgehung des Trinkwasserschutzgebiets Gottleubatal.

Die ursprünglich in der Vorzugsvariante 2012 geplante Durchfahrung des Bahretales zumZwecke der Verkürzung des Basistunnels wurde aufgrund der Bewertung der umweltfachli-chen Raumwiderstände (Hoch bis sehr hoch) aufgegeben, zudem ist die jetzt optimierte Tras-senführung um ca. 800 m kürzer als die Vorzugsvariante 1.1 aus dem Jahre 2012.

Trassierungsparameter(Trasse, Gradiente, Überlagerungsverhältnisse)

Nach den Projektvorgaben ist die Trassierung der geplanten Neubaustrecke für einenHochgeschwindigkeits-Personenverkehr mit v max = 200 km/h und Güterverkehr mitv max = 120 km/h auszulegen. Das Regelwerk der DB Netz AG (Richtlinie 413) sieht fürdiesen Bereich die Einordnung der Neubaustrecke in den Streckenstandard M 230 vor.

Die Leitgeschwindigkeit beträgt demgemäß zwischen 160 und 230 km/h.

Der Gleisachsabstand beträgt mindestens 4,50 m (gemäß TSI > 4,00 m).

Der Überholgleisabstand soll gemäß Richtlinie 413 zwischen 8 km und 20 km betragen.

Als Überholungsgleislängen sind 750 m für Güterzüge vorzusehen.


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Überleitverbindungen sollen in Abständen zwischen 8 km (Bahnhofsabstand) und 20 kmbetragen.

Blockabschnittslängen für die Signaltechnik sollen zwischen 1,5 km und 4,0 km nachBemessungsrechnung betragen.

Die Einfahr-/Ausfahrgeschwindigkeit in den Weichen soll zwischen 80 und 100 km/hbetragen.

Die Geschwindigkeit in den Überleitverbindungen soll zwischen 80 und 100 km/h betragen.

Das max. zulässige Längsgefälle beträgt nach dem eisenbahntechnischen RegelwerkTSI-INF-2014-1299 für Mischverkehrsstrecken 12,5 ‰.

Das Lichtraumprofil GC nach EBO bzw. TSI-INF ist einzuhalten.

Die Streckenklasse ist nach dem DB Regelwerk die Lastkategorie D4 (Achslast 22,5 t,Streckenlast 8 t/m) + SSW. Optional soll die Lastkategorie E5 betrachtet werden.

Bei Überholgleisen sind Schutzweichen anzuordnen

Eine weitere Vorgabe zur Trasse ergab sich aus den Abstimmungen mit der DB Netz AG, dieeine Fortführung der Bestandsstrecke 6240 DD - Pirna für den Güterverkehr für erforderlichhält. Gemäß Fahrplanuntersuchung (Anhang 1.2) ist mindestens 1 Bestandsgleis in RichtungPirna zu erhalten. Als Variante ist auch eine 2-gleisige Fortführung in Richtung Pirna plane-risch zu untersuchen.

Abbildung 1: Lageskizze NBS Dresden - Prag


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3.1.2.1 Ausfädelung Heidenau

Die NBS-Trasse beginnt analog der Vorzugsvariante am Ausfädelungspunkt in Heidenau (Hal-tepunkt DB Strecke 6240 km Station 49,970) als zweigleisige Strecke im Bestand mit demEinbau einer Überleitverbindung mit 4 Weichen (W 101 bis W 104 in der Bauform 60-1200-1:18,5 fb). Die max. Geschwindigkeit auf der Strecke 6240 beträgt 160 km/h, dieÜberleitverbindungen (W 101 bis W 104) sind für eine Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h aus-gelegt.

Nach den Überleitverbindungen erfolgt in der Bestandsstrecke bei km Station 49,680 dieVerziehung der Bestandsgleise als künftige NBS-Gleise und an der Station 49,450 in HöheGeschwister-Scholl-Straße die Abtrennung der Bestandsstrecke 6240 in Richtung Pirna(1-gleisig oder 2-gleisig) von der künftigen Neubaustrecke DD - Prag. Nach dem Abzweig derStrecke 6240 beginnt die Anrampung der Neubaustrecke in Parallellage zur Strecke 6239 (S-Bahn) mit 12 ‰ in Form eines U-förmigen Trog-Rampenbauwerkes mit ca. 660 m Länge.

Bei NBS-Strecken km 0,514 (Strecke 6240 km 48,580) beginnt die Überquerung der NBS überdie Strecke 6240 in Form eines Überwerfungsbauwerkes als Stahlbetonrahmen mit seitlichenWandöffnungen mit ca. 280 m Länge. Bei NBS km 0,800 beginnt das Brückenbauwerk zurÜberquerung der bestehenden Bebauung (Gewerbegebiet Heidenau) und der S 172.

Das Brückenbauwerk ist zunächst mit einem 2-gleisigen Überbau über 4 Brückenfelderkonzipiert, bevor die Strecke aufgeweitet wird und nach 6 weiteren 1-gleisigen Überbaufelderndirekt in einen Einschnitt und ab NBS km 1,350 (1,390) in ein Tunnelbauwerk mit2 Röhren übergeht. Die Gesamtlänge des Brückenbauwerkes beträgt aufgrund der unter-schiedlichen Entwicklungslängen der Gleise 473 m für das Gleis DD-Prag und 517 m für dasGleis Prag-DD.

Gemäß der aktuell bestehenden Bebauung (Industriegebiet zwischen S 172 und Strecke 6240DD-Pirna) muss der Ausfädelungsbereich in DD-Heidenau aufgrund von Neubauten nebender Bestandsstrecke (Zwangspunkte) gegenüber der Vorzugsvariante 1.1 neutrassiert werden. Auch der Tunnelanfang wurde aufgrund der Nähe der Vorzugsvariante 1.1zu einem FFH-Gebietes und eines unterirdischen Hohlraume „Pechhütte“ weiter Richtung Os-ten außerhalb dieser Bereiche verschoben werden.

Tunnel Heidenau – Großsedlitz

Dieser Tunnel mit 2 Röhren (Abstand ca. 29 m) beginnt bei NBS km 1,350 und endet etwa beiNBS km 3,300. Aufgrund der Geländetopographie wird das Tunnelbauwerk durch einca. 120 m langes Trogbauwerk von NBS km 2,150 bis 2,270 unterbrochen.

Nach der Unterquerung der Kreisstraße K8272 (Großsedlitz – Pirna) und der Bundesstraße172a endet der Tunnel und geht in ein Trogbauwerk bis ca. NBS km 3,370 mit nachfolgen-dem Dammbauwerk (Länge ca. 800 m) bis ca. NBS km 3,800 über. Ab dem Tunnelende wer-den die NBS-Gleise wieder auf einen Abstand von 4,50 m verzogen.


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Talbrücke Seidewitz

Es folgt von NBS km 3,800 bis km 4,850 eine 2-gleisige Brücke mit Gleisabstand 4,50 m(Länge ca. 1.050 m, max. Höhe ca. 37 m), die das Tal der Seidewitz und den Ortsteil Pirna-Zehista südwestlich der geplanten OU Pirna B 172n überspannt.

Aufgrund der vorliegenden Planungen zur Ortsumgehung Pirna B 172n wurde die Trasse zurMinimierung der Eingriffe in die vorhandene Bebauung näher an die geplante B 172n heran-gerückt. Somit konnte auch die Altlastendeponie am Schützengrund südlich von Pirna-Zehistaumgangen werden.

Aufgrund der engeren Trassierung beträgt die max. Fahrgeschwindigkeit auf der Brücke180 km/h bei einer zulässigen Überhöhung von 150 mm. Höhere Geschwindigkeiten sind untervoller Ausnutzung der max. Überhöhung von 170 mm möglich (Zulassungsgrenze).

Dammbauwerk Goes

Danach folgt von NBS km 4,840 ein etwa 2.000 m langer 2-gleisger Streckenabschnitt bis zurKreisstrasse K8753 (Höhe Goes) km 6,800. Bis zu dieser Station wurde die Streckeanalog der Trassierung 2012 mit einem Gleisabstand von 4,50 m und mit einer Neigung von12,0 ‰ trassiert. Die Trasse liegt auf einem Dammbauwerk etwa 8m über der vorhandenenGeländeoberkante.

Erfordernis Überholbahnhof Goes

Überleitverbindungen sowie Überholgleise im Tunnel sollen aus technischen und wirt-schaftlichen Gründen nicht geplant werden (vgl. Studie zum Brenner-Basis-Tunnel undZiffer 3.1.2.2).

Die DB Richtlinie 413 fordert die Anlage eines Überholbahnhofes im Abstand vonmax. 20 km (Untergrenze der Streckenauslastung) gemäß nachfolgendem Schema (Abbil-dung 2) mit einer max. Gleislängsneigung von 2,5‰.

Das Erfordernis eines Überholbahnhofes wurde durch die Fahrplanstudie der DB Netz AG(Anhang 1.2) zum Nachweis der betrieblichen Leistungsfähigkeit aus betrieblicher Sicht nach-gewiesen. Damit können schnell fahrende Personenzüge die langsameren Güterzüge über-holen, bevor diese in den Basistunnel einfahren (Fahrtrichtung Prag) oder in dasBestandsnetz bei Heidenau (Fahrtrichtung Dresden) einfahren. Daher wurden im AbschnittGoes auf dem Dammbauwerk 2 Überholgleise mit einer Nutzlänge von 750 m vorgesehen.

Die Anschlussweichen für die Überholgleise (W 003 bis W 006) sind in der Bauform60-1200-1:18,5 fb für eine Abzweiggeschwindigkeit von ve = 100 km/h ausgelegt.

Vor und nach den Anschlussweichen wird je eine Überleitverbindungen (W 001/002 undW 005/006) ebenfalls für eine Fahrgeschwindigkeit von ve = 100 km/h angeordnet.


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Abbildung 2: Schema Überholbahnhof

Lohmgrundrücken und Beginn Basistunnel (Variante A)

Die bisherigen Planungen zur Vorzugstrasse 1.1 gingen von der Herstellung eines bis zu30 m tiefen und ca. 2,2 km langen Einschnittes am Lohmgrundrücken mit der Ausbildung einermit 30° bis 45 ° geneigten Böschung aus. Diese Böschungsneigungen erfordern jedoch auf-wändige ingenieurgeologische Baumaßnahmen (Hangsicherungen).

Nach dem Abschnitt Goes verläuft die Trasse der Variante A daher analog der Vorzugsvari-ante 1.1 aus 2012 in einem etwa 2.700 m langen Einschnitt in Parallellage zur S 173 die Auf-weitung der Streckengleise auf einen Achsabstand von ca. 29 m bis zum Beginn des Tunnelsbei NBS km 9,155 mit zwei 1-gleisigen Tunnelröhren (etwa 200 m nördlich der S 170 Ortum-gehung Friedrichswalde-Ottendorf).

Die Längsneigung der Strecke im Einschnitt bis zum Tunnelportal betrug 12 ‰ und ab demTunnelportal 4 ‰, aufsteigend bis zum Scheitelpunkt nach etwa 9.200 m bei NBS km 18,347(Höhe Börnersdorf), danach betrug das Streckenlängsgefälle ca. 3 ‰ in Richtung Tschechienauf eine Länge von etwa 15.130 m. Auf deutscher Seite betrug die maximale Tunnelüberde-ckung ca. 310 m und auf tschechischer Seite ca. 550 m. Die Tunnellänge der Variante A be-trägt 24.322 m.

Nach Auswertung der geologischen und hydrogeologischen Daten in Zusammenarbeit mitdem LfULG würde dieser Einschnitt dauerhaft einen großräumigen Einfluss auf den Grund-wasserhorizont in einer geotechnisch schwierigen Zone (wasserführende verwitterte Gesteins-schichten bis 20 m Tiefe) haben.

Der Grundwasserstand wird nach Auswertung der bislang vorliegenden HydrogeologischenDaten bei ca. 8 bis 9 m unter Geländeoberkante vermutet. Die Schienenoberkante läge dem-zufolge zwischen 20 und 30 m unter dem natürlichen Grundwasserpegel.


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Alternative Tunnelverlängerung am Lohmgrundrücken (Variante B)

Aufgrund des Erfordernisses eines Überholbahnhofes und damit einer etwa 10m tiefer liegen-den Gradiente würden die o.g. Abstände zur Geländeoberkante in der Variante B nochmalsdeutlich anwachsen.

Mit einer Verlängerung des Tunnelbauwerkes ist es möglich, sowohl die betrieblich erforder-liche Anordnung eines Überholbahnhofes vor dem Tunnelportal umzusetzen, als auch dendauerhaften Eingriff in das Grundwasserregime deutlich zu verringern.

Die Länge des Einschnittes reduziert sich dadurch ebenso deutlich um 1.660 m wie auch dieerforderlichen Massenbewegungen beim Aushub (siehe nachfolgenden Tabelle).

Vergleich der anfallenden Aushubmassen

Variante A Variante B

Länge bleibender Einschnitt im Endzustand 2.340 m 680 mLänge offene Bauweise (temp. Einschnitt) 160 m 460 m

Gesamtlänge temp. Einschnitt 2.500 m 1.140 m

Aushubvolumen bleibender Einschnitt mit Trog 1.443.783 m³ 152.641 m³(Aushubvolumen bleibender Einschnitt ohne Trog 2.300.000 m³)Aushubvolumen Tunnel offene Bauweise (temp.) 312.479 m³ 1.147.461 m³

Aushubvolumen Gesamt Einschnitt 1.756.595 m³ 1.300.101 m³

Einbauvolumen Verfüllung Tunnel offene Bauweise 219.339 m³ 968.091 m³

Mengendifferenz (Ausbau - Einbau) 1.537.256 m³ 332.010 m³

Gesamtbilanz

Einbauvolumen Dammbauwerke 986.792 m³ 698.355 m³

Mengen-Überschuss / Mengen-Verringerung 550.464 m³ -366.345 m³

Gesamtlänge Basistunnel 24.645 m 26.531 mAusbruchvolumen bergm. Bauweise 4.100.550 m³ 4.373.460 m³

Mengendifferenz (Ausbau - Einbau) 4.651.014 m³ 4.007.115 m³

Bei der Variante B (flachere Gradiente) fallen deutlich weniger Überschussmassen imEinschnitt Lohmgrundrücken an und auch das Einbauvolumen am Dammbauwerk reduziertsich. Beim Tunnelausbruch für den Basistunnel erhöhen sich die Ausbruchmassen umca. 273.000 m³.


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Somit verbleibt eine Minderung des zu deponierenden oder einer Verwertung zu zuführendenAushubmaterial um ca. 645.000 m³ und eine Vermeidung des dauerhaften tiefen Eingriffes indie Grundwasserverhältnisse.

Die bauliche Lösung eines tiefen Geländeeinschnittes der Variante A ist daher aus umwelt-fachlichen und wirtschaftlichen Gründen auszuschließen.

Anpassung der Tunnelplanung

Die vorgenannten Randbedingungen führten zu einer geänderten Planungslösung (VarianteB) mit einem tiefer liegenden Basistunnel, dem nunmehr auch ein Überholbahnhof mit einermax. Gleislängsneigung von 2,5 ‰ vorgeschaltet werden kann.

Die Gradiente im Trassenbereich von den Überholgleisen bei Goes bis zum Hochpunkt desBasistunnels wurde abgeändert. Der Tunnelbeginn befindet sich nunmehr bei NBS km 7,200und der Tunnelhochpunkt wurde auf den NBS km 19,296 verschoben, damit auch auf dertschechischen Seite ein Mindest-Längsgefälle im Tunnel von 3 ‰ erreicht werden kann. DerEinschnitt-Bereich vor dem Tunnel wurde auf eine Länge von ca. 655 m verringert.

Basistunnel Abschnitt Börnersdorf

Die optimierte Trasse umgeht die Struktur Börnersdorf etwa 400 m weiter westlich als bislanggeplant. In diesem Bereich ist auch der Bau eines Zwischenangriffes über einenca. 230 m tiefen Vertikalschacht möglich und baulogistisch aufgrund der Anschlussstelle zurBAB A 17 sinnvoll. Der Vertikalschacht kann später als Be- und Entlüftungsschacht sowie alsAngriffspunkt für den Brand- und Katastrophenschutz dienen.

Eine weitere Optimierung der Tunneltrasse mit Bezug zum Gelenkpunkt Usti nad Labem bzw.zum Tunnelportal auf der tschechischen Seite ist von den Planungsergebnissen in Tschechienabhängig.

Die gegenwärtige Trassierung ist im Zusammenhang mit den Randbedingungen ausGeologie und Hydrogeologie zu bewerten, die zukünftig noch genauer zu erkunden sind. Ge-gebenenfalls sind hier noch Anpassungen in der Trassierung der Tunnelröhren erforderlich 8(geologisch bedingter Mindestabstand der Tunnelröhren).

3.1.2.2 Lage der vorzusehenden Gleiswechseleinrichtungen

Aus betrieblichen Gründen erforderliche Gleiswechseleinrichtungen sollen aufgrund einer Un-tersuchung der UN (Recommendations of the multidisciplinary group of experts on Safety inTunnels (Rail) aus dem Jahr 2002) sowie aufgrund von aktuellen Planungen zum BrennerBasistunnel nicht mehr innerhalb von Tunneln angeordnet werden.


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Der bautechnische und brandschutztechnische Aufwand zur Einrichtung von Gleiswechsel-einrichtungen in einem Tunnel mit 2 Röhren ist erheblich, der betriebliche Nutzen dagegengering.

Im Rahmen des Projektes sind jetzt Gleiswechseleinrichtungen auf deutscher Seit unmittelbarvor dem Basistunnel vorgesehen (Überholbahnhof Goes) und auf tschechischer Seite imnächsten Bahnhof in Ústí nad Labem geplant. Der Abstand zwischen diesen beiden Bahn-höfen beträgt ca. 34,90 km.


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3.2 Tunnelbauwerke

Baugrundsituation (Schichten, GW-Situation)

3.2.1.1 Allgemeines

Bereits aus der Variantenuntersuchung 2012 liegt zur Geologie die Information vor, dass dieTunnel der geplanten Neubaustrecke im Wesentlichen in einem Gebirge aus den folgendenFormationen vorzutreiben sind:

· Kreide

· Elbtalschiefergebirge

· Kristallin

Für die erste Phase der Überlegungen zur Tunnelplanung wurden durch das Landesamt fürUmwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) folgende Informationen zur Verfügung gestellt:

· Hinweise in einer Besprechung mit Präsentation in Freiberg am 19.01.2015 zurGeologie/Hydrogeologie für die NBS Dresden-Prag (Anlage)

· Ferner wurde dem Planer ein geologischer Übersichtsschnitt (Vorabprofil) auf Grund-lage von geologischen Karten des LfULG am 27.03.2015 übergeben. Seitens desLfULG wird dabei empfohlen, zunächst bis zur Vorlage eines konkretisierten Modellsfür die Streckenbereiche km 0-4 zwei Varianten zu betrachten.

o Verlauf der Gradiente (Tunnel/Einschnitt) gemäß Schnittdarstellung in denAblagerungen der Kreide (Sandstein/Mergel) und des Kristallins (Granodiorit)

o Verlauf der Gradiente (Tunnel/Einschnitt km 1-1,5) abweichend von der Schnittdar-stellung in den quartären Schichten (mit Mächtigkeiten bis 20 m)

3.2.1.2 Geologie

Nach den ersten geologischen Vorabprofilen kann für die beiden Tunnel von einer im Folgen-den erläuterten geologischen Situation ausgegangen werden. Im Zuge des Tunnelvortriebswerden von Nord nach Süd die folgenden Gesteinsschichten zu durchörtern sein:

Tunnel Heidenau–Großsedlitz

Granodiorit

Metamorphes Gestein, Kristallin – Proterozoikum (Dohnaer Granodiorit)

Beim Granodiorit handelt es sich um eine Übergangsform zwischen Diorit und Granit(körniges Tiefengestein). Hinweis: Im Übergangsbereich kann das Festgestein eine tiefgrün-dige Verwitterungszone aufweisen.


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Sandstein

Sedimentgestein, Kreideformation

Sandstein besteht im Wesentlichen aus Quarzkörnern, die durch Bindemittel miteinander ver-kittet sind. Der hier auftretende Sandstein stammt aus der Kreideformation (vgl. auchElbsandsteingebirge).

