Taktschiebe-Schalungsmaschine für längsten Unterwassertunnel der Welt

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Im Süden Chinas wird derzeit ein ehrgeiziges Verkehrsprojekt realisiert: Eine 35 km lange Straßenverbindung über die Perlfluss-Bucht lässt Hongkong mit Macao und Zhuhai auf dem chinesischen Festland räumlich und wirtschaftlich zusammenwachsen. Teil und gewissermaßen Zentrum des Mammutprojekts ist der mit 6 km längste Unterwassertunnel der Welt. Denn im Bereich der westlichen Einflugschneise des Hongkong International Airports Chek Lap Kok verläuft die sechsspurige Trasse 45 m unter der Wasseroberfläche, darüber befinden sich die wichtigen Schifffahrtsrinnen zwischen Perlfluss und südchinesischem Meer. Zwei künstliche Inseln bilden die Übergänge zwischen Tunnel- und Brückenbauwerk.

Imposante Feldfabrik

Die Ingenieure des Schalungs- und Gerüstspezialisten stellten ihr Know-how bereits beim Bau des im Jahr 2000 eröffneten und 3,6 km langen Oeresundtunnels zwischen Dänemark und Schweden unter Beweis. Diese Erfahrung der stationären Vorfertigung bringt das Team nun in Asien in einer anderen Dimension ein. In einer imposanten Feldfabrik werden an Land in zwei Produktionslinien insgesamt 33 Tunnelelemente hergestellt. Die Ausmaße sind gewaltig, denn jede der Stahlbetonröhren für die Regelabschnitte ist 180 m lang, 38 m breit, 11,40 m hoch und wiegt 72.000 t. Mithilfe der beiden PERI-Schalungsmaschinen werden jeweils 22,50 m lange Abschnitte im Taktschiebeverfahren nacheinander hergestellt. Insgesamt acht solcher Segmente bilden zusammen ein Tunnelelement. Komplett in ein Trockendock hydraulisch ausgefahren, werden diese Stahlbeton-"Fertigteile" beidseitig mit Schottwänden wasserdicht verschlossen, über ein Absenkbecken auf Meeresspiegel-Niveau gebracht und für das Ausschwimmen vorbereitet. Pontons stabilisieren die Tunnelbauteile beim Schleppvorgang bis zur Absenkposition im offenen Meer.

Projektspezifische Ingenieurleistung

Die hydraulisch bedienbare Schalungslösung des Herstellers besteht pro Produktionslinie für zwei Tunnelröhren und eine mittig angeordnete Servicegalerie aus sechs Hauptbaugruppen: Bodenschalung, zwei Außenschalungen sowie drei Innenschalungen. Zudem sorgen zwei unterschiedliche Stirnschalungen für die lagerichtige Aufnahme der Abdichtungen zwischen den einzelnen 22,50-m-Segmenten sowie an den beiden Enden jedes 180-m-Elements. Die Innenschalungen bilden zusammen mit den 50 m langen Fachwerkträgern in deren Zentrum ein horizontales Verschubwerk, um nach jedem Arbeitsgang wieder zurück in Betonierposition und somit in die vorgefertigten Bewehrungskörbe einzufahren. Für deren effiziente Herstellung stellen die Rüstkonstruktion und der Portalkran ebenfalls wichtige Bestandteile des Gesamtkonzepts dar.

Monolithischer Tunnel ohne Anker

Der entscheidende Vorteil der PERI Verfahrenstechnik besteht darin, dass sich Sohle, Außenwände und Decke monolithisch und vor allem ankerlos herstellen lassen. Dadurch werden Tausende von Ankerstellen eingespart – dies minimiert die Gefahr von Undichtigkeiten und beschleunigt die Arbeitsvorgänge. Etwa 30 Stunden werden für die Betonage eines kompletten Segments benötigt und dabei etwa 3.600 m³ Beton in Form gebracht. Insgesamt werden mithilfe der beiden Schalungsmaschinen knapp 1 Mio. m³ Beton zu "Fertigteilen" verarbeitet, die sich auf dem Meeresgrund zu einem Tunnelbauwerk zusammenfügen lassen. Der HZMB Tunnel ist für eine ungewöhnlich lange Lebensdauer von 120 Jahren konzipiert – eine enorme Anforderungen an alle verwendeten Baustoffe und ein Höchstmaß an Qualitätsanspruch für das Baustellenpersonal und den Bauablauf.

Ehrgeiziges Verkehrsprojekt

Inklusive aller Zufahrtsbauwerke weist die Hongkong-Zhuhai-Macao Verbindung insgesamt 50 km Straßenlänge auf. Neben der 6 km langen Tunnelquerung dienen zwei Hängebrücken dem ungehinderten Durchlass der Fracht- und Passagierschiffe. Brücken- und Tunnelkonstruktionen sind auf Erdbeben der Stärke 8 auf der Richterskala sowie auf Windgeschwindigkeiten bis zu 200 km/h ausgelegt. Die Baukosten belaufen sich auf 7,6 Mrd. €. Im Jahr 2016 soll die neue Verbindung für den Verkehr freigegeben werden, die Fahrzeit von Hongkong nach Zhuhai wird dadurch von vier auf nur noch eine Stunde verkürzt.