Basistunnel Erzgebirgstunnel

Sandstein

Siehe oben

Grauwacke

Sedimentgestein, regionalgeologisch Elbtalschiefergebirge, Paläozoikum

Grauwacke besteht aus Körnern von Quarz, Feldspat, Chlorit- und Glimmerplättchen sowieBruchstücken von Kiesel- und Tonschiefer, Hornstein und Quarzit.

Basische Vulkanite

Eruptivgestein, Elbtalschiefergebirge

Vulkanite sind Ergussgesteine (hier basisches Magma). Hier können Vulkanit-Sedimentabfol-gen mit Karbonat- und Kieselgesteinseinschaltungen auftreten. EbensoDiabastuffe, als Schalstein bezeichnet (Diabas = Basalt mit mittelkörnigem Gefüge).

Phyllite

Metamorphes Gestein, Elbtalschiefergebirge

Phyllit ist vorwiegend aus Quarz und Serizit bestehender feinblättriger kristalliner Schiefer, derdurch Metamorphose aus Tonschiefer hervorgegangen ist. Die hier auftretenden Phyllite ent-halten Quarzite.

Granit

Magmatisches Tiefengestein, kristallin

Granit ist ein körniges Tiefengestein und besteht aus Feldspat, Quarz und Glimmer.


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Gneis

Metamorphes Gestein, kristallin (hier überprägt bzw. allgemein)

Gneis ist ein metamorphes Gestein und besteht im Wesentlichen aus Feldspat, Quarz undGlimmer. Gneis kann aus Magmagestein wie z.B. Granit entstanden sein (Orthogneis). Fernerauch aus Sedimentgestein, z.B. Tonschiefer (Paragneis).

Vulkanite

Eruptivgestein, Tertiär.

Im Bereich des Erzgebirgsabbruchs auf der Südseite treten Vulkanite (Basalt) aus der Tertiär-formation auf.

Tone - Tonsteine

Tertiär

Übergang zum Lockergestein im südlichen Portalbereich.

Sande

Tertiär

Lockergestein im südlichen Portalbereich

Weitergehende Angaben zur Geologie können den Unterlagen [43] und [44] entnommen wer-den.


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Zur Übersicht über die im Trassenverlauf auftretenden Gesteine ist in der nachfolgenden Ab-bildung 3 die Legende zum geologischen Vorabprofil des LfULG dargestellt.

Abbildung 3: Legende Geologischer Längsschnitt


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3.2.1.3 Geologische Situation im Bereich der Tunnelbauwerke

Die geologische Situation ist in den Tabellen der Anlagen in Abhängigkeit von der Kilometrie-rung für die Tunnel angegeben. Danach ergibt sich für die zu durchörternden Schichten zu-sammenfassend folgendes Bild:

Tunnel Heidenau–Großsedlitz – Teil I

westlich km 1.350 bis km 1.540 190 m offene Bauweise

östlich km 1.380 bis km 1.560 180 m offene Bauweise

Granodiorit (11) im Bereich der Gradiente und darunter.Sandstein (4) darüber im Bereich des Tunnelausbruchs.

westlich km 1.540 bis km 2.140 600 m geschlossene Bauweise

östlich km 1.560 bis km 2.150 590 m geschlossene Bauweise

Granodiorit (11) im Bereich der Gradiente und darunter.Sandstein (4) darüber.Die Grenze Sandstein / Granodiorit fällt ab ca. km 1.925 unter die Gradiente.



Sandstein (4) gesamter Tunnelaushub

Tunnel Heidenau–Großsedlitz – Teil II




westlich km 2.420 bis km 3.130 710 m geschlossene Bauweise

östlich km 2.400 bis km 3.140 740 m geschlossene Bauweise

Sandstein (4) gesamter Tunnelausbruch





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Erzgebirgs-Basistunnel Variante A (langer Einschnitt)

Die nachfolgenden Angaben beziehen sich auf die Variante A (langer Einschnitt). Aufgrundder geringfügigen Verschiebung der geologischen Teilabschnitte für die Lager der Gradienteder Variante B (kurzer Einschnitt) wird an dieser Stelle auf eine wiederholende Aufstellungverzichtet.

km 9.155 bis km 9.315 160 m offene Bauweise


km 9.315 bis km 9.780 465 m geschlossene Bauweise

Sandstein (4) gesamter Tunnelausbruch

Km 9.780 bis km 9.850 70 m geschlossene Bauweise

Störungskörper (8) Weesensteiner Störung/Donnerbergstörung


Sandstein (4) Grauwacke (7)

km 10.000 bis km 11.365 1.365 m geschlossene Bauweise

Grauwacke (7)


basische Vulkanite „Schalsteinserie“ (6)


Phyllit (5)


Störungskörper (8), Granit (13), mittelsächsische Störung


Gneise überprägt (10)


Gneise, allgemein (9)




Gneise, überprägt (10)

lm 23.112 bis km 23.225 113 m geschlossene Bauweise

Vulkanite, Basalt (3c)


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Gneise überprägt (10)














Störungskörper (8)


Sandstein (4)


Vulkanite, Basalt (3c) und Sandstein (4)


Sandstein (4)


Tone und Tonsteine (3a)


Sande (3b)



km 33.500 bis km 33.800 300 m offene Bauweise



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Auftreten von Störzonen

3.2.2.1 Geophysikalischer Aspekt der geologischen Störzone im RaumBörnersdorf

Angaben zur Struktur von Börnersdorf liegen mit der Veröffentlichung der TU Freiberg von2013 [35] sowie des LfULG [36] vor. Danach wird die entsprechende Störzone lokalisiert undeingegrenzt.

Mit der gewählten Streckenführung der geplanten Trasse wird die geologische Störzone west-lich umfahren und dabei für die beiden Tunnelröhren ein ausreichender Abstand eingehalten,so dass keine negativen Einflüsse auf die Tunnelröhren zu erwarten sind.

Abbildung 4: Lageplanausschnitt Störzone Börnersdorf

3.2.2.2 Weitere Erkundung von Hohlräumen wie Karst oder alte Bergbaustollen

Die vorliegende digitale Hohlraumkarte des Sächsischen Oberbergamtes wurde im Rahmender Studie ausgewertet. In den nachfolgenden Abbildungen sind die im Umfeld der geplantenStreckenführung zu liegen kommende Hohlräume als Lageplanausschnitte dargestellt. Auf-grund der Entfernung der angrenzenden Hohlräume zur geplanten Strecke sind im Hinblickauf die Trassenfindung hier derzeit keine weiteren geophysikalischen Untersuchungen vorge-sehen.


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Abbildung 5: Lageplanausschnitt Bergkeller Pechhütte

Abbildung 6: Lageplanausschnitt Streckenabschnitt km 12,6 – 13,4, östlich


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Abbildung 7: Lageplanausschnitt Streckenabschnitt km 12,6 – 13,4, westlichBurgk. Fundgrube, Richard Grube

3.2.2.3 Weitere Störzonen

Weitere geologische Störungen wie z.B. Weesensteiner Störung, Donnerberg Störung, Win-terleite Störung und Mittelsächsische Störung sind im geologischen Übersichtslängsschnitt alsStörungskörper (8) angegeben.

Nähere Informationen zu Art und Umfang und zu den möglichen Auswirkungen auf die Tun-nelbautechnologie liegen zurzeit nicht vor. Die Auswirkungen der Störzonen müssen nach ih-rer Konkretisierung bei der Auswahl geeigneter Tunnelbautechnologie berücksichtigt werden.

Auf die Trassenführung und Lage der Gradiente werden sie sich nach unserer derzeitigenEinschätzung nicht auswirken.

3.2.2.4 Cottaer Tunnel

Im Bereich von Streckenkilometer 8,6 der Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden-Prag schneidetdie Trassenführung den stillgelegten Cottaer Tunnel. Der Cottaer Tunnel liegt auf der im Jahre1999 stillgelegten Strecke 6604. Die Gleise der Strecke wurden 2002 zurückgebaut. Die Por-tale des Tunnels selbst sind verschlossen worden. In den nachfolgenden Abbildungen sindeinige Informationen zum Cottaer Tunnel zusammengestellt.


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Abbildung 8: Lageplanausschnitt geplante NBS Dresden-Prag – Cottaer Tunnel

Abbildung 9: Zeichnung Cottaer Tunnel [19]


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Abbildung 10: Cottaer Tunnel - Nordwestportal [19]

Abbildung 11: Cottaer Tunnel - Südostportal [19]


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Bauverfahren (Spritzbetonbauweise / Maschinenvortrieb)

Für die Herstellung von Tunnelbauwerken kommen grundsätzlich zwei Bauverfahren in Frage.Dies sind die konventionelle Spritzbetonbauweise (NÖT) [zyklischer Vortrieb] sowie der ma-schinelle Vortrieb mittels einer TVM [kontinuierlicher Vortrieb]. Zu den Grundsätzen beiderBauverfahren zählen die nachfolgend aufgeführten Punkte. Des Weiteren können Tunnel auchin offener Bauweise hergestellt werden. Auf dieses Bauverfahren wir an dieser Stelle jedochnicht näher eingegangen.

3.2.3.1 Spritzbetonbauweise (NÖT)

· zyklischer Vortrieb

o Ausbruch / Sicherung / Schuttern

o Vollausbruch / ggf. Ausbruch in Teilquerschnitten (Kalotte, Strosse, Sohle)

o Abschlagslängen entsprechend geologischer Erfordernis

o i.d.R. 2-3 Abschläge pro Tag je nach vorhandenen Randbedingungen(Geologie, Anforderung Umfeld z.B. Lärmbelästigung der Anwohner, Erfahrung/ Taktung der Vortriebmannschaft [Sprengen, Sichern, Schuttern], etc.)

Abbildung 12: Tunnelanschlagswand, bergmännische Bauweise,Sicherung mit Rohrschirm, geteilte Kalotte [Foto: K+K]


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Abbildung 13: Voreinschnitt, Spritzbetonsicherung mit Verpressankern [Foto: K+K]

Abbildung 14: Tunnelherstellung im Sprengvortrieb - Herstellung der Sprenglöcher[Foto: K+K]


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3.2.3.2 Maschineller Vortrieb

· kontinuierlicher Vortrieb

o Vortrieb, Sicherung / Stützung des Gebirges durch TVM,Einbau der Tübbings, Abtransport des Ausbruchmaterials, etc.mittels TVM bzw. Nachläuferkonstruktion

o Hoher Kostenfaktor TVM, wirtschaftlich bei größeren Tunnellängen

Abbildung 15: Durchbruch beider TVM am KatzenbergtunnelFoto: Firma Herrenknecht [8]]

3.2.3.3 Kriterien zur Auswahl der Tunnelvortriebsmethoden

Beide Vortriebsmethoden bieten bei bestimmten Randbedingungen Vor- bzw. Nachteile ge-genüber anderen Methoden. Durch eine Auswertung von Erfahrungen bei unterschiedlichenTunnelbauvorhaben sind zwar Tendenzen erkennbar, diese können jedoch nicht ohne weite-res auf andere Projekte reflektiert werden. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind einige wesent-liche Kriterien zur Auswahl der Tunnelvortriebsmethoden zusammengestellt.


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Tabelle 1: Kriterien zur Auswahl der Tunnelvortriebsmethoden

AuswahlkriteriumZyklischerVortrieb

Kontinuierlicher Vor-trieb

(NÖT) (TVM) Bauwerk: Tunnellänge (Vortriebslänge)

Querschnitt - Ausbruchfläche

Bauwerksqualität

Baugrund: Geologische Verhältnisse

Geotechnische Verhältnisse

Hydrogeologische Verhältnisse

Bauverfahren: Flexibilität bei geologischen "Herausforderungen"

Herstellung vom Regelquerschnitt abweichender Querschnittsformen

Vortrieb in schwierigen Böden, insbesondere Grundwasser

Profilgenauigkeit des Ausbruchquerschnittes

Einschaliger Ausbauquerschnitt

Umfang erforderlicher Baustelleneinrichtungsflächen

Vortriebsleistung

Tunnelklima im Vortrieb - Bewetterung / Temperatur

Arbeitssicherheit Vortrieb

Termine und Kosten: Verfügbarkeit der Vortriebsanlagen

Vorlaufzeit bis Vortriebsbeginn

Bauzeit

Baukosten

Zeitliche Beschleunigung durch Zwischenangriff

Umwelt, Sicherheit und regionale Aspekte: Lärm- und Erschütterungseinflüsse

Setzungsverhalten

Verwertung Tunnelausbruchmaterial / Deponierung

Regionale Wertschöpfung

Strategie und Innovationen: Förderung Innovationen / Wettbewerb der Methode

Nutzen für weitere Projekte

Legende

ungünstigneutralgünstig

derzeit nicht hinreichend bewertbar


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Erläuterung wesentlicher Auswahlkriterien

Tunnellänge (Vortriebslänge)

Bei kurzen Vortriebslängen ist in der Regel der zyklische Vortrieb (NÖT) aus wirtschaftlichenGründen einem kontinuierlichen Vortrieb (TVM) überlegen. Der „Breaking Even Point“ liegt inetwa im Bereich von ca. 2 km Vortriebslänge.

Abbildung 16: Kostenvergleich TVM – Sprengvortrieb [7]

Querschnitt - Ausbruchfläche

Die Ausbruchfläche (Querschnitt) ist für beide Vortriebsvarianten vergleichbar und liegt in einerGrößenordnung von ca. 80 – 90 m² für den geplanten eingleisigen Tunnelquerschnitt.

Bauwerksqualität

Die Bauwerksqualität für das resultierende Tunnelbauwerk im Endzustand ist für beideVarianten gleich gut zu betrachten.

Baugrund

Aufgrund der bisher vorliegenden geotechnischen Grundlagen können die beiden Vortriebs-verfahren derzeit, im Hinblick auf die geologischen, geotechnischen und hydrogeologischenVerhältnisse, noch nicht hinreichend bewertet werden. Für eine Bewertung sind weitereErkundungsmaßnahmen notwendig. Auf die noch durchzuführenden geotechnischen und hyd-rologischen Untersuchungen wird an dieser Stelle auf das vorangegangene Kapitel „3.2.1 Bau-grundsituation (Schichten, GW-Situation)“ verwiesen.


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Flexibilität bei geologischen "Herausforderungen"

Im Falle von stark veränderlichen geologisch-hydrogeologisch-geotechnisch Gegebenheitenkann im zyklischen Vortrieb grundsätzlich mit einer Vielzahl von Hilfsmaßnahmen reagiert wer-den. Technisch wie bauvertraglich bietet hier eine Vortriebsklassenvariation eine gute Hand-habung. Im Gegensatz hierzu sind beim maschinellen Vortrieb die Methoden verfahrensbe-dingt beschränkt bzw. mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.

Herstellung vom Regelquerschnitt abweichender Querschnittsformen

Beim kontinuierlichen Vortrieb erfolgt der Querschnittsausbruch entsprechend des Verfahrensals Kreisquerschnitt. Profilunstetigkeiten wie z.B. Querschnittsaufweitungen, Querschläge, un-terirdische Betriebsräume, etc. werden beim maschinellen Auffahren eines Tunnelbauwerkesverfahrensbedingt mittels NÖT hergestellt. Der NÖT-Vortrieb bietet in Abhängigkeit der Geo-logie eine weitgehend beliebige Gestaltung des Tunnelquerschnittes.

Vortrieb in schwierigen Böden, insbesondere Grundwasser

Der Vortrieb in schwierigen Böden, insbesondere im Grundwasser erfordert beim konventio-nellen NÖT-Vortrieb zeit- und kostenaufwendige Zusatzmaßnahmen. Im Vergleich hierzu kön-nen diese mittels eines maschinellen Vortriebes effizienter durchfahren werden.

Profilgenauigkeit des Ausbruchquerschnittes

Beim maschinellen Vortrieb erhält man in der Regel einen gebirgsschonenden und profil-ge-nauen Ausbruch mit einem geringen Überprofil. Der konventionelle NÖT-Vortrieb hingegenführt bei ungünstigen Fällen zu einem Überprofil von ca. 10 % der Ausbruchfläche. Des Wei-teren ist durch Sprengungen eine gewisse Gebirgsauflockerung verfahrensbedingt nicht zuvermeiden.

Einschaliger Ausbauquerschnitt

Der Endgültige Ausbau von maschinell aufgefahrenen Tunnelbauwerken erfolgt meist ein-schalig. Im Gegensatz hierzu dient die Spritzbetonschale (äußere Tunnelschale) des NÖT-Vortriebs in der Regel als temporäre Sicherung des Ausbruchquerschnittes. Im Anschluss er-folgt dann die Herstellung der Tunnelinnenschale.

Unabhängig von den verfahrensbestimmten Randbedingungen hängt die Entscheidung ein-schaliger oder zweischaliger Ausbau von weiteren wichtigen Entscheidungsparametern ab.Die Entscheidung wird bestimmt durch die geologischen und hydrologischen Verhältnisse so-wie die Anforderungen an den Tunnel im Hinblick auf Dichtheit, Statik und den Brandschutz.


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Umfang erforderlicher Baustelleneinrichtungsflächen

Für sehr lange Tunnelbauwerke haben beim maschinellen Vortrieb die Baustelleneinrichtungs-flächen von Vergleichsprojekten eine Größenordnung von ca. 80.000 bis 150.000 m². Diesliegt darin begründet, dass ein maschineller Tunnelvortrieb für einen reibungslosenAblauf ein perfektes Produktions- und Logistikzentrum mit der zugehörigen Infrastruktur vorOrt erfordert. Eine wirtschaftliche Herstellung der Tübbings z.B. kann aufgrund hoher Trans-portkosten sowie der erforderlichen schnellen und großen Verfügbarkeit der Bauteile in derRegel nur direkt vor Ort erfolgen.

Im Vergleich hierzu betragen die Baustelleneinrichtungsflächen beim konventionellen Vortrieb(NÖT) ca. 10 - 25 % der oben genannten Größenordnung.

Vortriebsleistung

Eine Auswertung von Vergleichsprojekten sehr langer Tunnelbauwerke sowie die Veröffentli-chung „NATM and TBM – comparison with regard to construction operation / NÖT und TBM –eine baubetriebliche Gegenüberstellung“ [10] zeigen eine durchschnittliche Vortriebsleistungfür maschinelle Tunnelvortriebe von 15 - 20 m/d. Spitzenleistungen von mehr als 100 % derdurchschnittlichen Vortriebsleitung sind erreichbar. Jedoch ist dann die Gefahr vonvorübergehenden Einstellungen der Vortriebsarbeiten bei schwierigen Gebirgsverhältnissengrößer als beim zyklischen Vortrieb.

Beim zyklischen Vortrieb liegt die Vortriebsgeschwindigkeit erfahrungsgemäß zwischen5 und 8 m/d. Vortriebsleistungen von durchschnittlich 10 m/d sind bei standfestem Gebirge,mittleren Querschnittsgrößen sowie über längere Vortriebsabschnitte gleichbleibendengeologischen Verhältnisse möglich.

In Abhängigkeit der geologischen Randbedingungen und der hierdurch erforderlichenSicherungsmittel sowie ggf. erforderlichen Ausbruchquerschnittsunterteilungen könnenjedoch auch deutlich geringere Vortriebsleistungen resultieren. Faktoren wie z.B. Lärm-immis-sionen durch Sprengungen im Umfeld von Wohngebieten können ebenfalls zur Reduktion derVortriebsleistung führen, sofern aufgrund dessen in den Nachtstunden keineweiteren Abschläge (Sprengungen) ausgeführt werden dürfen.

Abrasivität

Im Zusammenhang mit der Vortriebsgeschwindigkeit sei an dieser Stelle auf die durchgeführ-ten Abrasivitätsuntersuchungen der TU Freiberg hingewiesen. Diese weisen für den Orthog-neis eine hohe Abrasivität aus. Für weiterführende Untersuchungen zur TVM Methode wirdauf die Unterlagen [44] und [45] verwiesen.


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Tunnelklima im Vortrieb - Bewetterung / Temperatur

Mit zunehmender Vortriebslänge eines Tunnelbauwerkes kann die Bewetterung schwierigwerden. Beim NÖT-Vortrieb beeinflussen Sprenggase, Abgase der Lade- und Transport-ge-räte sowie die Staubentwicklung beim Trockenspritzverfahren die Luftqualität.

Der maschinelle Vortrieb bietet hier verfahrensbedingt eine bessere Luftqualität. Ein weiteresKriterium stellt die Temperatur im Inneren des Tunnels dar. Hieraus kann die Notwendigkeiteiner Kühlung resultieren.

Arbeitssicherheit Vortrieb

Hinsichtlich Arbeitssicherheit und der entsprechenden Sicherheitskonzepte ist der TVM-Vor-trieb gegenüber der NÖT im Vorteil. Insbesondere Schildmaschinen in Verbindung mit einemTübbing-Vollausbau gewähren dem Vortriebspersonal bei Störfällen geologischer Art ein sehrhohes Maß an Sicherheit. Das Vortriebspersonal befindet sich stets im Schutz des Schildman-tels der TVM bzw. im Schutz der geschlossenen Tübbing-Schale. Dagegen bleibt bei der NÖTein deutlich größeres Restrisiko für das Vortriebspersonal im unmittelbarenArbeitsbereich [9].

Verfügbarkeit der Vortriebsanlagen

Die für den konventionellen NÖT-Vortrieb erforderlichen „Standardgeräte“ sind in der Regelbei den entsprechenden Tunnelbauunternehmen sofort verfügbar bzw. können sehr kurz-fris-tig disponiert werden. Im Vergleich hierzu ist die Bereitstellung einer Tunnelvortriebs-maschinesehr kosten- und zeitintensiv, insbesondere bei einer fabrikneuen TVM. DerKostenfaktor relativiert sich bei sehr langen Tunnelbauwerken über die Vortriebslänge.

Der zeitliche Vorsprung für den konventionellen NÖT-Vortrieb resultiert hieraus zu 8 - 12 Mo-naten. Der untere Wert der Vorlaufzeit kann für generalüberholte, gebrauchte TVM-Vortriebs-anlagen angenommen werden.

Zur Reduktion der Bereitstellungszeit einer Tunnelvortriebsmaschine sollte in diesemZusammenhang überprüft werden, ob ein Tunnelbauwerk mit einem vergleichbaren Quer-schnitt sowie Segmentteilung der Tübbings bereits ausgeführt wurde. Eine Übersicht durch-geführter Tunnelprojekte mit den zugehörigen Vortriebsmaschinen findet sich in [11] wieder.

Vorlaufzeit bis Vortriebsbeginn

Die gesamte Vorlaufzeit für den Einsatz einer neuen TVM-Vortriebseinrichtung setzt sich ausca. zwei bis drei Monaten Engineering, zehn bis zwölf Monaten Herstellung, ein bis zweiMonaten Transport sowie ca. drei Monaten Montage und Inbetriebnahme zusammen [9].


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Die Vorlaufzeit summiert sich somit auf einen Zeitraum von ca. 20 Monaten. Bei einer gene-ralüberholten, gebrauchten TVM-Vortriebsanlagen reduziert sich wie zuvor beschrieben der„Herstellungszeitraum“ entsprechend von ca. 12 Monaten auf ca. 8 Monate.

Eine Auswirkung der Vorlaufzeit für einen maschinellen Vortrieb wirkt sich auf die Gesamtbau-zeit in Abhängigkeit der weiteren erforderlichen, vorbereitenden Maßnahmen aus.

Sofern umfangreiche vorgehende Bautätigkeiten notwendig sind, bevor der Vortrieb auf-ge-nommen werden kann, fällt diese entsprechend geringer bzw. gar nicht ins Gewicht.

Bauzeit

Die Bauzeit für die Tunnelbauwerke setzt sich aus vielen einzelnen Teilfaktoren zusammen.Ausgehend von der zuvor beschriebenen Vortriebsleistungen für einen zyklischen bzw.kontinuierlichen Vortrieb kann festgehalten werden, dass eine auf einen einzelnen Vortriebherausgelöste Betrachtung zum Ergebnis führt, dass ein Tunnel mittels maschinellem Vortrieb2 – 3 mal so schnell aufgefahren werden kann wie mit der konventionellen Bauweise.

Geht man beim konventionellen Vortrieb jedoch von mehreren parallel laufenden Vortriebenaus, was im Vergleich zum TVM-Vortrieb mit deutlich geringeren Kosten für die Bereitstellungder Vortriebseinrichtungen erreicht werden kann, fällt das Ergebnis der notwendigen Bauzeitvöllig anders aus. Beim maschinellen Vortrieb ist ebenfalls die notwendige Vorlaufzeit bis zumVortriebsbeginn zu betrachten.

Des Weiteren ist bei einem maschinellen Vortrieb mit einschaligem Endausbau des Tunnel-querschnittes mittels Tübbings der Endzustand bereits nach dem Durchfahren hergestellt.Während beim konventionellen Vortrieb in der Regel ein dem Vortrieb nachlaufender Einbaueiner Ortbetoninnenschale erfolgt.

Die beschriebenen Betrachtungsansätze stellen nur einige wenige Teilfaktoren der Bauzeitdar. Aufgrund dessen wird an dieser Stelle auf die Darstellung des Rahmenterminplanes imKapitel „5.1 Rahmenterminplan“ verwiesen.

Baukosten

Eine Darstellung der Baukosten ist dem Kapitel „5.2 Kostenrahmenplan“ zu entnehmen.

Wirtschaftliche Beschleunigung durch einen Zwischenangriff

Aufgrund der hohen Verfügbarkeit der „Standardgeräte“ eines konventionellen NÖT-Vortrie-bes sowie der im Vergleich zum maschinellen Vortrieb geringen Kosten für die Beschaffung /Bereitstellung der Vortriebseinrichtung kann beim zyklischen Vortrieb mittelsZwischenangriffspunkten eine wirtschaftliche Beschleunigung erreicht werden.


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Die Wirtschaftlichkeit des Vortriebes des Haupttunnels selbst ist jedoch davon abhängig, wel-che zusätzlichen Kosten zur Herstellung eines Zwischenangriffspunktes entstehen.

Lärm- und Erschütterungseinflüsse

Resultierend aus den im konventionellen Vortrieb im Fels durchzuführenden Sprengarbeitenist mit entsprechenden Lärm- und Erschütterungseinflüsse zu rechnen. Die Bedeutungdieses Kriteriums als Bewertungskriterium für die beiden Vortriebsmethoden steigt in Abhän-gigkeit der im Umfeld der Baumaßnahme bestehenden Struktur der Flächennutzung (Wohn-,Misch, oder Gewerbegebiete).

Setzungsverhalten

Das Setzungsverhalten wird zum einen vom Vortriebsverfahren selbst und zum andern durchdie vorhandenen geologischen Randbedingungen beeinflusst. Aufgrund der noch durch-zu-führenden geotechnischen Untersuchungen können die beiden Vortriebsverfahren derzeit, imHinblick auf das Setzungsverhalten noch nicht hinreichend bewertet werden.

Verwertung Tunnelausbruchmaterial / Deponierung

Das durch den maschinellen Vortrieb entstehende Ausbruchmaterial zeichnet sich durch einenerhöhten Anteil an Feinmaterial und einer plattigen, stengeligen Kornform aus. Infolgedessenverschlechtert sich die Verarbeitbarkeit als Gesteinskörnung für die Betonproduktion und derZementverbrauch steigt hierdurch entsprechend. Diese Faktoren können teilweise durch eineoptimierte Betonrezeptur kompensiert werden.

Aufgrund der differierenden Vortriebsleistungen und den dementsprechend anfallenden Men-gen an Ausbruchmaterial sind die erforderlichen Zwischenlager bzw. Aufbereitungs-anlagenunterschiedlich zu dimensionieren.

Beim NÖT-Vortrieb fallen infolge des ca. 6 % kleineren Querschnittes geringere Ausbruch-mengen an, welche einer Verwertung zugeführt werden müssen.

Beim NÖT-Vortrieb führen Spritzbetonrückstände im Ausbruchmaterial üblicherweise zuerhöhten Werten der Parameter pH-Wert und Leitfähigkeit [10].

Entsprechend der vorherrschenden Randbedingungen sind bei der Notwendigkeit eines Flüs-sigkeit- oder Erddruckschildes zur Stützung des Ausbruchquerschnittes Konditionierungsmittelnotwendig. Ist der Gehalt an chemischen Inhaltsstoffen im Ausbruchmaterialgering so kann entsprechend den zugehörigen Verordnungen (LAGA M20) ein offenerEinbau nach Einbauklassen Z0 bis Z2 erfolgen. Liegen hohe Gehalte an chemischenInhaltsstoffen vor muss das Ausbruchmaterial auf einer geordneten Deponie oder einerSonderabfalldeponie (Einbauklassen Z3 bis Z5) abgelagert werden [1].


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Regionale Wertschöpfung

Ein maschineller Vortrieb mit der zugehörigen erforderlichen Infrastruktur (Produktions- undLogistikzentrum, Tübbingherstellung, Unterkünfte, Bewirtung, etc.) kann durch die damitverbundenen Nebenbauleistungen und der erforderlichen Anzahl an Beschäftigten zu einerregionalen Wertschöpfung in Form von z.B. Arbeitsplätzen, Steuereinnahmen, etc. führen.

Strategie und Innovationen

Durch die Förderung von Vortriebsverfahren resultiert ein Innovationsvorschub und der Wett-bewerb zwischen verschiedenen Vortriebsmethoden wird vorangetrieben. Hierdurch entstehtein Nutzen für ein Vortriebsverfahren selbst sowie für weitere nachfolgendeProjekte.

An dieser Stelle stellt die Länge des Basistunnels eine Entwicklung im Tunnelbau bei Eisen-bahntunneln in Deutschland dar.


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Auswahl der Tunnelvortriebsmethode

Die Entscheidungsfindung zur Auswahl der Tunnelvortriebsmethode stellt einen dynamischenProzess dar, welcher im Verlauf der Planungsphasen stufenweise Entscheidungen und darausresultierende Anforderungen erfordert. Diese sind mit zunehmender Planungstiefe stätig zudetaillieren und optimieren.

Abbildung 17: Flussdiagramm – dynamischer Entscheidungsprozess [1]

In Abbildung 18 ist exemplarisch der Ablauf der geotechnischen Planung von der Bestim-mung der geotechnisch relevanten Parameter bis hin zur Ermittlung der Vortriebsklassen undPrognose der Homogenbereiche für die einzelnen Vortriebsklassen dargestellt.


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Abbildung 18: Schematischer Ablauf der geotechnischen Planung [2]


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Technologische Parameter für die Bauausführung

Die technologischen Parameter für die Ausführung des Tunnelvortriebes ergeben sich im We-sentlichen durch die Planungsrandbedingungen des bodentechnischen und tunnelbautechni-schen Gutachtens sowie des hieraus resultierenden tunnelbautechnischen Konzeptes.

Für einen maschinellen Vortrieb ist im Zuge der Bauausführung eine maschinentechnischePlanung durchzuführen. Die maschinentechnischen Parameter sind hierbei aufbauend auf denErgebnissen der geotechnischen Planung sowie den Randbedingungen der Ausschreibung inder Angebotsphase als Konzept und in der Bauausführungsphase im Detail zu bestimmen.

Da die Gebirgsverhältnisse infolge der im Vorfeld durchgeführten punktuellen Aufschlüssemeist nicht vollständig bekannt sind, sind das geotechnische Modell sowie die bauund ma-schinentechnischen Parameter im Zuge der Bauausführung zu verifizieren und ggf. an die imTunnelvortrieb angetroffenen Gebirgsverhältnisse anzupassen.

In Abbildung 19 ist der Ablauf der Planung in der Phase der Bauausführung exemplarisch füreinen maschinellen Tunnelvortrieb dargestellt.


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Abbildung 19: Schematischer Ablauf der Planung in der Bauausführung [2]


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Materialbewirtschaftung der anfallenden Aushub- und Ausbruch-mengen

Für das geplante Infrastrukturprojekt „Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden-Prag“ ist im Zugeder weiteren Planungsprozesse ein Materialbewirtschaftungskonzept zu erstellen. Im Rahmendieses Konzeptes sind technisch machbare, umwelt- und raumverträgliche sowie wirtschaftli-che Lösungen zur Bewirtschaftung des Aushub- und Ausbruchmaterials aufzuzeigen. Die Aus-hub- und Ausbruchmaterialbewirtschaftung stellt zwar eine auf die Dauer und dieBauphasen der Gesamtmaßnahme begrenzte Aufgabenstellung dar, jedoch werden die Aus-wirkungen der Materialbewirtschaftung bei der Größenordnung des zu verwertenden Materi-als, im Hinblick auf den Rohstoffmarkt oder die Rekultivierung, weit über die Baufertigstellunghinausreichen.

Die maßgebenden Randbedingungen der Materialbewirtschaftung können wie in Abbildung20 dargestellt in fünf Gruppen gegliedert werden. Jede Gruppe stellt unterschiedlicheParameter dar, welche die Materialbewirtschaftung beeinflussen.

Abbildung 20: Randbedingungen der Aushub- und Ausbruchmaterialbewirtschaftung

3.2.5.1 Einfluss des Vortriebsverfahrens

Die Wahl des Vortriebsverfahrens stellt ein wesentliches Kriterium für die Eigenschaften desaus dem Tunnelvortrieb resultierenden Materials dar. Das durch den maschinellen Vortriebentstehende Ausbruchmaterial zeichnet sich durch einen erhöhten Anteil an Feinmaterial undeiner plattigen, stengeligen Kornform aus. Infolgedessen verschlechtert sich die Verarbeitbar-keit als Gesteinskörnung für die Betonproduktion und der Zementverbrauch steigt hierdurchentsprechend. Diese Faktoren können teilweise durch eine optimierte Betonrezeptur kompen-siert werden.


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Beim NÖT-Vortrieb fallen infolge des ca. 6 % kleineren Querschnittes geringere Ausbruch-mengen an, welche einer Verwertung zugeführt werden müssen.

Beim NÖT-Vortrieb führen Spritzbetonrückstände im Ausbruchmaterial üblicherweise zuerhöhten Werten der Parameter pH-Wert und Leitfähigkeit [10].

Entsprechend der vorherrschenden Randbedingungen sind bei der Notwendigkeit eines Flüs-sigkeit- oder Erddruckschildes zur Stützung des Ausbruchquerschnittes beim maschinellenVortrieb Konditionierungsmittel notwendig, welche die Umweltbelange beeinflussen. Ist derGehalt an chemischen Inhaltsstoffen im Ausbruchmaterial gering so kann entsprechend denzugehörigen Verordnungen (LAGA M20) ein offener Einbau nach Einbauklassen Z0 bis Z2erfolgen. Liegen hohe Gehalte an chemischen Inhaltsstoffen vor muss dasAusbruchmaterial auf einer geordneten Deponie oder einer Sonderabfalldeponie (Einbauklas-sen Z3 bis Z5) abgelagert werden [1].

3.2.5.2 Ausbruchmengen und erforderliche Baustelleneinrichtungsflächen

Aufgrund der differierenden Vortriebsleistungen und den dementsprechend anfallenden Men-gen an Ausbruchmaterial sind die erforderlichen Zwischenlager bzw. Aufbereitungsanlagenunterschiedlich zu dimensionieren.

Für sehr lange Tunnelbauwerke haben beim maschinellen Vortrieb die Baustelleneinrichtungs-flächen von Vergleichsprojekten eine Größenordnung von ca. 80.000 bis 150.000 m². Diesliegt darin begründet, dass ein maschineller Tunnelvortrieb für einen reibungslosenAblauf ein perfektes Produktions- und Logistikzentrum mit der zugehörigen Infrastruktur vorOrt erfordert. Eine wirtschaftliche Herstellung der Tübbings z.B. kann aufgrund hoher Trans-portkosten sowie der erforderlichen schnellen und großen Verfügbarkeit der Bauteile in derRegel nur direkt vor Ort erfolgen.

Im Vergleich hierzu betragen die Baustelleneinrichtungsflächen beim konventionellen Vortrieb(NÖT) ca. 10 - 25 % der oben genannten Größenordnung.

3.2.5.3 Alkali-Aggregat-Reaktion (AAR)

Im Hinblick auf die Verwertung des Ausbruchmaterials als Zuschlagstoff für die Betonherstel-lung der Ingenieurbauwerke des Projektes selbst wird auf die Ausführungen zur „Materialbe-wirtschaftung und Betontechnologie beim Lötschberg-Basistunnel“ [13] verwiesen. Geo-logi-sche Erkenntnisse des Lötschberg-Basistunnels haben gezeigt, dass sich gewisseGesteinstypen wie Gneis, Kieselkalk und Granodiorit gegenüber der Alkali-Aggregat-Reaktionungünstig verhalten [13]. Im Rahmen der noch durchzuführenden Erkundungsmaßnahmensollten diese Gesteinsarten im Hinblick auf die Verwertung als Betonzuschlagsstoff näher un-tersucht werden.


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Im Zuge der weiteren Planungsprozesse sowie im Rahmen der Ausführung sollten diese Er-gebnisse betontechnologisch bewertet sowie ein Konzept zu deren Verwertung ausgearbeitetund fortgeschrieben werden. Wesentliche Punkte sind hierbei z.B. [13]:

· Systematische Prüfung der AAR-Reaktivität der für die Verwendung als Betonzu-schlagstoff vorgesehenen Ausbruchmaterialien

· Vorschlag für die Auswahl von geeigneten Betonsystemen

· Durchführung von Voruntersuchungen zur Bestimmung von AAR-beständigen Rezep-turen

· Entwicklung von optimalen Referenzbetonrezepturen betreffend Qualitätsanforderun-gen und Kosten


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3.2.5.4 Übersicht der im Rahmen der Gesamtmaßnahme anfallenden Aushub- undAusbruchmengen

In den nachfolgenden Tabellen ist eine überschlägige Schätzung der im Rahmen desInfrastrukturprojektes „Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden-Prag“ anfallenden Aushub- undAusbruchmengen zusammengestellt.

Für den Einschnitt „Lohmgrundrücken“ am Nordportal des Basistunnels werden die in Kapitel3.2.6.3 beschriebenen Varianten A (langer Einschnitt) und B (kurzer Einschnitt) betrachtet.Des Weiteren erfolgt in den Mengenübersichten der beiden Varianten A und B zusätzlich eineAufteilung der anfallenden Ausbruchmengen des Basistunnels in einen Anteil der Bundes-republik Deutschland (Land Sachsen) und einen Anteil der Tschechischen Republik.

Die in der Legende des geologischen Vorabprofils des LfULG dargestellte Untergliederung derKreide in die Schichten 4a „Sandstein“, 4b „Mergel“ 4c „ungegliedert“ wird in den Mengenüber-sichten zusammengefasst zu „Sandstein (4)“, da die Unterscheidung der Teilschichten derzeitnicht näher quantifiziert werden kann.

Tabelle 2: Mengenübersicht – Tunnel Heidenau-Großsedlitz

Tunnel Heidenau-GroßsedlitzTunnelabschnitt bergm. Bauweise - Teil ISandstein (4) 43.200 m³Granodiorit (11) 52.800 m³Ausbruchmengen 96.000 m³

Tunnelabschnitt bergm. Bauweise - Teil IISandstein (4) 113.600 m³Granodiorit (11) 0 m³Ausbruchmengen 113.600 m³

Tunnel Heidenau-Großsedlitz - MengengesamtübersichtSandstein (4) 156.800 m³Granodiorit (11) 52.800 m³Ausbruchmengen 209.600 m³

Mengenübersicht"Tunnel Heidenau-Großsedlitz"


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Tabelle 3: Mengenübersicht - Basistunnel Variante A(langer Einschnitt „Lohmgrundrücken“)


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Grenztunnel - Mengenübersicht D [Sachsen] / CZTunnelabschnitt bergm. BW - D [Sachsen]Tone und Tonsteine (3a) 0 m³Sande (3b) 0 m³Vulkanite: Basalt (3c) 0 m³Sandstein (4) 91.800 m³Phyllit (5) 127.500 m³Basische Vulkanite "Schalsteinserie" (6) 354.450 m³Grauwacke (7) 244.800 m³Störungskörper (8) 11.900 m³Gneise , allgemein (9) 969.000 m³Gneise überprägt (10) 382.500 m³Weesensteiner Grauwacke (12) 0 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 42.500 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt D [Sachsen] 2.224.450 m³

Tunnelabschnitt bergm. BW - CZTone und Tonsteine (3a) 35.200 m³Sande (3b) 14.400 m³Vulkanite: Basalt (3c) 21.210 m³Sandstein (4) 91.600 m³Phyllit (5) 0 m³Basische Vulkanite "Schalsteinserie" (6) 0 m³Grauwacke (7) 0 m³Störungskörper (8) 31.200 m³Gneise , allgemein (9) 1.166.200 m³Gneise überprägt (10) 516.290 m³Weesensteiner Grauwacke (12) 0 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 0 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt CZ 1.876.100 m³

Grenztunnel - MengengesamtübersichtTone und Tonsteine (3a) 35.200 m³Sande (3b) 14.400 m³Vulkanite: Basalt (3c) 21.210 m³Sandstein (4) 183.400 m³Phyllit (5) 127.500 m³Basische Vulkanite "Schalsteinserie" (6) 354.450 m³Grauwacke (7) 244.800 m³Störungskörper (8) 43.100 m³Gneise , allgemein (9) 2.135.200 m³Gneise überprägt (10) 898.790 m³Weesensteiner Grauwacke (12) 0 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 42.500 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt D [Sachsen] 4.100.550 m³

MengenübersichtGrenztunnel "Erzgebirgstunnel"

Variante A (langer Einschnitt „Lohmgrundrücken“)


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Tabelle 4: Mengenübersicht – Basistunnel Variante B(kurzer Einschnitt „Lohmgrundrücken“)

Grenztunnel - M engenübersicht D [Sachsen] / CZTunnelabschnitt bergm. BW - D [Sachsen]Tone und Tonsteine (3a) 0 m³Sande (3b) 0 m³Vulkanite: Basalt (3c) 0 m³Sandstein (4) 324.275 m³Phylli t (5) 127.500 m³Basische Vulkanite "Schalste inserie" (6) 357.850 m³Grauwacke (7) 256.700 m³Störungskörper (8) 6.800 m³Gneise , allgemein (9) 928.428 m³Gneise überprägt (10) 382.500 m³Weesenste iner Grauw acke (12) 57.375 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 42.500 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt D [Sachsen] 2.483.928 m³

Tunnelabschnitt bergm. BW - CZTone und Tonsteine (3a) 10.400 m³Sande (3b) 7.360 m³Vulkanite: Basalt (3c) 19.210 m³Sandstein (4) 99.200 m³Phylli t (5) 0 m³Basische Vulkanite "Schalste inserie" (6) 0 m³Grauwacke (7) 0 m³Störungskörper (8) 32.000 m³Gneise , allgemein (9) 1.206.772 m³Gneise überprägt (10) 514.590 m³Weesenste iner Grauw acke (12) 0 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 0 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt CZ 1.889.532 m³

Grenztunnel - M engengesamtübersichtTone und Tonsteine (3a) 10.400 m³Sande (3b) 7.360 m³Vulkanite: Basalt (3c) 19.210 m³Sandstein (4) 423.475 m³Phylli t (5) 127.500 m³Basische Vulkanite "Schalste inserie" (6) 357.850 m³Grauwacke (7) 256.700 m³Störungskörper (8) 38.800 m³Gneise , allgemein (9) 2.135.200 m³Gneise überprägt (10) 897.090 m³Weesenste iner Grauw acke (12) 57.375 m³Störungskörper (8) - Granit (13) 42.500 m³Ausbruchmengen - Tunnelabschnitt D [Sachsen] 4.373.460 m³

MengenübersichtGrenztunnel "Erzgebirgstunnel"

Variante B (kurzer Einschnitt „Lohmgrundrücken“)


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3.2.5.5 Vorschläge zur Materialverwertung

Ziel der Materialbewirtschaftung ist es eine maximale Wiederverwendung des Aushub- undAusbruchmaterials zu erreichen. Für die Materialverwertung können die in Abbildung 21 dar-gestellten sechs Hauptverwendungszwecke benannt werden. Wobei hier der Bereich „Depo-nierung (verschmutztes Material) aller Voraussicht nach den geringsten Anteil darstellen wirdbzw. auch gemäß der Zielvorstellung einer Materialbewirtschaftung darstellen soll.

Abbildung 21: Materialbewirtschaftung Aushub- und Ausbruchmaterial


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Materialverwertung im Rahmen von Rekultivierungen/Materialablagerungen

Als eine Option der Materialverwertung der Überschussmassen des Tunnelbauprojektes imRahmen von Rekultivierungen/Materialablagerungen wurde im Zusammenhang der vor-lie-genden Studie als Idee des LfULG eine Landschaftsmodellierung am Kohlberg undGalgenberg diskutiert.

Eine tiefergehende Untersuchung der Idee zur Landschaftsmodellierung sollte im Zuge desweiteren Planungsprozesses durchgeführt werden. Hierbei sollten neben den positivenEffekten des Landschaftsbauwerkes auch die eventuell bestehenden ungünstigen Faktorennäher beleuchtet werden.

Materialablagerungen (Verbringung)

Eine weitere Möglichkeit zur Verbringung der Ausbruch-/Aushubmassen besteht in derVerfüllung von Hohlräumen in umliegenden Tagebauen. Im Rahmen der vorliegenden Studiekonnten folgende Tagebaue als Standorte zur möglichen Aufnahme von Verfüllmassenbenannt werden:

· Steinbruch Oberottendorf (8609)

· Steinbruch Friedrichswalde-Ottendorf (8621)

· Kalkwerk Borna (8613)

· Kiessandtagebau Pratzschwitz-Copitz (8628)

· Steinbruch Lauenstein (8305)

Des Weiteren wären noch der Steinbruch Nenntmannsdorf sowie der von der Landestal-sper-renverwaltung zu errichtende Hochwasserrückhaltedamm Niederseidewitz zu benennen.Beide Objekte könnten, wenn sie zeitlich auf die Errichtung der Neubautrasse abgestimmtwürden, Ausbruchmassen in Größenordnungen aufnehmen.

Nachfolgende Angaben über Verfüllvolumina [42] sind grob genähert aus den Risswerkenbzw. aus den Betriebsplänen abgeleitet und vorsichtshalber großzügig abgerundet.

Nicht berücksichtigt wurden,

· wie sich Lagerstättenabbau und Gewinnung (und damit die möglichen Verfüll-voluminain der Zukunft entwickeln,

· ob die Ausbruchmaterialien für die Verfüllung im betreffenden Tagebau (z.B. auch indie Kiesseen Pratzschwitz-Copitz) auch tatsächlich geeignet und zulassungsfähig sind,

· ob eine ggf. erforderliche Änderung von Wiedernutzbarmachungszielen (z.B. offeneWasserfläche → Voll-/ Teilverfüllung) gewünscht und zulassungsfähig ist.


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Steinbruch Oberottendorf (8609)

Bergbauunternehmer: Steinbruch Oberottendorf GmbH

Zulassungssituation: obl. RBP (planfestgestellt)befristet bis 31.12.2045

Verfüllbares Volumen: 1 Mio. m3

Derzeit wird sukzessive die neben dem Steinbruch liegende Außenhalde in den Steinbruchverfüllt. Das angegebene Verfüllvolumen steht unabhängig davon zur Verfügung

Steinbruch Friedrichswalde-Ottendorf (8621)

Bergbauunternehmer: ProStein GmbH & Co. KG

Zulassungssituation:obl. RBP (planfestgestellt)befristet bis 31.12.2040

Verfüllbares Volumen: 0 m3

Eine Verfüllung ist im Zeitraum des Trassenbaus nicht möglich, da der Steinbruch auch nochnach 2040 betrieben wird und tiefere Sohlen aufgeschlossen werden sollen.

Kalkwerk Borna (8613)

Bergbauunternehmer: SK Sächsische Kalkwerke Borna GmbH

Zulassungssituation: fak. RBP bis 31.12.2016 (→ 2036)

Verfüllbares Volumen: 0,8 Mio. m3

Derzeit erfolgt die Überarbeitung des RBP, Verlängerung bis 2036 ist vorgesehen.

Der Kalktagebau soll Teilverfüllt werden, nach einer geplanten Vertiefung des Steinbruchs ste-hen mindestens 800.000 m3 an Verfüllhohlraum zur Verfügung.

Kiessandtagebau Pratzschwitz-Copitz (8628)

Bergbauunternehmer: Kieswerke Borsberg GmbH

Zulassungssituation: obl. RBP bis 28.11.2021

Verfüllbares Volumen: mind. 3,5 Mio. m3

Derzeit ist vorgesehen, dass die Wasserflächen für Naturschutzzwecke offene Seen bleibensollen.


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Steinbruch Lauenstein (8305)


Zulassungssituation: fak. ABP bis 31.12.2015 (→ 2020)


Die Verlängerung der ABP-Laufzeit bis 2020 wird beantragt. Das angegebene Restverfüllvo-lumen bezieht sich auf die ursprünglich vorgesehene Teilverfüllung.

Steinbruch Nentmannsdorf (8614)


Zulassungssituation: obl. RBP (planfestgestellt)befristet bis 31.12.2024


Die Verlängerung der ABP-Laufzeit bis 2020 wird beantragt. Das angegebene Restverfüllvo-lumen bezieht sich auf die ursprünglich vorgesehene Teilverfüllung.

Das überschlägig ermittelte Gesamtvolumina der möglichen Verfüllkapazitäten summiert sichzu ca. 5,9 Mio. m³.

In den nachfolgenden Abbildungen ist die Lage der Standorte der umliegenden Tagebaue dar-gestellt.

Abbildung 22: Neubaustrecke Dresden-Prag - umliegende Tagebauen, Teil 1 [42]


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Abbildung 23: Neubaustrecke Dresden-Prag - umliegende Tagebauen, Teil 2 [42]


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Tabelle 5

Übersicht der Aushub- und Ausbruchmengen (erste Zuordnung)für den gesamten Trassenabschnitt in Sachsen von Heidenau bis zur Grenze

Sande und Schluffe 453.600 m³

Sandstein und Mergel 2.088.775 m³

Phyllit 127.500 m³

Basische Vulkanite "Schalsteinserie" 357.850 m³

Grauwacke 256.700 m³

Störungskörper 6.800 m³

Gneise allgemein 928.430 m³

Gneise überprägt 382.500 m³

Weesensteiner Grauwacke 42.500 m³

Granodiorit 213.775 m³

Ausbruchmengen Gesamt 4.858.430 m³

Davon:

als Baustoff allgemein verwertbar 1.167.200 m³ (ca. 24 %)

als Baustoff für die NBS-Strecke verwertbar 1.990.800 m³ (ca. 41 %)

Rekultivierung / Materialverbringung 1.554.700 m³ (ca. 32 %)

zu deponierende Restausbaustoffe 145.750 m³ (ca. 3 %)


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Zuständigkeiten Materialverwertung Freistaat Sachsen

In Angelegenheiten der Materialverwertung des Freistaats Sachsen liegen die Zuständigkeitenbeim Sächsischen Oberbergamt. Sämtliche Datenerhebungen sowie erforderlichen Genehmi-gungen werden in dem Zusammenhang durch die Abteilung 2 „Tagebau“, Referat 22 „Steine-Erden-Bergbau“ gesteuert. In Abbildung 24 ist die Organisationsstruktur des SächsischenOberbergamtes dargestellt.

Abbildung 24: Organisationsstruktur des Sächsischen Oberbergamtes


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Tunnelbauwerke

Die Streckenabschnitte im Bereich der geplanten Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz so-wie dem Basistunnel (Erzgebirgstunnel) wurden hinsichtlich dem zum derzeit vorliegendenDatenbestand zur Topografie sowie den geologischen, geotechnischen und hydrogeo-logi-schen Verhältnisse ausgewertet. Hinsichtlich der vorhandenen Aufschlusstiefe und der imZuge der weiteren Planungsschritte erforderlichen, noch durchzuführenden geotechnischenund hydrologischen Untersuchungen wird an dieser Stelle auf das vorangegangene Kapitel„3.2.1 Baugrundsituation (Schichten, GW-Situation)“ verwiesen.

3.2.6.1 Abgrenzung offene / bergmännische Bauweise (NÖT)

Für die Abgrenzung zwischen offener und bergmännischer Bauweise (NÖT) sind Rand-bedin-gungen wie die geologischen, geotechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse, die To-pografie sowie wirtschaftliche Aspekte zur untersuchen und zu beurteilen.

Tunnel, welche rein in offener Bauweise konzipiert sind, können bei Firstüberdeckungen von5 m bis 7 m vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus ist aufgrundder erforderlichen temporären Voreinschnitte sowie der Überdeckung im Endzustand mit ver-gleichsweise höheren Kosten zu rechnen.

Im Vergleich hierzu sind bei Tunneln in bergmännischer Bauweise Firstüberdeckungen vonweniger als ca. 7 m bis 8 m nach Möglichkeit zu vermeiden bzw. deren Abschnitte zu minimie-ren, da geringe Überdeckungen zu entsprechenden Sondermaßnahmen führen können (z.B.VKL 7 mit Rohrschirm). Der konventionelle Tunnelbau setzt voraus, dass sich im um-liegendenGebirge ein gewölbeartiger Tragring um den Ausbruchquerschnitt herum ausbilden kann. Instandfesten Böden (z.B. Hang- und Verwitterungslehme, Verwitterungsgesteine des tieferenFelshorizontes) sollte die Firstüberdeckung mindestens dem 1,5- bis 2,0-fachen der Tunnel-breite B entsprechen. Im standfesten Fels ist hingegen eine FirstüberdeckungHü ≥ 1,0 B hinreichend. [12]

Somit stehen die Grundsätze der offenen Bauweise teilweise im Gegensatz zu denen derbergmännischen Bauweise. Global betrachtet sollte der Tunnelabschnitt in offener Bauweisemöglichst lang geführt werden, um die Sondermaßnahmen infolge einer geringen Firstüberde-ckung bei der bergmännischen Bauweise nach Möglichkeit zu minimieren.

In der nachfolgenden Abbildung 25 ist ein Vergleich der Tunnelbauweisen in Abhängigkeitder Firstüberdeckung dargestellt.


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Abbildung 25: Abgrenzung zwischen offener und bergmännischer Bauweise (NÖT) [12]


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3.2.6.2 Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz

Topografie

Im nördlichsten Streckenabschnitt der Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz steigt dasGelände zwischen km 1,3 und 1,5 bezogen auf das rechte Streckengleis auf ca. +163,5 mü NHN an. Nach Osten hin fällt das Gelände in diesem Abschnitt ab. Zwischen dem rechtenund linken Streckengleis beträgt der Höhenunterschied an der Geländeoberkante bis zuca. 2,5 m. Circa bei km 1,5+25,0 fällt das Gelände auf minimal +148 m ü NHN ab. Darauffolgend steigt das Gelände zwischen km 1,5+40 und 2,1+40 auf maximal ca. +194 m ü NHNan.

Zwischen km 2,1+40 und 2,4+20 verläuft das Gelände entlang des rechten Streckengleisesim Höhenbereich von +154 bis +172 m ü NHN. Nach Osten hin fällt die Geländeoberkantezum Teil stark ab. Zwischen dem rechten und linken Streckengleis beträgt der Höhenunter-schied an der Geländeoberkante in diesem Abschnitt bis zu ca. 6 m.

Im weiteren Verlauf steigt das Gelände ab km 2,4+20 wieder an und erreicht ca. beikm 2,7+75,0 seine Maximalhöhe von ca. +194 m ü NHN. Im weiteren Verlauf nach Süden fälltdie Geländeoberkante wieder ab. Im Bereich von km 3,1+30 bis 3,3+30 beträgt diemaximale Geländehöhe ca. +182 m ü NHN.

Der Verlauf der Topografie ist in den Abbildungen 26 bis 29 auszugsweise dargestellt.

Abbildung 26: Höhenplanausschnitt - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz


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Abbildung 27: Lageplanausschnitt - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz

Abbildung 28: Lageplanausschnitt 2 - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz

Abbildung 29: Lageplanausschnitt 3 - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz


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Bauwerke

Ausgehend von der beschriebenen Topografie und den derzeit vorliegenden Daten zu dengeologischen, geotechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse werden für denStreckenabschnitt „Tunnel Heidenau-Großsedlitz“ die in der nachfolgenden Tabelle 6 auf-ge-führten Bauwerke sowie Untergliederungen beim Tunnel in offene und bergmännische Bau-weise vorgeschlagen.

Für den Übergang vom Tunnelvoreinschnitt zum Tunnel in offener Bauweise wurde eine Über-deckung von 7 m angenommen. Für den Anschlags- bzw. Durchschlagsbereich der bergmän-nischen Bauweise wurde eine Überdeckung von Hü ≥ 1,5 x B (ca. 14 m) angenommen.

Tabelle 6: Bauwerksdaten

Bauwerk

Tunnel eingleisig offene Bauweise


Tunnellänge gesamt

Einschnitt / Trog bzw. Stützbauwerke


Tunnel eingleisig bergm. Bauweise - Teil II


Tunnellänge gesamt

Tunnel eingleisig bergm. Bauweise - Teil I

Firstüberdeckung /Einschnittstiefe(in Glei sachse)

von km bis km Länge von km bis km Länge

[m] [m] [m] [m] [m] [m] ca. [m]

1.350 1.540 190 1.380 1.560 180 7 - 14

2.140 2.150 10 2.150 2.160 10 14 - 7

800 780

2.150 2.270 120 2.160 2.380 220 15

2.270 2.420 150 2.380 2.400 20 7 - 14

2.420 3.130 710 2.400 3.140 740 14 - 32

3.130 3.300 170 3.140 3.330 190 14 - 7

1.030 950

1-gleisig rechts(westli ch)

1-glei sig links(östlich)

590 14 - 421.540 2.140 600 1.560 2.150

Bauweise

offene BW

offene BW

offene BW

zyklischer Vortrieb(NÖT)

offene BW

zyklischer Vortrieb(NÖT)


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3.2.6.3 Basistunnel (Erzgebirgstunnel)

Topografie

Für den Basistunnel (Erzgebirgstunnel) werden nachfolgend die topografisch markanten Stre-ckenabschnitte der Tunnelvoreinschnitte bzw. der Tunnelbereiche mit verhältnismäßig gerin-gerer Überdeckung beschrieben. Auf den überwiegenden Teil des Basistunnels mithoher Überlagerung wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, da die Topografie hierkeinen relevanten Einfluss auf das Tunnelbauwerk selbst hat.

Lohmgrundrücken / Dohma (Freistaat Sachsen – D)

Im Streckenabschnitt vor dem Nordportal des Basistunnels geht die Gradiente zwischenkm 6,0 und 7,0 vom Dammbereich in einen Geländeeinschnitt über. In diesem Bereich liegtdie Geländeoberkante zwischen +176 bis +212 m ü NHN. Nach km 7,0 folgt der Einschnitts-bereich „Lohmgrundrücken“. Für den Einschnitt wurden zwei Varianten betrachtet. Variante Asieht einen langen Einschnitt für den Endzustand vor. Im Gegensatz hierzu sieht Variante Beinen deutlich kürzeren Einschnitt vor. Infolge der Verkürzung des Einschnittes verlängert sichder Basistunnel entsprechend um ca. 2 km. Der Einschnittsbereich wird hierbei beiVariante A bis ca. km 9,1 und bei Variante B bis ca. km 7,2 geführt. In diesem Streckenab-schnitt steigt die Geländeoberkante von ca. +212 m ü NHN auf +254 bzw. +231 m ü NHN an.

Abbildung 30: Höhenplanausschnitt – Basistunnel, Bereich Nordportal (D)


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Erzgebirgsabbruch (CZ)

Im Streckenabschnitt zwischen km 32 bis 34 dem sogenannten Erzgebirgsabbruchbereich, imÜbergang zur offenen Bauweise bzw. dem Südportal des Basistunnels, fällt die Geländeober-kante von ca. +450 m ü NHN auf ca. +205 m ü NHN ab.

Abbildung 31: Höhenplanausschnitt – Basistunnel, Bereich Südportal (CZ)


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Bauwerke

Ausgehend von der beschriebenen Topografie und den derzeit vorliegenden Daten zu dengeologischen, geotechnischen und hydrogeologischen Verhältnisse werden für den Basistun-nel (Erzgebirgstunnel) die in den nachfolgenden Tabellen aufgeführten Bauwerke sowie Un-tergliederungen beim Tunnel in offene und bergmännische Bauweise vorgeschlagen.

In Tabelle 7 sind hierbei die Bauwerksabschnitte der Variante A (langer Einschnitt) und inTabelle 8 die Bauwerksabschnitte der Variante B (kurzer Einschnitt) aufgeführt.

Für den Übergang vom Tunnelvoreinschnitt zum Tunnel in offener Bauweise wurde eine Über-deckung von 7 m angenommen. Für den Anschlags- bzw. Durchschlagsbereich der bergmän-nischen Bauweise wurde eine Überdeckung von Hü ≥ 1,5 x B (ca. 14 m) angenommen.

Tabelle 7: Bauwerksdaten – Variante A (langer Einschnitt)

Firstüberd eckung /Ei nschni ttst ief e( in Gleisachse )

Bauweise

Bauwer k von km bis km Länge von km bi s km Länge

[m] [m] [m] [m] [m] [m] ca. [m]

G ren ztunnel "Erzgebirgstu nnel"

Tunnel eingle isig o ffen e Bauweise 9.155 9.315 160 9.155 9.315 160 7 - 15 off ene BW

Tunnel eingle isig bergm. Bauwe ise 9.315 22.400 13.085 9.315 22.400 13.085 5,5 - 335

ko ntinuierl ich erTunn elvortri eb

( TVM) /[zykl isch er

Vortri eb (NÖT)]

Tunnela bschnitt D [Sachsen] 13.245 13.245

G ren zübergan g D [Sa chsen ] / C Z

22.400 32.410 10.010 22.400 32.410 10.010 124 - 566



Vortri eb (NÖT)]

32.410 33.500 1.090 32.410 33.500 1.090 124 - 15 zykli scher V o rtrieb(NÖT)

Tunnel eingle isig o ffen e Bauweise 33.500 33.800 300 33.500 33.800 300 15 - 7 off ene BW

Tunnela bschnitt C Z 11.400 11.400

Tunnell än ge g esamt 24.645 24.645

km 22,4+0,000 km 22,4+0,000

Tunnel e in gleisi g bergm. B auw ei se

Gr e nztunne l "E rzgebirgstunn el" - Va rian te A (langer Einsc hnitt „Lo hmg ru ndrüc ken “)

1-gleisig rech ts( westlich)

1-g lei sig links( östlich)


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Tabelle 8: Bauwerksdaten – Variante B (kurzer Einschnitt)

Einschnitt Lohmgrundrücken

Für den Einschnitt „Lohmgrundrücken“ am Nordportal des Basistunnels wurden die zuvor be-schriebenen Varianten A langer Einschnitt (analog Vorzugsvariante 2012) und B kurzer Ein-schnitt (Verlängerung Basistunnel) betrachtet. Die Lage des Tunnelanschlags wird hierbei zumeinen durch trassierungstechnische Parameter wie z.B. Längsneigung im Tunnel und die Ver-schwenkung des bahnlinken Gleises und zum anderen durch felsmechanische Überlegungenbestimmt. Aus tunnelbautechnischer Sicht wurde im Anschlagsbereich ein Mindestachsab-stand der beiden Tunnelröhren von ca. 25 m angenommen.

Firstüberd eckung /Ei nschni ttst ief e( in Gleisachse )

Bauweise

Bauwer k von km bis km Länge von km bi s km Länge

[m] [m] [m] [m] [m] [m] ca. [m]

G ren ztunnel "Erzgebirgstu nnel"

Tunnel eingle isig offen e Bauweise 7.090 7.550 460 7.090 7.550 460 7 - 15 off ene BW

Tunnel eingle isig bergm. Bauwe ise 7.550 22.161 14.611 7.550 22.161 14.611 5,5 - 335



Vortri eb (NÖT)]

Tunnela bschnitt D [Sachsen] 15.071 15.071

G ren zübergan g D [Sa chsen ] / C Z

22.161 32.400 10.239 22.161 32.400 10.239 124 - 566



Vortri eb (NÖT)]

32.400 33.331 931 32.400 33.331 931 124 - 15 zykli scher V o rtrieb(NÖT)

Tunnel eingle isig offen e Bauweise 33.331 33.621 290 33.331 33.621 290 15 - 7 off ene BW

Tunnela bschnitt C Z 11.460 11.460

Tunnell än ge g esamt 26.531 26.531

Tunnel e in gleisi g bergm. B auw ei se

Gren ztu nnel "Erzge birg stunnel" - Variante B (kurzer Einsc hnitt „Lo hmg ru ndrüc ken “)

1-gl eisig rech ts( westlich)

1-g lei sig links( östlich)

k m 22,1+61,340 km 22,1+61,340


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In Tabelle 9 sind die wesentlichen Randbedingungen der beiden Varianten A (langerEinschnitt) und B (kurzer Einschnitt) gegenübergestellt.

Tabelle 9: Vergleich Variante A und B

Länge bleibender Einschnitt im Endzustand 2.340 m 680 mLänge offene Bauweise (temp. Einschnitt) 160 m 460 mGesamtlänge temp. Einschnitt 2.500 m 1.140 m

Aushubvolumen bleibender Einschnitt 1.443.783 m³ 152.641 m³Aushubvolumen offene Bauweise (temporär) 312.479 m³ 1.147.461 m³

Einbauvolumen Verfüllung offene Bauweise 219.339 m³ 968.091 m³Einbauvolumen Dammbauwerke 986.792 m³ 698.355 m³

Gesamtlänge Grenztunnel 24.645 m 26.531 mAusbruchvolumen bergm. Bauweise 4.100.550 m³ 4.373.460 m³Anzahl Querschläge/Verbindungsstollen 60 St. 65 St.Gesamtlänge Querschläge 1.800 m 1.950 mAusbruchvolumen Querschläge 32.400 m³ 35.100 m³

Variante A Variante BVergleich Variante A und B


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Lichtraumprofil und Querschnittsgestaltung sowie Nothaltestelle(NHS)

3.2.7.1 Lichtraumprofil und Querschnittsgestaltung

Die Lichtraumprofile gehen aus der geplanten Nutzung hervor und sind in Regelwerken aufnationaler (DB Richtlinie 853) und internationaler Ebene (TSI Infrastruktur bzw. TSI Sicherheitin Eisenbahntunneln) vorgegeben. Beim Lichtraumprofil und der Querschnittsgestaltung wur-den folgende infrastrukturelle Elemente berücksichtigt:

· Regellichtraum bei Oberleitung gemäß Ril 997.0101

· Lichtraumprofil GC gemäß Ril 800.0130

· Grenzlinie G2 gemäß EBO

· Sicherheitsraum gemäß GUV-V D 33

· Fluchtweg gemäß EBA-Richtlinie „Anforderungen des Brand- und Katastrophenschut-zes an den Bau und den Betrieb von Eisenbahntunneln“

Für die inneren Tragwerksbegrenzungen wurden folgende Richtzeichnungen der Ril 853.9001zugrunde gelegt:

Offene Bauweise

Ril 853.9001 - analog T-R-O-R-1-01

Abbildung 32: Querschnitt - offene Bauweise


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Spritzbetonbauweise (NÖT)

Ril 853.9001 - T-F-B-M-1-01

Abbildung 33: Querschnitt - Spritzbetonbauweise (NÖT)

Maschinelle Bauweise

Ril 853.9001 - T-F-B-K-1-01

Abbildung 34: Querschnitt - maschinelle Bauweise


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Innenschale

Aus einem maschinellen Tunnelvortrieb mit einer TVM resultiert eine Kreisform, bei konventi-onellem Tunnelvortrieb (NÖT) ergibt sich ein Korbbogenquerschnitt.

Die in den Planunterlagen dargestellten inneren Tragwerksabmessungen entsprechen demTSI konformen DB Regelwerk (Richtlinie 853).

Die Abmessungen der Tunnelinnenschale ergeben sich nach statischen Erfordernissen in Ab-hängigkeit von der Tragfähigkeit des anstehenden Gebirges gemäß den Ergebnissen der ge-ologischen Erkundung und der Begutachtung (tunnelbautechnisches Gutachten). In den Plan-unterlagen sind daher von- bis-Werte als Beispiel für die Dicke der Innenschale angegeben.

Überprofile für den Tunnelausbruch ergeben aus den geologischen Randbedingungen gemäßGutachten bzw. aus den Festlegungen für die jeweilige Vortriebsart (konventionell nach NÖToder Maschinenvortrieb mit TVM).

3.2.7.2 Nothaltestelle (NHS)

Die einschlägigen Richtlinien und Normen für den Bau von neuen Eisenbahntunneln inDeutschland, Österreich und der Schweiz beziehen sich bei den geforderten Sicherheitsmaß-nahmen in der Regel auf Tunnellängen bis 20 km. Bei sehr langen Tunneln überschreitet dieFahrzeit eines Zuges die Dauer gesicherter Laufeigenschaften unter Vollbrandbedingungen(15 Minuten bei min. 80 km/h [23]). Sehr lange Tunnel erfordern deshalb besondere Sicher-heitsmaßnahmen, die im Einzelfall festzulegen sind [20].

TSI LOC&PAS 2011/201/EU

Entsprechend der Angaben der TSI LOC&PAS [23], Abschnitt 4.2.10.4.4 ist die Fahrfähigkeiteines Zuges wie folgt spezifiziert:


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Die Fahrzeugeinheit muss nach TSI LOC&PAS die geforderte Dauer der gesicherten Lauf-eigenschaften eines Zuges unter Vollbrandbedingungen 15 Minuten bei min. 80 km/h zur Er-reichung eines „geeigneten Ortes zur Brandbekämpfung“ gewährleisten. Diese Vorgabe ergibteine gesicherte Fahrdistanz von theoretisch 20 km.

Somit kann die Forderung nach einer geeigneten Brandbekämpfungsstelle bei Tunneln über20 km Länge nicht mehr eingehalten werden, der brennende Zug würde theoretisch im Tunnelzum Stehen kommen.

Über die Konsequenz dieser Kernforderung muss zwischen den Eisenbahninfrastrukturunter-nehmen SŽDC und DB Netz AG, den Bauaufsichten in CZ und DE, sowie den zuständigenBrand- und Katastrophenschutzorganisationen in der nächsten Planungsstufe eine verbindli-che Abstimmung für dieses Projekt getroffen werden.

TSI-SRT 2014/356/EU

Im Weiteren werden die Fahrzeugkategorien nach Ziffer 4.2.1 TSI-SRT 2014/356 im Teilsys-tem „Fahrzeuge“ wie folgt definiert.

In der TSI-SRT 2014/356 werden im Teilsystem Infrastruktur Absatz 4.2.1.7 Brandbekämp-fungsstellen derzeit folgende Vorgaben gemacht:


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Hieraus lässt sich ableiten, dass der maximale Abstand von Brandbekämpfungsstellen in derFahrzeugkategorie B 20 km nicht überschreiten darf. Weitere Anforderungen an Brandbe-kämpfungsstellen sind:


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Schweizer Norm SIA 197/1

In der Schweizer Norm SIA 197/1 [38] werden für sehr lange Bahntunnel konkret Nothaltestel-len (NHS) empfohlen.


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Nothaltebereiche bei in Bau befindlichen Tunneln

Die Länge der Nothaltebereiche resultiert aus der maximalen Länge eines Reisezuges. In [26]und [27] sind die sicherheitstechnischen Aspekte der neuen alpendurchquerenden Bahntunnelin Europa (Lötschberg, Gotthardt, Brenner, Semmering, Koralm Tunnel) zusammengestellt.Vergleichend aufgrund der Tunnellänge sowie angesichts der Aktualität wird in den nachfol-genden Abbildungen das Konzept der Nothaltestellen (NHS) des Koralmtunnels wiedergege-ben.

Abbildung 35: Systembild Koralmtunnel [29]

Abbildung 36: Nothaltestelle Koralmtunnel [26]


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Der Tunnel weist ein Dachprofil auf. Vom Hochpunkt, rund 18 km vom Ostportal entfernt, fälltdie Gradiente mit 5,44 Promille Richtung Osten bzw. 3,00 Promille Richtung Westen ab. DieNothaltestelle befindet sich etwa in Tunnelmitte und bildet einen Bereich zusätzlich erhöhtenSicherheitsniveaus im Störfall.

Abbildung 37: Querschnitt Nothaltestelle Koralmtunnel [29]

Gestaltungsmerkmale der Nothaltestelle (NHS) des Koralmtunnels [26]:

· Nothaltebereiche mit Notbahnsteigen an der Innenseite der Haupttunnel symmetrischzur Tunnelachse mit einer Länge von 400 m

· Neun Verbindungsstellen mit einem Abstand von ca. 50 m zwischen den Nothaltebe-reichen und dem Mittelstollen

· Ein Mittelstollen als Wartebereich

· Zwei mit den Haupttunneln an beiden Enden des Mittelstollens verbundenen Lüftungs-stollen

· Je ein Zuluftschacht in Leibenfeld (rund 60 m tief) und Paierdorf (rund 120 m tief)imBereich der beiden Haupttunnelportale

· Eine Zuluftzentrale in beiden Zuluftschächten

Fazit:

Bei Tunnelprojekten mit Bauwerkslängen größer 20 km haben sich in Österreich und derSchweiz Tunnelsysteme mit zwei eingleisigen über Querschläge verbundene Haupttunnel undentsprechenden Nothaltestellen (NHS) zu einem Standard entwickelt. Die Wahl eines geeig-neten Nothaltesystems muss für jedes lange Tunnelprojekt individuell erfolgen.

Im Zuge der weiteren Planungsprozesse ist ein Konzept für ein geeignetes Nothaltesystem fürden Basistunnel der NBS Dresden-Prag zu erarbeiten.


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Konstruktionsprinzipien der Tunnelauskleidung, -entwässerungund -abdichtung sowie baulicher Brandschutz

3.2.8.1 Tunnelauskleidung

Bei der Auskleidung von Tunneln werden einschalige und zweischalige Konstruktionen unter-schieden. Der endgültige Ausbau von maschinell aufgefahrenen Tunnelbauwerken erfolgtmeist einschalig. Im Gegensatz hierzu dient die Spritzbetonschale (äußere Tunnelschale) desNÖT-Vortriebs in der Regel als temporäre Sicherung des Ausbruchquerschnittes. ImAnschluss erfolgt dann die Herstellung der Tunnelinnenschale.

Unabhängig von den verfahrensbestimmten Randbedingungen hängt die Entscheidungeinschaliger oder zweischaliger Ausbau von weiteren wichtigen Entscheidungsparametern ab.Die Entscheidung wird bestimmt durch die geologischen und hydrologischen Verhältnissesowie die Anforderungen an den Tunnel im Hinblick auf Dichtheit, Statik und den Brandschutz.In der nachfolgenden Tabelle 10 sind weitere Kriterien, welche die Festlegung der Konstruk-tion der Tunnelauskleidung aus konstruktiver und wirtschaftlicher Sicht beeinflussen, aufge-führt.

In Abbildung 38 sind zwei Beispielquerschnitte für den einschaligen und zweischaligenTübbingausbau dargestellt.

Abbildung 38: Beispiele für einschaligen und zweischaligen Tübbingausbau [1]

Die Festlegung der Konstruktion bestimmt die Größe des Tunnelausbruchquerschnittes, dieArt der Abdichtung sowie die Befestigungstechnik für die Ausrüstung des Tunnelbauwerkes.


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Tabelle 10: Vergleich einschalig/zweischalig anhand von konstruktiven und wirtschaftli-chen/baubetrieblichen Gesichtspunkten [1]

Maschinell hergestellte Tunnelbauwerke mit Durchmessern D ≥ 5,50 m werden in Deutschlandüberwiegend mit einschaliger wasserdichter Tübbingauskleidung hergestellt. In Österreich undder Schweiz ist dagegen die zweischalige Bauweise mit Tübbings (Außenschale) und nach-laufendem Einbau einer normalerweise unbewehrten Innenschale eine Regelbauweise auchfür Eisenbahntunnel großen Durchmessers [1].

Für Eisenbahntunnel in maschineller Bauweise und Tübbingausbau soll gemäß Leitfaden zurRichtlinie 853 [16] grundsätzlich ein einschaliger Ausbau zugrunde gelegt werden, sofern esdie geotechnischen und bautechnischen Randbedingungen zulassen und hierdurch wirtschaft-liche Vorteile erzielt werden können. In folgenden Fällen soll ein zweischaliger Ausbau gewähltwerden: [16]

· bei „chemisch stark angreifender Umgebung“ (XA 3) nach DIN EN 206-1, da nach demderzeitigen Stand der Technik die Dauerhaftigkeit des endgültigen Ausbaus in diesemFall nur mit einer durch Kunststoff-Dichtungsbahnen geschützte Innenschale erreichtwerden kann,

· wenn extreme Belastungsverhältnisse vorliegen (z.B. hoher Vertikaldruck in Verbin-dung mit geringem Seitendruck, geringerem oder fehlendem Wasserdruck undschlechter seitlicher Bettung), so dass der Tübbingausbau allein nicht die erforderli-chen Tragreserven im Endzustand bietet,


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· wenn bei sehr hohem Wasserdruck (wesentlich größer als 6 bar) und gleichzeitig ho-hem Wasserandrang die geforderte Dichtigkeit mit dem einschaligen Tübbingausbaunicht mehr zuverlässig und dauerhaft erzielt werden kann.

Abweichend von den oben beschriebenen Empfehlungen des Leitfadens zur Richtlinie 853wurden beim Katzenbergtunnel in Deutschland erstmals einschalige Tübbingauskleidungenauch bei Wasserdrücken über 6 bar ausgeführt. Der Wasserdruckansatz beim Katzenbergtun-nel beträgt 9,0 bar.

In der nachfolgenden Tabelle sind einige Referenzprojekte mit einschaliger Tübbingaus-klei-dung in Deutschland zusammengestellt.

Tabelle 11: Tunnel mit einschaliger Tübbingauskleidung in Deutschland- Hauptparameter [11]

Des Weiteren sagt der Leitfaden zur Richtlinie 853 aus, dass für die zum Bau von Tunnelnzugehörigen Lager-, Betriebs- und Aufenthaltsräume der Dichtigkeitsklasse 1 entsprechenmüssen, diese jedoch nicht mit einem einschaligen Tübbingausbau realisiert werden kann [16].

Länge Ø Innen Ø Außen Tübbing-dicke

Tübbing-breite

Wasser-druck

[m] [m] [m] [cm] [m] [bar]Köhlbrandtunnel, Hamburg Leitungen 1996-1997 382 2,37 2,82 25 1,0 3,6Abwasserdruckleitung (ADL)TunneI, Berlin Leitungen 2000-2003 5.360 3,00 3,54 22 1,2 3,0BEWAG-Kabeltunnel, Berlin Leitungen 1995-2001 8.545 3,08 3,54 23 1,2 3,5Sammler Wilhelmsburg Los I + II, Hamburg Sammler 1974-1978 4.555 3,70 4,43 32 0,8 2,0Pegnitztalsammler Nürnberg. BA IV, Los 2 Sammler 1996-1997 490 4,40 4,90 25 1,2 1,8Fernwärme-Verbundtunnel München, Los 1-3 Leitungen 1988-1991 5.400 4,40 5,00 30 1,2 3,0Hera-Tunnel, Desy Hamburg Forschung 1985-1987 6.300 5,20 5,80 30 1,2 -U-Bahn Nürnberg, U2 Nord, Wöhrder Wiese U-Bahn 1988-1989 1.854 5,40 6,00 30 1,2 2,5Stadtbahn Duisburg, TA 7/8A Stadtbahn 1994-1998 6.206 5,62 6,40 35 1,1 1,5U-Bahn Berlin, Baulos D79 U-Bahn 1985-1989 2.160 5,70 6,40 35 1,1 1,4U-Bahn Berlin, Baulos H110 Stadtbahn 1981 1.141 5,70 6,50 40 1,5 1,9Nord-Süd Stadtbahn Köln, Los Nord Stadtbahn 2006-2007 522 5,70 6,32 30 1,2 1,5Stadtbahn Köln, Baulos M1 Stadtbahn 1992-1994 2.480 5,72 6,32 30 1,2 2,5Stadtbahn Duisburg,TA 6, Baulos 22 Stadtbahn 1988-1990 100 5,72 6,32 35 1,5 3,3U-Bahn Berlin, U5, Baulos 3.1 U-Bahn 1998-1999 978 5,75 6,45 35 1,2 1,6Flughafen-S-Bahn Hamburg S-Bahn 2004-2006 3.481 5,80 6,60 40 1,5 (1,4) 2,5Stadtbahn Mülheim BA8, Ruhrtunnel Stadtbahn 1989-1991 2.130 5,90 6,60 35 1,2 3,2U-Bahn München, U5/9-5,Theresienwiese U-Bahn 1979-1981 1.560 6,05 6,20 32,5 1,2 2,0U-Bahn München, U8/1-7.1, Fraunhoferstraße U-Bahn 1974-1976 2.310 6,20 6,90 35 1,0 2,2U-Bahn München, U3-Nord, Los 2, Moosach U-Bahn 2007-2008 2.388 6,30 2,10 35 1,5 1,0U-Bahn München, U 1 -West, Los 5, Gern U-Bahn 1994-1995 2.344 6,40 2,10 35 1,5 -U-Bahn München, U2-Ost, Los 1,Josephsburg U-Bahn 1994-1996 3.700 6,40 2,10 40 1,5 3,0Stadtbahn Essen, Los 34 Stadtbahn 1991-1996 4.200 7,27 8,02 40 1,5 3,1Nord-Süd Stadtbahn Köln, Los Süd Stadtbahn 2006-2007 5.380 7,30 8,10 40 1,5 2,5CityTunnel Leipzig, Los B Eisenbahn 2006-2009 2.930 7,90 8,20 40 1,8 2,0Fernbahntunnel Berlin, Los 3 Eisenbahn 1997-2001 2.540 7,85 8,65 40 1,5 1,9U-Bahn Düsseldorf, Los K-S Stadtbahn 1998-1999 1.110 8,19 9,09 45 1,5 1,5NeuerTunnel Schlüchtern Eisenbahn 2007-2008 3.942 9,00 9,90 45 2,0 3,0Katzenbergtunnel Eisenbahn 2005-2008 17.968 9,60 10,80 60 2,0 9,0Herrentunnel Lübeck Straße 2002-2003 1.560 10,40 11,30 45 1,5 3,3Wesertunnel Dedesdorf Straße 1999-2001 3.200 10,30 11,30 50 1,5 4,04. Röhre Elbtunnel, Hamburg Straße 1997-2000 2.561 12,35 13,25 20 2,0 5,0

Art derNutzung BauzeitTunnelbauwerk


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Tunnel Heidenau-Großsedlitz

Für den bergmännischen Abschnitt des Tunnels Heidenau-Großsedlitz wird als Vortriebsver-fahren die konventionelle Spritzbetonbauweise (NÖT) [zyklischer Vortrieb] vorgeschlagen. In-folge dessen würde hierbei der Ausbau zweischalig mit einer temporären Spritzbeton-schale(äußere Tunnelschale) und einer Tunnelinnenschale aus Ortbeton erfolgen. Eine endgültigeFestlegung ist im Zuge des weiteren Planungsprozesses zu treffen.

Basistunnel (Erzgebirgstunnel)

Aufgrund der noch durchzuführenden geotechnischen und hydrologischen Untersuchungensowie den zu untersuchenden Brandschutzanforderungen kann nach dem derzeitigen Kennt-nisstand keine abschließende Festlegung zur Wahl einer einschaligen oder zwei-schalige Kon-struktion erfolgen. Eine Festlegung ist im Zuge des weiteren Planungspro-zesses zu treffen.

3.2.8.2 Tunnelabdichtung und -entwässerung

Für die Konstruktion eines Tunnelbauwerkes bestehen für den Umgang mit Grundwassergrundsätzlich zwei Möglichkeiten. Zum einen kann ein Tunnelbauwerk als drainierterTunnel ausgebildet werden. Hierbei wird das im Gewölbebereich zu sickernde BergwasserDrainageleitungen zugeführt. Durch ein dauerhaft wirkendes Drainagesystem kann sichsomit kein Wasserdruck auf den Tunnelausbau aufbauen. Zum anderen kann ein Tunnelbau-werk druckwasserhaltend geplant werden. Hierbei ist das Tunnelbauwerk und seineAbdichtung entsprechend auf den anstehenden Wasserdruck zu bemessen.

Ein drainiertes Tunnelbauwerk stellt aufgrund seiner dauerhaften Drainierung des umliegen-den Baugrundes, mit der damit verbundenen Absenkung des Grundwassers, einen beacht-lichen Eingriff in den Wasserhaushalt und somit in das ökologische System seines Umfeldesdar. Aus umweltfachlicher Sicht kann es aufgrund dessen erforderlich sein ein wasserdichtesTunnelbauwerk herzustellen, um die natürlichen Gebirgswasserverhältnisse nach Abschlussder Baumaßnahme nicht zu beeinflussen.

Entsprechend Ril 853 [15] sind neue Eisenbahntunnel mittels Rundumabdichtung druckdichtauszubilden. Wenn nur Sickerwasser ansteht, das im Gebirge aufstaufrei versickern kann, darfeine Regenschirmabdichtung vorgesehen werden. Die aufstaufreie Versickerungsfähigkeitdes Wassers muss durch einen geotechnischen Sachverständigen bestätigt sein [15].

Die Abdichtung selbst ist in Abhängigkeit des vorherrschenden Wasserdrucks sowie demBergwasserchemismus zu konzipieren.


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bergmännische Bauweise NÖT

Im Sickerwasserbereich sowie bei einem Wasserdruck bis 30 m Wassersäule sind zweiVarianten möglich. Die Ril 853.4101 sieht hierbei keine Regelkonstruktion bei einem schwachbis mäßig betonangreifenden Bergwasser vor, sondern lässt eine Wahl zwischen einer Ab-dichtung mittels Kunststoffdichtungsbahn (KDB) sowie einer Ausbildung als„Konstruktion aus wasserundurchlässigem Ortbeton“ (WUBK) zu. Ab einem Wasserdruck> 30 m Wassersäule und / oder bei einem strak betonangreifenden Bergwasser ist eine Kom-bination aus einer WUBK Konstruktion und einer KDB vorzusehen. Ab einem Wasserdruck >60 m Wassersäule werden darüber hinaus erhöhte Anforderungen an die Tunnel-abdichtunggestellt. Eine Übersicht der Abdichtungsvarianten für in bergmännischer Bauweise herge-stellte Tunnelbauwerke ist in Abbildung 39 dargestellt.

Abbildung 39: Abdichtungsarten entsprechend Ril 853 [15]

In Abbildung 40 sind die Anforderungen an die Fugenabdichtung der jeweiligen Abdichtungs-varianten entsprechend Ril 853 aufgeführt.


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Abbildung 40: Anforderungen an die Fugenausbildung entsprechend Ril 853 [15]

In den nachfolgenden Abbildungen 41 und 42 sind vergleichend die Regelungen für Abdich-tungen bei bergmännischen Tunnels gemäß ZTV-ING sowie öbv Richtlinie aufgeführt.

Abbildung 41: Fugenausbildung entsprechend ZTV-ING Teil 5, Abs. 5, Tab. 5.5.3 [17]


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Abbildung 42: Fugenausbildung entsprechend öbv Richtlinie „Tunnelabdichtung“ [18]

maschinelle Bauweise

Maschinell vorgetriebene Eisenbahntunnel werden in Deutschland in der Regel mit einem ein-schaligen Tübbingausbau ausgeführt. In dieser Bauweise wurden / werden im Bereich derDeutschen Bahn der Neue Schlüchterner Tunnel, der Katzenbergtunnel, der Finnetunnel undder Neue Kaiser-Wilhelm-Tunnel hergestellt. Für die Abdichtung von Tunneln mit einschaligemTübbingausbau gilt das Modul 853.4005, der DB Richtlinie 853.

Ein zweischaliger Ausbau mit einer Tübbingaußenschale und einer Innenschale ausOrt-beton stellen einen Sonderfall dar [16].

Alkali-Aggregat-Reaktion (AAR)

Bei der Verwendung des Ausbruchmaterials als Zuschlagstoff für die Betonherstellung könnenweitere Anforderungen an das Erfordernis einer Abdichtungsfolie resultieren. Wie inKapitel 3.2.5.3 beschrieben können sich gewisse Gesteinstypen wie Gneis, Kieselkalk undGranodiorit gegenüber der Alkali-Aggregat-Reaktion ungünstig verhalten. Infolge dessenwurde beim Lötschberg-Basistunnel in Bereichen mit eindringendem Bergwasser der Betonzusätzlich durch den Einbau von Abdichtungsfolien geschützt [13].

Die endgültigen Festlegungen der Abdichtungssysteme sind im Zuge des weiterenPlanungsprozesses auf der Grundlage der geotechnischen und tunnelbautechnischen Gut-achten auf Basis der hydrogeologischen und chemischen Untersuchungen durchzuführen.


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3.2.8.3 Baulicher Brandschutz

Grundsätze zum Brand- und Katastrophenschutz sind in der Ril 853 [15], Ril 123 [41], derTSI-SRT [21] sowie der EBA Richtlinie „Anforderungen des Brand- und Katastrophen-schutzesan den Bau und den Betrieb von Eisenbahntunneln“ [20] festgelegt.

Aus technischer Sicht gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Standsicherheit eines einscha-ligen Tunnelausbaus im Brandfall zu gewährleisten:

· Bekleidungen mit Brandschutzplatten oder Brandschutzputzen

· großmaßstäbliche Brandversuche

· rechnerische Standsicherheitsnachweise unter Berücksichtigung der im Brandfall zuerwartenden Betonabplatzungen

Brandschutzverkleidungen sind zwar grundsätzlich zur Gewährleistung des baulichen Brand-schutzes geeignet, sie weisen jedoch Nachteile bei der Bauwerksinspektion auf. Des Weiterenist die Standzeit von Brandschutzbekleidungen in der Regel auf 25 bis 35 Jahre begrenzt [40].Dies führt bei einer angestrebten Nutzungsdauer eines Ingenieurbauwerkes von 100 Jahrenzu einer zwei- bis dreimaligen Erneuerung der Brandschutzbekleidungen.

Aufgrund dessen sollte ein ausreichender Brandschutz im Regelfall durch rechnerische Nach-weise oder mittels Brandversuchen nachgewiesen werden. In der Ril 853 [15] sind hierzu fol-gende Vorgaben getroffen:

Tunnel mit Innenschale aus Ortbeton und Tunnel in offener Bauweise

Bei Tunneln mit Innenschale aus Ortbeton und bei Tunneln in offener Bauweise mit Rechteck-rahmen ist die Standsicherheit des Bauwerks für den Brandfall im Einzelfall nachzuweisen.Der Nachweis ist entweder rechnerisch oder durch Brandversuche zu erbringen [15].

Tunnel mit einschaligen Tübbingausbau

Die Standsicherheit eines einschaligen Tübbingausbaus im Brandfall und im Zustand nachdem Brand ist rechnerisch nachzuweisen. Auf rechnerische Untersuchungen darf verzichtetwerden, wenn durch Brandversuche nachgewiesen wurde, dass die Standsicherheit des Prüf-körpers beim Versuch gegeben ist. Der Standsicherheitsnachweis ist unter Berück-sichtigungder zu erwartenden Abplatzungen zu führen [15].


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Art und Anordnung der Sicherheits- und Rettungssysteme

Unter Beachtung der technischen Regelwerke der TSI Sicherheit in Eisenbahntunneln und derEBA Richtlinie zum Brand- und Katastrophenschutz in Eisenbahntunneln sind sowohl für denBau- als auch für den Endzustand Konzepte für den Brand- und Katastrophenschutz in Ko-operation mit der zuständigen Stelle bei der DB Netz AG / SŽDC auszuarbeiten.

Die bautechnische Mindestausstattung ist in der TSI 1303/2014 „Sicherheit in Eisenbahntun-neln“ wie folgt vorgegeben.

3.2.9.1 Teilsystem Infrastruktur (Bautechnische Maßnahmen)

Brandschutzanforderungen an Tunnelbaumaterialien

Branddetektion

Evakuierungseinrichtungen

Selbstrettungsmittel, Evakuierung, Rettung

· sicherer Bereich bei 1-gleisigen benachbarten Tunneln

· Notausgänge ins Freie (max. Abstand 1000 m)

· Verzichtbar, wenn Querschläge im Abstand < 500 m in die benachbarte Tunnelröhreführen, ( LH > 2,25 m, LW > 1,50 m), Türöffnungen LW > 1,40 m, LH > 2,00 m sowieBeleuchtung und Rettungskennzeichnung

Fluchtwege

· B > 80 cm, H > 2,25 m, Handläufe zwischen 0,80 m und 1,10 m über dem Fluchtweg

Notfallbeleuchtung auf Fluchtwegen

· 1 lx für 90 Minuten oberhalb des Fluchtweges

Fluchtwegkennzeichnung

· Abstand < 50m, Angabe der Notausgänge und Fluchtweglängen

Brandbekämpfungsstellen

· Abstand 5 km (Kategorie A) oder 20 km (Kategorie B) im Tunnel (Nothaltepunkt)

· Mit Löschwasserversorgung 800 l/min (über 2 Std.)

Notfallkommunikation

· GSMR

Zugang Rettungsdienst

· Portal / Notausgang LW > 2,25 m, LH > 2,25 m


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Rettungsbereich außerhalb Tunnel

· A = 500 m² (nach EBA Richtlinie 1.500 m²)

Nur EBA-Richtlinie „Brand- und Katastrophenschutz in Eisenbahntunneln“

Befahrbarkeit der Fahrbahn

· Zufahrtsmöglichkeiten für den Brand- und Katastrophenschutz zu den Tunnelportalen/ Notausstiegen und Befahrbarkeit des Fahrbahnoberbaues für Fahrzeuge des Brand-und Katastrophenschutzes.

3.2.9.2 Teilsystem Energie

· Fahrleitungsabschnitte max. 5 km

· Erdungseinrichtungen an Tunneleingängen

· Stromversorgung für Rettungsdienste

· Brandverhalten von Kabeln

· Schutz der Elektroinstallationen

3.2.9.3 Teilsystem Zugsteuerung

· Heißläuferortungsanlagen vor dem Tunnelbauwerk

3.2.9.4 Technische Maßnahmen an geplanten langen Tunnelbauwerken

· Videoüberwachung in technischer Leitzentrale

· Temperaturmessungen im Tunnel

· Rauch- und Hitzemelder

· Tunnelbe- und -entlüftung im Einsatzfall

· Unterirdische Nothaltestelle für Züge (L= 450m) bei Tunnel über 15 km Länge, mitFluchtstollen zwischen den Tunnelröhren, und Evakuierung über Rettungszug imNachbartunnelà Detailangaben siehe Kapitel „3.2.7.2 Nothaltestelle (NHS)“


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Logistikkonzept

Das Logistikkonzept für die Zufahrten zu den Baustellenabschnitten und für den Materialtrans-port richtet sich nach der Baumethode TVM oder NÖT und ist dementsprechend zu entwickeln.Sämtliche Randbedingungen der bestehenden Verkehrs-Infrastruktur sind dazu zu erkunden.

Im aktuellen Planungsstadium sind alle Bauabschnitte der geplanten Neubaustrecke über dasöffentliche Straßenverkehrsnetz und bereits vorhandene landwirtschaftlich genutzteErschließungswege erreichbar.

Flächen für die temporäre Baustelleneinrichtung und für Unterkunftsbereiche der Bauarbeiterder einzelnen Hauptbauabschnitte sowie für die Tübbing-Feldfabrik wurden auf umwelt-fach-lich derzeit unbedenklichen Flächen gewählt, die auf kurzen bestehenden Straßen und Wegeerreichbar sind und nach dem Ende der Baumaßnahme ohne aufwändige Maßnahmen wiederrekultiviert werden können.

Lageplanausschnitt BE Flächen Nord

Für den Basistunnel durch das Erzgebirge ist eine größere Baustelleneinrichtungsfläche zurErrichtung der Tübbing-Feldfabrik und der Aufbereitungsanlage für den Tunnelausbrucherforderlich. Vergleichbare Baumaßnahmen benötigten eine Fläche mit ca. 50.000 m² Größe.

Eine mögliche Fläche befindet sich in der Nähe der Staatsstraße 173 zwischen Zehista undCotta südlich des alten Cottaer Tunnels. Die Gebietsausweisung für diese Fläche sieht einkünftiges Gewerbegebiet vor.


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Lageplanausschnitt nahe Börnersdorf

Ein zweiter Zugang zum Basistunnel kann nördlich des Ortes Breitenau über die Anschluss-stelle Börnersdorf an der BAB 17 geschaffen werden. An dieser Stelle ist ein Vertikalschachtund technische Gebäude zur Schaffung eines Notzustieges zum Tunnel für Rettungskräfte,die Notfall-Tunnelentlüftung sowie ein Notfall-Rettungsplatz oberhalb der unterirdischen Not-haltestelle geplant. Der Schacht dient während der Bauzeit als sogenannter Zwischenangrifffür den Tunnelvortrieb und die Errichtung der Tunnel-Nothaltestelle. Bei entsprechenderAusbildung des Schachtbauwerkes könnte an dieser Stelle auch eine TVM montiert werden(vergleiche Einfahrschacht am Koralmtunnel).

Lageplanausschnitt im Bereich Chlumec


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Am Südportal des Basistunnels sind in der Nähe der Ortschaft Chlumec weitere Flächen fürdie Baustelleneinrichtung sowie für künftige technische Gebäude für den Tunnelbetrieb vorzu-sehen. Der Zugang kann über das bestehende Straßennetz geschaffen werden.

Geotechnische und bauverfahrenstechnische Risikoanalyse

„Unter Risiko versteht man die Möglichkeit, dass die durch eine Entscheidung ausgelöstenAbläufe nicht notwendigerweise zum angestrebten Ziel führen und es zu negativen oder posi-tiven Zielabweichungen kommt“ [1]. Risiken lassen sich durch die Bestimmung ihrer Tragweite(Schadensausmaß) und deren Eintrittswahrscheinlichkeit quantifizieren.

Für das geplante Infrastrukturprojekt „Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden-Prag“ ist im Zugeder weiteren Planungsprozesse ein entsprechendes Risikomanagement für die Bewältigungdieser Zielabweichungen vorzusehen. Exemplarisch sei an dieser Stelle auf die Risikoanalyseder AlpTransit Gotthard AG, welche beim Gotthardttunnel angewandt wurde, verwiesen. InTeilprozessen sind Risikoidentifikation, Risikoanalyse und -klassifizierung sowie Risikocontrol-ling durchzuführen. Elemente für das Risikomanagement sind z.B.:

· Risiken der bau-, bahntechnischen und umwelttechnischen Planung

· Kostenermittlungsrisiken

· Ausschreibungs- und Vergaberisiken

· Vertragsrisiken

· Genehmigungsrisiken

· Baumethode und Ausführungsrisiken

· Terminrisiken

· Ressourcenrisiken

Für das Risikomanagement wird des Weiteren auf die CSM-Verordnung der EuropäischenKommission, Verordnung (EG) Nr. 352/2009 Amtsblatt der Europäischen Union vom29.4.2009, verwiesen.

Die Risikoanalyse ist im Verlauf des Planungsprozesses in regelmäßigen Zeitabständen zuaktualisieren und die Planungsergebnisse entsprechend zu reflektieren. Ein planungsbeglei-tendes Risikomanagement dient dazu Chancen und Risiken zu erkennen und durch entspre-chende Maßnahmen entsprechend zu reduzieren bzw. möglichst zu vermeiden.


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Beurteilung der Machbarkeit der Tunnellösung

(Sicherungsmaßnahmen, Andienung, Ver- und Entsorgung, Baulüftung,Betroffenheiten, Bauzeit- und Kostenkriterien, Umweltaspekte im Hinblickauf Grundwasserhaushalt und Deponierung)

Tunnel Heidenau-Großsedlitz

Der aus zwei Abschnitten bestehende, durch Einschnitte getrennte Tunnel Heidenau-Groß-sedlitz mit einer Gesamtlänge von 1.790 m (West) bzw. 1.710 m (Ost) sollte konventionell inSpritzbetonbauweise (zyklischer Vortrieb) hergestellt werden. Dabei sind die Eingangsberei-che bis zu einer nach wirtschaftlichen und tunnelbautechnischen Kriterien zu wählendenFirstüberdeckung in offener Bauweise zu erstellen. Die Vortriebe können zeitgleich an mehre-ren Vortriebsorten erfolgen. Weitere Entscheidungen sind erst nach genauerer Kenntnis derRandbedingungen möglich.

Basistunnel (Erzgebirgstunnel)

Der aus zwei Tunnelröhren mit jeweils 24.645 m bzw. 26.531 m Länge bestehende Basistun-nel wird aufgrund seiner Länge, der Geologie und der Aufteilung in zwei eingleisige Röhrenvoraussichtlich maschinell hergestellt werden. Dabei werden mehrere Vortriebsmaschinenzum Einsatz kommen, um eine akzeptable Bauzeit zu erreichen. Die Art der Vortriebsmaschi-nen richtet sich nach der Geologie und den hydrogeologischen Randbedingungen. Grundsätz-lich ist eine Herstellung auch konventionell im Sprengvortrieb (zyklischer Vortrieb, Spritzbe-tonbauweise) möglich. Insbesondere in den südlichen und nördlichen Abschnitten des Ba-sistunnels mit inhomogener Geologie ist alternativ zum maschinellen Vortrieb auch ein kon-ventioneller (zyklischer) Vortrieb in Spritzbetonbauweise vorstellbar. In diesen Bereichenmüssten bei maschinellem Vortrieb auch gegenüber dem zentralen Tunnelbereich unter-schiedliche Vortriebsmaschinen gewählt werden. Ebenso können Tunnelvortriebsmaschinenzum Einsatz kommen, deren Modus an die jeweilige Geologie angepasst werden kann. EineEntscheidung zur optimalen Tunnelbaumethode und zur Auswahl geeigneter Vortriebsmaschi-nen muss in einer späteren Planungsphase erfolgen.


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Literatur / Quellen[1] Betonkalender 2014 „Unterirdisches Bauen, Grundbau, Eurocode 7“

Ernst & Sohn (2014) – ISBN: 978-3-433-03051-6

[2] Richtlinie für die geotechnische Planung von Untertagebauten mit kontinuierlichemVortriebÖsterreichische Gesellschaft für Geomechanik - ÖGG (2013)

[3] Richtlinie für die geotechnische Planung von Untertagebauten mit zyklischem Vor-trieb2. überarbeitete AuflageÖsterreichische Gesellschaft für Geomechanik - ÖGG (2008)

[4] Bauprozesse und Bauverfahren des TunnelbausErnst & Sohn (2013) – ISBN: 978-3-433-03047-9

[5] Maschineller Tunnelbau im SchildvortriebErnst & Sohn (2011) – ISBN: 978-3-433-02948-0, 2. Auflage

[6] Empfehlungen zur Auswahl von TunnelvortriebsmaschinenDeutscher Ausschuss für unterirdisches Bauen e. V. - DAUB (2010)

[7] Geotechnik – Tunnelbau und TunnelmechanikSpringer (1998) – ISBN: 3-540-62805-3

[8] http://www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de/uploads/tx_smediamediathek/S264_Durchbruch01_WAF_Katzenbergtunnel.jpg

[9] TBM versus NATM from the contractor’s point of viewTBM versus NÖT aus Sicht des UnternehmersErnst & Sohn (2011) – Geomechanics and Tunnelling 4 (2011), No. 4

[10] NATM and TBM – comparison with regard to construction operationNÖT und TBM – eine baubetriebliche GegenüberstellungErnst & Sohn (2011) – Geomechanics and Tunnelling 4 (2011), No. 4

[11] Einschalige wasserundurchlässige Tübbingauskleidungen in DeutschlandSingle-Shell watertight segmental Linings in GermanyTunnel (2009) – Ausgabe 03/2009

[12] Wirtschaftliche Aspekte bei Tunnelbauwerken in frühen PlanungsphasenHessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen (2005) – Heft 52-2006

[13] Alpenquerende TunnelMaterialbewirtschaftung und Betontechnologie beim Lötschberg-BasistunnelBeton- und Stahlbetonbau (2007) – 102 Heft 1


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[14] Alp TransitAusbruchmaterialbewirtschaftung am Gotthard und am LötschbergMitteilungen der Schweizerischen Gesellschaft für Boden- und Felsmechanik (1993)

[15] Richtlinie 853 - Eisenbahntunnel planen, bauen und instand haltenDB Netz AG – 8. Aktualisierung (10/2014)

[16] Leitfaden zur Richtlinie 853 – Kommentare und Planungshilfen zur Ril 853DB Netz AG – 5. Aktualisierung (10/2014)

[17] ZTV-ING - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingeni-eurbauten, Stand 12/2014

[18] öbv Richtlinie „Tunnelabdichtung“öbv Österreichische Bautechnik Vereinigung – Ausgabe Dezember 2012

[19] Strecke 6604, Cottaer Tunnel - Bilder Tunnelportale und Zeichnungenhttp://www.eisenbahntunnel-portal.de/lb/inhalt/tunnelportale/6604.html

[20] EBA Richtlinie „Anforderungen des Brand- und Katastrophenschutzes an den Bauund den Betrieb von Eisenbahntunneln“Eisenbahn-Bundesamt – Stand: 01.07.2008

[21] TSI SRT „Sicherheit in Eisenbahntunneln“VO (EU) 1303/2014 – In Deutschland in Kraft seit: 01.01.2015

[22] TSI INF „Infrastruktur“VO (EU) 1299/2014 – In Deutschland in Kraft seit: 01.01.2015

[23] TSI LOC&PAS „Fahrzeuge - Lokomotiven und Personenwagen“VO (EU) 1302/2014 – In Deutschland in Kraft seit: 01.01.2015

[24] UIC-Codex 779-9 „Sicherheit in Eisenbahntunnel“

[25] “RECOMMENDATIONS OF THE MULTIDISCIPLINARY GROUP OF EXPERTS ONSAFETY IN TUNNELS (RAIL)” - TRANS/AC.9/9UNITED NATIONS, Economic and Social Council – 01.12.2003

[26] Comparison of safety and ventilation saspects of emergency stations in very longrailway tunnelsSicherheits- und lüftungstechnische Gegenüberstellung von Nothaltestellen sehrlanger EisenbahntunnelGeomechanics and Tunneling (2013), No. 6

[27] Neue alpendurchquerende Bahntunnel in EuropaGegenüberstellung von bauwerks- und ausrüstungsspezifischen Merkmalen derneuen alpendurchquerenden Bahntunnel in Frankreich, Italien, Österreich und derSchweizChristoph Rudin und Dr. Peter Reinke – Tunnel 2008


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[28] Rettungs- und Brandschutzkonzept für die komplexe Untertage-Baustelle Koralm-tunnelMag.(FH) MAS Susanne Fehleisen, Graz (Österreich) – BauPortal 4/2014

[29] The Austrian Koralm tunnel - Investigation, Design and Construction Process for alarge Base Tunnel ProjectÖBB – Austrian Federal Railways, Gerhard Harer

[30] Richtlinie 997.0101 – OberleitungsanlagenDB Netz AG – Stand 01. Juli 2001

[31] Richtlinie 800.0130 – Netzinfrastruktur Technik entwerfen; Streckenquerschnitte aufErdkörpernDB Netz AG – Stand 01.02.1997

[32] Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO)Stand 25.07.2012

[33] Unfallverhütungsvorschrift – Arbeiten im Bereich von Gleisen – GUV-V D 33DB Netz AG – Stand 01. Juli 2001

[34] Brand- und Katastrophenschutz in EisenbahntunnelnDeutsche Bahn AG, Klaus Kruse – August 2003, Version 3

[35] Is the structure of Börnersdorf a possible maar-diatreme volcano?Ist die Struktur von Börnersdorf möglicherweise ein Maar-Diatrem-Vulkan?Horna, Krentz, Buske, Käppler, Börner - TU Freiberg - 2013

[36] “Geophysikalische Untersuchungen an der Struktur Börnersdorf/Osterzgebirge zurKlärung der tektonischen Situation”Krentz & Horna - Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie(LfULG) - 2014

[37] Projektierung Tunnel - GrundlagenSIA 197:2004, Schweizer Norm – Stand 2004

[38] Projektierung Tunnel - BahntunnelSIA 197/1:2003, Schweizer Norm – Stand 2004

[39] Sicherheit in Eisenbahntunneln – Ergebnisse einer UIC-ArbeitsgruppeTunnelbau 2003, DGGT Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V.Verlag Glückauf GmbH, ISBN: 3-7739-1286-2

[40] Baulicher Brandschutz bei Eisenbahntunneln mit einschaligem TübbingausbauTunnelbau 2011, DGGT Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V.VGE Verlag GmbH, ISBN: 978-3-86797-087-7

[41] Richtlinie 123.0111 – Notfallmanagement und Brandschutz in EisenbahntunnelnDB Netz AG – Stand 01.01.2006


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[42] Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden-PragAbschätzung von Verfüllhohlraum in umliegenden Tagebauen zur Unterbringung derAusbruchmassenSächsisches Oberbergamt, Referat 22 – Steine-Erden-Bergbau,Steffen Döhner, Referatsleiter, 14.10.2015

[43] NBS Dresden-PragGeologische und Hydrogeologische BesonderheitenAktennotiz Geologie , 14.09.2015Dipl.-Ing. Christian Schmidt, KREBS+KIEFER

[44] Recherche zu geomechanischen Kennwerten für die im Trassenverlauf der Schie-nenneubaustrecke Dresden-Prag zu erwartenden GesteineStudienarbeit von Tommy Gambke (2015)

[45] Versuchsergebnisse - Gesteinsphysikalische Untersuchungen an TypusgesteinenEinaxiale Druckversuche, Spaltzugversuche, Cerchar-AbrasivitätsversucheTU Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik, 2015

[46] Empfehlungen des Arbeitskreises „Tunnelbau“ ETBDeutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V.Ernst & Sohn (1995) – ISBN: 3-433-01291-1

[47] Geologische 3D-Modellierung der Struktur Börnersdorf/ Osterzgebirgesowie der Neubaustrecke Dresden-PragTU Bergakademie Freiberg, 15.10.2015


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Abbildungs- und TabellenverzeichnisAbbildungen:

Abbildung 1: Lageskizze NBS Dresden - Prag ................................................................. 5

Abbildung 2: Schema Überholbahnhof ............................................................................. 8

Abbildung 3: Legende Geologischer Längsschnitt ......................................................... 15

Abbildung 4: Lageplanausschnitt Störzone Börnersdorf ................................................. 19

Abbildung 5: Lageplanausschnitt Bergkeller Pechhütte.................................................. 20

Abbildung 6: Lageplanausschnitt Streckenabschnitt km 12,6 – 13,4, östlich .................. 20

Abbildung 7: Lageplanausschnitt Streckenabschnitt km 12,6 – 13,4, westlich Burgk.Fundgrube, Richard Grube ........................................................................ 21

Abbildung 8: Lageplanausschnitt geplante NBS Dresden-Prag – Cottaer Tunnel .......... 22

Abbildung 9: Zeichnung Cottaer Tunnel [19] .................................................................. 22

Abbildung 10: Cottaer Tunnel - Nordwestportal [19] ......................................................... 23

Abbildung 11: Cottaer Tunnel - Südostportal [19]............................................................. 23

Abbildung 12: Tunnelanschlagswand, bergmännische Bauweise, Sicherung mitRohrschirm, geteilte Kalotte ...................................................................... 24

Abbildung 13: Voreinschnitt, Spritzbetonsicherung mit Verpressankern ........................... 25

Abbildung 14: Tunnelherstellung im Sprengvortrieb - Herstellung der Sprenglöcher ........ 25

Abbildung 15: Durchbruch beider TVM am Katzenbergtunnel [8]] .................................... 26

Abbildung 16: Kostenvergleich TVM – Sprengvortrieb [7] ................................................ 28

Abbildung 17: Flussdiagramm – dynamischer Entscheidungsprozess [1] ........................ 35

Abbildung 18: Schematischer Ablauf der geotechnischen Planung [2] ............................. 36

Abbildung 19: Schematischer Ablauf der Planung in der Bauausführung [2] .................... 38

Abbildung 20: Randbedingungen der Aushub- und Ausbruchmaterialbewirtschaftung ..... 39

Abbildung 21: Materialbewirtschaftung Aushub- und Ausbruchmaterial ........................... 46

Abbildung 22: Neubaustrecke Dresden-Prag - umliegende Tagebauen, Teil 1 [42] ......... 49

Abbildung 23: Neubaustrecke Dresden-Prag - umliegende Tagebauen, Teil 2 [42] ......... 50

Abbildung 24: Organisationsstruktur des Sächsischen Oberbergamtes ........................... 52

Abbildung 25: Abgrenzung zwischen offener und bergmännischer Bauweise (NÖT) [12] 54

Abbildung 26: Höhenplanausschnitt - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz ................ 55

Abbildung 27: Lageplanausschnitt - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz ................... 56

Abbildung 28: Lageplanausschnitt 2 - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz ................ 56

Abbildung 29: Lageplanausschnitt 3 - Tunnelbauwerke Heidenau-Großsedlitz ................ 56

Abbildung 30: Höhenplanausschnitt – Basistunnel, Bereich Nordportal (D) ..................... 58

Abbildung 31: Höhenplanausschnitt – Basistunnel, Bereich Südportal (CZ) ..................... 59

Abbildung 32: Querschnitt - offene Bauweise .................................................................. 63

Abbildung 33: Querschnitt - Spritzbetonbauweise (NÖT) ................................................. 64


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Abbildung 34: Querschnitt - maschinelle Bauweise .......................................................... 64

Abbildung 35: Systembild Koralmtunnel [29] .................................................................... 69

Abbildung 36: Nothaltestelle Koralmtunnel [26] ................................................................ 69

Abbildung 37: Querschnitt Nothaltestelle Koralmtunnel [29] ............................................. 70

Abbildung 38: Beispiele für einschaligen und zweischaligen Tübbingausbau [1] .............. 71

Abbildung 39: Abdichtungsarten entsprechend Ril 853 [15] ............................................. 75

Abbildung 40: Anforderungen an die Fugenausbildung entsprechend Ril 853 [15]........... 76

Abbildung 41: Fugenausbildung entsprechend ZTV-ING Teil 5, Abs. 5, Tab. 5.5.3 [17] ... 76

Abbildung 42: Fugenausbildung entsprechend öbv Richtlinie „Tunnelabdichtung“ [18] .... 77

Tabellen:

Tabelle 1: Kriterien zur Auswahl der Tunnelvortriebsmethoden ................................. 27

Tabelle 2: Mengenübersicht – Tunnel Heidenau-Großsedlitz ..................................... 42

Tabelle 3: Mengenübersicht - Basistunnel Variante A (langer Einschnitt„Lohmgrundrücken“) .................................................................................. 43

Tabelle 4: Mengenübersicht – Basistunnel Variante B (kurzer Einschnitt„Lohmgrundrücken“) .................................................................................. 45

Tabelle 5 Übersicht der Aushub- und Ausbruchmengen in Sachsen(erste Zuordnung)……………………………………………………………….51

Tabelle 6: Bauwerksdaten ......................................................................................... 57

Tabelle 7: Bauwerksdaten – Variante A (langer Einschnitt)........................................ 60

Tabelle 8: Bauwerksdaten – Variante B (kurzer Einschnitt)........................................ 61

Tabelle 9: Vergleich Variante A und B ....................................................................... 62

Tabelle 10: Vergleich einschalig/zweischalig anhand von konstruktiven undwirtschaftlichen/baubetrieblichen Gesichtspunkten [1]............................... 72

Tabelle 11: Tunnel mit einschaliger Tübbingauskleidung in Deutschland -Hauptparameter [11] ................................................................................. 73


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3.3 Großbrücken und talüberspannende Brücken

Erforderliche Bauwerke

Im Zuge der vorliegenden Trassenführung werden folgende Brückenbauwerke erforderlich:

· Überwerfung Heidenau

· Talbrücke Heidenau

· Talbrücke Seidewitz

Die Ausbildung der Bauwerke erfolgt auf Grundlage der DB-Richtlinie 804.9020 – Rahmenpla-nung Talbrücken mittels Spannbeton-Überbauten auf Massivpfeilern. In Ausnahmefällen,wenn dies besondere Umstände erfordern, kann davon abgewichen werden.

Bewertungskriterien

Die möglichen Brückensysteme wurden hinsichtlich der Kriterien

· Schienenspannung

· Bau- und Unterhaltungskosten

· Akzeptanz in der Öffentlichkeit

· Bauzeit

untersucht und miteinander verglichen.

3.3.2.1 Schienenspannung

Ein wesentliches Bewertungskriterium bei der Wahl von Brückensystemen im Netz der Deut-schen Bahn AG ist das Erfordernis von Schienenauszügen. Schienenauszüge sind sehr teure,empfindliche und sehr wartungsintensive Bauteile. Vordergründig sollte die Anordnung vonSchienenauszügen möglichst vermieden werden.

Das Erfordernis von Schienenauszügen ist aufgrund von Schienenspannungsnachweisen zubelegen. Die Ergebnisse von Schienenspannungsnachweisen werden entscheidend beein-flusst von der Wahl des Brückenfestpunktes, der verbleibenden Ausgleichslängen und dengeplanten Gründungssteifigkeiten. Gemäß DB-Richtlinie 804.9020 kann im Regelfall bei Aus-gleichslängen von max. 90 m auf die Anordnung von Schienenauszügen verzichtet werden.Bei größeren geplanten Ausgleichslängen sind die sich ergebenden Schienenspannungen ex-plizit nachzuweisen.


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In vergleichbaren anderen Projekten konnten bei entsprechender Ausführung der Gründungs-steifigkeit unter dem Brückenfestpunkt und bei Ausgleichslängen von ca. 110 m die Schienen-spannungen unterhalb des Spannungsgrenzwertes nachgewiesen und auf Schienenauszügeverzichtet werden.

Im derzeitigen Projektstadium wird aufgrund der noch geringen Planungstiefe und der fehlen-den Baugrundkenntnisse eine maximale Ausgleichslänge von 90 m als Grenzwert für den An-satz von Schienenauszügen zugrunde gelegt.

3.3.2.2 Bau- und Unterhaltungskosten

Hinsichtlich dem Kriterium Bau- und Unterhaltungskosten liegt das Augenmerk auf der Wahlvon bewährten Regelbauweisen, Brückensystemen und Baustoffen.

Als Regelbauweise für Talbrücken hat sich die Überbauherstellung mittels Vorschubrüstungbewährt. Dieses Verfahren bietet sich vor allem für Überbauquerschnitte mit konstanten Brei-ten- und Höhenabmessungen an.

Als Brückenüberbauten werden im Regelfall Spannbetonkonstruktionen (Hohlkasten- oderPlattenbalkenquerschnitte) ausgeführt. Stahlkonstruktionen als Fachwerk- oder Stabbogen-brücken kommen nur für weit gespannte Brückenüberbauten in Betracht.

In Bezug auf die Unterhaltungskosten sollten nicht nur Schienenauszüge sondern auch filig-rane Bauteilabmessungen, komplizierte Fugenabdichtungen und Entwässerungsführungenu.ä. vermieden werden. Stahlkonstruktionen sind erfahrungsgemäß unterhaltungsintensiverals Betonbauwerke.

3.3.2.3 Akzeptanz

Hinsichtlich Akzeptanz sind mögliche private Betroffenheiten, die Nähe zu Bebauungen, dieUmweltverträglichkeit und die optische Eingliederung in das Landschaftsbild abzuwägen undzu bewerten.

3.3.2.4 Bauzeit

Im Regelfall ist die Herstellung von Brücken- und Tunnelbauwerken bauzeitbestimmend fürdie Fertigstellung und Inbetriebnahme des Gesamtprojektes. Bewährte Brückenkonstruktio-nen und deren Herstellung mittels bewährten Standartbauweisen gewährleisten im Regelfallzügige Bauzeiten was nicht zuletzt auch der Akzeptanz in der Öffentlichkeit zu Gute kommt.


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Überwerfung Heidenau

Die NBS-Trasse beginnt am Ausfädelungspunkt in Heidenau (Haltepunkt DB Strecke 6240 kmStation 49,970) als zweigleisige Strecke im Bestand mit dem Einbau von Überleitverbindun-gen. Danach erfolgt eine nur 1-gleisige Verschwenkung der Bestandsstrecke 6240 in RichtungPirna. Das verschwenkte Gleis soll zukünftig in beiden Richtungen befahren werden. NachErreichen eines ausreichenden Abstandes zu den künftigen NBS-Gleisen beginnt deren An-rampung in Parallellage zur Strecke 6239 (S-Bahn).

Am Ende der Rampe haben die NBS-Gleise eine ausreichende Höhe erreicht damit diese vonder neuen 1-gleisigen Umfahrung unterquert werden können.

3.3.3.1 Rampenbauwerk

Das zukünftige Rampenbauwerk verläuft zwischen der S-Bahnstrecke und dem verschwenk-ten Gleis der Strecke 6240 m. Die Ausführung erfolgt mit beidseitigen Stahlbeton-Stützwändenund Erdverfüllung. Die Rampenbreite von 12,10 m berücksichtigt den Gleisabstand der NBS-Gleise (4,00 m), beidseitige Mastgassen für die Oberleitung sowie beidseitige Dienstwege fürdie Strecken- und Bauwerksinspektion.

Der seitliche Mindestabstand gemäß DB-Richtlinie 800.130 zu dem benachbarten S-Bahn-Gleis sowie zu dem neuen Umfahrungsgleis der Strecke 6240 wurde bei vorliegender Kon-struktion berücksichtigt.

Aufgrund der geplanten Längsneigung von 12 ‰ der erforderlichen lichten Höhe des anschlie-ßenden Überwerfungsbauwerkes ergibt sich eine Rampenlänge von ca. 600 m.

3.3.3.2 Überwerfungsbauwerk

Bei ca. NBS-km 0,5+14 beginnt die Überführung der in Hochlage verlaufenden NBS über dasverschwenkte Gleis der Strecke 6240. Das Überwerfungsbauwerk wird als Stahlbetonrahmenmit seitlichen Wandöffnungen hergestellt. Die mindestens erforderliche Lichte Bauwerkshöheüber dem unterquerenden Gleis wurde mit 6,15 m über SO angesetzt. Eine eventuelle Opti-mierung muss im weiteren Planungsverlauf auf Grundlage der verschiedenen Regelwerke mitden zuständigen Fachdiensten abgestimmt werden.

Das Überwerfungsbauwerk reicht von NBS-km 0,5 +14 bis 0,7+95 bei einer Bauwerkslängevon 281 m. Das Bauwerk wird in regelmäßigen Abständen von ca. 10 m Länge mit Bauwerks-fugen versehen. Die Blockfugen werden mit elastischen Fugenbändern wasserdicht geschlos-sen.

Schienenauszüge werden auf dem Bauwerk nicht erforderlich.


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3.3.3.3 Baudurchführung

Die Bauausführung kann erst nach Inbetriebnahme des neuen Umfahrungsgleises erfolgen.Ebenso muss der Betrieb der S-Bahn-Gleise während der Bauzeit aufrechterhalten werden.

Dadurch entsteht eine Inselbaustelle für das Rampenbauwerk und für den nördlichen Teil desÜberwerfungsbauwerkes. Die Decke des Überwerfungsbauwerkes ist über Oberleitung desUmfahrungsgleises herzustellen. Dazu bietet sich eine Konstruktion aus Stahlbeton-Fertigteil-trägern mit Ortbetonverguss an.

Die erschwerten Bedingungen für das Bauen neben und über Betrieb sind in Bezug auf dieBauzeit und die Baukosten zu berücksichtigen.

Talbrücke Heidenau

Unmittelbar an das vorgenannte Überwerfungsbauwerk anschließend erfolgt die Weiter-füh-rung der NBS in Hochlage mit Überquerung des Gewerbegebiets Heidenau zwischen der DBStrecke und der S 172.

Aufgrund vorliegender Trassierung liegt die geplante Schienenhöhe max. ca. 15 m überGelände.

Die Brückenkonzeption erfolgt mittels Massivpfeilern und Spannbetonüberbauten.

Das erforderliche Brückenbauwerk ist zunächst mit einem 2-gleisigen Überbau mit zu-neh-mender Brückenbreite bei allmählicher Aufweitung des NBS-Gleisabstandes konzipiert. Imweiteren Verlauf teilt sich die Brücke in zwei 1-gleisge Überbauten. Der Beginn derBrückenteilung in zwei 1-gleisige Überbauten wurde so gewählt, dass diese jeweils an beidenBrückenrändern mittels Brückenbefahrgerät inspiziert werden können. Die Trassierung desStreckenbereiches der 1-gleisigen Brücken sieht sowohl Übergangsbögen als auch konstanteGleisradien vor. Entsprechend unterschiedlich sind die zugehörenden Gleisüberhöhungenausgebildet. Aus Gründen eines wirtschaftlichen Bauablaufes werden die 1-gleisigen Brückenauf gesamter Länge mit einem konstanten Brückenquerschnitt versehen welcher sich aus dermaximalen Gleisüberhöhung ergibt.

Wesentliche Zwangspunkte für die Konzeption und auch für die spätere Bauwerksunterhaltungder Talbrücke stellt die vorhandene Bebauung innerhalb des Gewerbegebietes dar. Zusätzlichmuss die S 172 überquert werden.

Der weitere Streckenverlauf erfolgt im Geländeeinschnitt bis zum Erreichen der Tunnelportaledes Tunnels Heidenau. Durch den schrägen Anschnitt des steil ansteigenden Geländes wer-den hier aufwendige Stützwandkonstruktionen entlang der beiden Gleise erforderlich. Zusätz-lich entstehen weit auslaufende Böschungsbereiche.

Die Konzeption der Talbrücke wurde daraufhin in 2 Varianten untersucht und bewertet.


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3.3.4.1 Variante 1

Die Variante 1 sieht eine konstante Stützweite von 44,0 m über den gesamten Brückenzugentsprechend dem Regelwerk der DB AG vor.

Innerhalb des 2-gleisigen Brückenquerschnittes mit variablem Gleisabstand erfolgt die Aus-führung des Überbaues auf einem bodengestützten Lehrgerüst. Andere Bauweisen sind auf-grund der veränderlichen Überbaubreite unwirtschaftlich bzw. technisch nicht umsetzbar. Dasstatische System sieht eine Durchlaufträgerkette mit jeweils 2 x 44,0 m Stützweite vor. DerFestpunkt in Längsrichtung wird jeweils auf der Mittelstütze vorgesehen. Auf Schienenauszügekann somit voraussichtlich verzichtet werden.

Innerhalb dieses Brückenabschnittes muss zwangsläufig eine Stütze bei NBS-km 0,9+60 imBereich einer relativ neuen Lagerhalle situiert werden. Der Betrieb dieser Halle muss deshalbaufgegeben und dafür anderenorts gleichwertiger Ersatz geschaffen werden. Bei diesem kon-stanten Stützenraster ist auch eine Verschiebung des Stützenstandortes nicht zielführend, dabei jedem anderen Standort das Anwesen in gleicher Weise getroffen würde.

Abbildung 1: Lagerhalle Gewerbegebiet Heidenau

Andere Gebäude werden mit einem sehr geringen Abstand von geschätzt ca. 1-2 m zwischenGebäudedach und Unterkante Brücke überbaut. Im Falle eines Erhalts der Bebauung lässtdiese Situation auf eine erschwerte Herstellung der Brücke schließen. Die Gebäudehöhenwurden im derzeitigen Planungsstand lediglich grob abgeschätzt. Die genauen Werte müssenin der nächsten Planungsphase ermittelt werden.


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Abbildung 2: Überquerung Gebäude im Gewerbegebiet Heidenau

Der weitere 2 x 1-gleisige Brückenbereich wird mit dem gleichen statischen System wie obenbeschrieben, ohne Schienenauszüge ausgeführt. Die Lage der Brückenenden ist dem schrägund steil ansteigenden Gelände angepasst.

Die vorhandene S 172 wird durch Brückenstützen und erforderliche Böschungen an den Brü-ckenwiderlagern überbaut. Die Straße ist hier kleinräumig zu verlegen.

Abbildung 3: Querschnitt 1-gleisige Brücke


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3.3.4.2 Variante 2

Die Konzeption der Variante 2 nimmt hinsichtlich der Stützenstellung Rücksicht auf die vor-handene Bebauung innerhalb des Gewerbegebietes und ebenso auf die bestehende S 172.

In der Konsequenz muss auf die Anordnung eines konstanten Stützabstandes verzichtet wer-den. Es entstehen innerhalb des Brückenzuges unterschiedliche Stützweiten welche hinsicht-lich deren Ausführbarkeit mit der Wahl entsprechender statischer Systeme gewährleistet wer-den müssen.

Innerhalb des 2-gleisigen Brückenabschnittes wird zur Überquerung o.g. Lagerhalle eineStützweite von ca. 80 m erforderlich. Zur Reduzierung der erforderlichen Bauhöhe wird diesesBrückenfeld innerhalb eines 3-Feld-Durchlaufträgers angeordnet. Aus statischen Gründensind die beiden Nachbarfelder mit Stützweiten von jeweils mind. ca. 58 m auszuführen. Damitentsteht eine Gesamtlänge des Durchlaufträgersystems von 196 m. Der Festpunkt in Brücken-längsrichtung wird auf einer Innenstütze angeordnet womit eine Ausgleichslänge von mind.138 m entsteht. Damit wird ein Schienenauszug je Gleis erforderlich.

Unabhängig davon muss die Lagerhalle mit einem minimalen lichten Abstand zur Gebäude-überdachung überquert werden. Zur Erzielung einer möglichst geringen Bauhöhe über demGebäude ist der Brückenquerschnitt zu den Stützen hin zu erhöhen, anzuvouten. Eine Über-bauherstellung mit entsprechender Einrüstung ist nicht möglich. Es wird die Überbauherstel-lung in seitlicher Position, neben dem Gebäude, auf Hilfsstützen und ein anschließendes Ein-schieben auf die endgültigen Stützen erforderlich.

Für eine Überbauausführung als Spannbetonhohlkasten ist zwischen Gebäudedach undSchienenoberkante ein Mindestabstand von 5-6 m erforderlich. Andernfalls muss hier einÜberbau mit obenliegender Tragkonstruktion, z.B. als Fachwerkträgerbrücke oder als Stabbo-genbrücke, ausgeführt werden. Die genaue Gebäudehöhe liegt noch nicht vor und ist im wei-teren Planungsverlauf zu ermitteln.

Abbildung 4: Überquerung Lagerhalle Gewerbegebiet Heidenau


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Der weitere 2 x 1-gleisige Brückenbereich muss ebenfalls mit unterschiedlichen Stützweitenund Durchlaufträgerlängen von 198 m (Gl. DD-Prag) bzw. 239 m (Prag-DD) überbrückt wer-den. An beiden Brückenenden wird ein Schienenauszug erforderlich.

Auch die anderen vorhandenen Gebäude werden analog Variante 1 in vermutlich sehr gerin-ger Höhe überbaut.

Die Bundestraße 172 bleibt unverändert, jedoch ist wird eine straßenparallele Stützwand zurSicherung der Widerlagerböschungen erforderlich.

3.3.4.3 Variantenbewertung

Variante 1 Variante 2

Brückenlänge 2-gleisig 220 m 196 m

Brückenlänge 1-gleisig 220/264 m 198/239 m

Schienenspannung + -

Bau- und Unterhaltungskosten + -

Akzeptanz - -

Bauzeit + -

Ergebnis +++ - - -

3.3.4.4 Zusammenfassung

Variante 1 zeigt hinsichtlich Bautechnik, Kosten und Bauzeit deutliche Vorteile gegenüber Va-riante 2.

Das Kriterium Akzeptanz hat allerdings für die Talbrücke Heidenau vordergründige Priorität.Beide Varianten rufen wegen der Geländeinanspruchnahme und der Überquerung vonvorhandenen Gebäuden eklatante Beeinträchtigungen privater Interessen hervor. DieseSituation wird als hohes Risiko für die Genehmigungsfähigkeit bewertet. Das gilt auch für dieVariante 2, bei der möglicherweise die o.g. Lagerhalle baulich unverändert erhalten bleibenkönnte.

Als Empfehlung muss hier, trotz voraussichtlich erforderlicher Entschädigungsleistungen, eineAusführung gemäß Variante 1 genannt werden. Dazu sollte bereits vor der raumord-nerischenAbwägung eine grundsätzliche Abstimmung mit den privaten Betroffenen erfolgen.


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3.3.4.5 Geologie

Die Talbrücke Heidenau wird am Rande des „Bergkellers Pechhütte“ verlaufen. Mögliche Ein-flüsse auf die Bauwerksgründung müssen im Zuge eines geologischen Gutachtens ermitteltund bewertet werden.

Im Übergangsbereich zwischen der Talbrücke und dem Tunnel Heidenau entstehen breiteEinschnittsbereiche mit entsprechend großen Erdbewegungen. Zur Minimierung derEinschnittsbreiten werden auch hier Baugrundaufschlüsse zu Feststellung von Böschungs-standsicherheiten erforderlich.

Abbildung 5: Lageplanausschnitt Bergkeller Pechhütte

Talbrücke Seidewitz

Zwischen NBS-km 3,6 und 4,9 verläuft die NBS in Hochlage von max. ca. 41 m über Gelände.Hier werden das Tal der Seidewitz und der Randbereich der Ortslage Zehista (Gewerbegebiet)mittels einer Talbrücke überspannt. Einen Zwangspunkt bildet die geplante OrtsumgehungPirna (B 172n). Diese wird im Bereich der Straßenböschungen tangiert.

Das Gewerbebiet wird randlich in großer Höhe überquert. Stützenstandorte sind in vorhande-nen Freiflächen bzw. Hofflächen vorgesehen. Gebäude sind davon nicht betroffen.


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Aufgrund der relativ großen Brückenhöhe und Brückenlänge sowie zur Reduzierung der Stüt-zenanzahl wurde für die Talbrücke Seidewitz ein Stützenraster von 58,0 m vorgesehen. Diesist ebenfalls ein Standartmaß im Streckennetz der DB AG.

Die Gleistrassierung wechselt im Brückenbereich von einer geraden Streckenführung in einenrechts gerichteten Bogen mit R = 1.200 m. Bei dem geplanten konstanten Gleisabstand von4,50 m ergibt sich unter Berücksichtigung der Trassierung und Gleisüberhöhung eine Breitedes Brückenüberbaues von 13,45 m im geraden Gleis bis zu 13,705 m im Gleisbogen. Diebeidseitige Inspektionsmöglichkeit mittels Brückenbefahrgerät ist gewährleistet.

Abbildung 6: Regelquerschnitt TB Seidewitz

Die Konzeption der Talbrücke wurde ebenfalls in 2 Varianten untersucht und bewertet.

In Bezug auf das Kriterium Schienenspannung werden aufgrund des gewählten Stützenrastersvon 58,0 m zunächst Schienenauszüge erforderlich. Diese wurden in den vorliegenden Vari-antenuntersuchungen unterschiedlich minimiert.

3.3.5.1 Variante 1

In Variante 1 ist die Anzahl der Schienenauszüge auf ein Minimum reduziert. Der Brückenfest-punkt wird aus ästhetischen Gründen mit einem s.g. „A-Bock“ gebildet. Dadurch entsteht anprädestinierter Stelle, neben dem Kreisverkehrsplatz der neuen Ortsumgehung und im Bereichder größten Bauwerkshöhe über Tal, eine Brückenöffnung von 2 x 58 = 116 m. Diese Gestal-tung wurde bereits an anderen Brückenbauwerken der DB AG, z.B. Rombachtalbrücke, Un-struttalbrücke, umgesetzt.


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Die Ausgleichslänge in Fahrtrichtung Prag beträgt 7 x 58 = 406 m, wobei der Schienenauszughinter dem Brückenende, auf dem Anschlussdamm vorgesehen ist. In Fahrtrichtung Dresdenergibt sich eine von Ausgleichslänge 9 x 58 = 522 m. Die Überbaufuge und der Schienenaus-zug sind über dem Pfeiler in Achse 3 angeordnet.

Um die Planungen zur OU Pirna nicht zu beeinträchtigen sind in FR Dresden 2 weitere Brü-ckenfelder mit je 58 m Stützweite als Durchlaufträger angehängt. Der Festpunkt in Brücken-längsrichtung befindet sich über dem Pfeiler in Achse 20.

Die gesamte Ausgleichslänge in FR Dresden beträgt somit 522 + 58 = 580m und liegt unter-halb der nach DB-Regelwerk vorgegebenen Maximallänge von 600 m.

Es werden lediglich 2 Schienenauszüge erforderlich.

Abbildung 7: Variante 1 mit A-Bock

3.3.5.2 Variante 2

Variante 2 greift eine andere Vorgabe der DB AG auf, wonach aus Gründen einer späterenAuswechselbarkeit die Durchlaufträgerlänge auf ca. 300 m begrenzt werden soll. Zusätzlichwird auf o.g. „A-Bock“ verzichtet und stattdessen über der Zehistaer Straße ein Brückenfeldvon 70 m Länge angeordnet.

Der Brückenzug wird von einer Durchlaufträgerkette, bestehend aus 4 Durchlaufträgern, miteiner maximalen Systemlänge von 58 + 58 + 70 + 58 + 58 = 302 m, gebildet. Der jeweiligeSystemfestpunkt wird mittels Festpfeilern in Systemmitte hergestellt. Die maximale Aus-gleichslänge beträgt somit 232/2 + 302/2 = 267 m.

Insgesamt werden bei dieser Variante 5 Schienenauszüge erforderlich.


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Abbildung 8: Variante 2 Durchlaufträger (max L < 300m)

Untervariante:

Als Untervariante dazu kann durch den Einbau von Längskraftkopplungen die Anzahl derSchienenauszüge verringert werden. Längskraftkopplungen sind allerdings sehr kosten- undunterhaltungsintensive Bauteile, welche die Kostenersparnis für weniger Schienenauszüge re-lativieren. Bei dieser Untervariante würden die Brückenfestpunkte auf beiden Widerlagern undder erforderliche Schienenauszug in Brückenmitte, zwischen den Pfeilern 100 und 110 ange-ordnet.

3.3.5.3 Variante 3

Nicht dargestellt.

Als 3. Variante wäre auch eine Lösung mit konstanten Stützenabständen von 44 m denkbar.Bei einer Ausbildung als Durchlaufträgerkette, bestehend aus mehreren 2-Feld-Trägern mitjeweils 2 x 44 m Stützweite, ist ein möglicher Verzicht auf Schienenauszüge wegen der großenBrückenhöhe und deren Einfluss auf die Gründungssteifigkeit im jetzigen Planungsstatus of-fen.

Außerdem ergibt sich hier eine deutliche Erhöhung der Stützenanzahl, was sich sehr nach-teilig in Bezug auf das Landschaftsbild darstellen wird.


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3.3.5.4 Variantenbewertung

Variante 1 Variante 2 Variante 3

Brückenlänge 1044 m 998 m 1012 m

Pfeileranzahl 16 16 22

Schienenspannung + - offen

Bau- und Unterhaltungskosten - - offen

Akzeptanz + - -

Bauzeit - - -

Ergebnis + + - - -

3.3.5.5 Zusammenfassung

Hinsichtlich der Kriterien Schienenspannung und Akzeptanz hat Variante 1 deutliche Vorteilewegen der geringeren Anzahl der Schienenauszüge und wegen der Bauwerksgestaltungdurch Einschaltung eines s.g. „A-Bocks“.

Bei Variante 3 lässt sich die Thematik Schienenspannungen/Schienenauszüge wegen der gro-ßen Brückenhöhe nicht sicher beantworten, klare Nachteile entstehen jedoch hier durch diedeutlich höhere Anzahl an Brückenpfeilern.

Hinsichtlich Baukosten und Bauzeit sind keine eindeutigen Vorteile für eine bestimmte Vari-ante erkennbar. Im Vergleich der Varianten 1 und 2 werden Kosteneinsparungen durch diegeringere Anzahl der Schienenauszüge bei Variante 1 durch den höheren Aufwand zur Her-stellung des A-Bocks wieder aufgehoben. Bei Variante 3 werden eventuelle Vorteile durch denWegfall von Schienenauszügen durch die höhere Anzahl von Pfeilern egalisiert.

Baukosten

Eine Darstellung der Baukosten ist dem Kapitel „5.2 Kostenrahmenplan“ zu entnehmen.


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Nächste Planungsschritte

3.3.7.1 Topografie und Bebauung

Die vorhandene Topografie und Bebauung ist vor Ort aufzunehmen.

Speziell im Bereich der TB Heidenau müssen die vorhandene Bebauung aufgemessen undetwaige daraus entstehende Konflikte für die Brückenausführung und die spätere Bauwerks-unterhaltung festgestellt werden. Im Anschluss daran sind die Risiken einer Akzeptanz im Ist-zustand mit den Kosten zur Schaffung von Ersatzmaßnahmen abzuwägen.

3.3.7.2 Baugrunderkundung

Im Bereich beider Talbrückenstandorte liegen zum gegenwärtigen Planungsstand keine Bau-grundaufschlüsse vor.

Für die Erzielung von Planungs- und Kostensicherheiten sind vor der nächsten Planungsphaseentsprechende Baugrunderkundungen durchzuführen. Auf dieser Grundlage können danngemeinsam mit dem Baugrundsachverständigen belastbare Gründungskonzepte erstellt wer-den.

vorplanungsstudie eisenbahn-neubaustrecke dresden - prag · 2012 (projekt ten 22, „untersuchung...

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