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Hightech statt Handarbeit

Von TBMs, Bohrjumbos und GPS

Wer heute einen Tunnel im Rohbau betritt wird sich verwundert umblicken. Kaum etwas erinnert mehr an die düsteren, schmutzigen Gewölbe aus der Frühzeit der menschlichen Maulwurftätigkeit. Damals vor 4.500 Jahren ließ beispielsweise die Königin Semiramis in Babylon eine einfache Röhre unter dem Euphrat hindurch verlegen, um ungehindert von ihrem Palast in den Baalstempel zu gelangen.

In der Phase der frühen Hochkulturen und auch zur ersten Blütezeit des Tunnelbaus im 19. Jahrhundert, als mit Simplon, St. Gotthard und Lötschberg die ersten Alpenquerungen entstanden, dominierte die Handarbeit und der Tunnelbau forderte unzählige Todesopfer. Heute hat sich der Vorstoß in die Tiefe zu einem relativ sicheren Hightech-Unternehmen entwickelt.

Hightech im Tunnel © AlpTransit Gotthard
Bohren oder sprengen?

Gigantische, von einem einzigen Experten manövrierte moderne Tunnelbohrmaschinen wie „Gabi1“ am Gotthard oder „TRUDE“ am Elbtunnel in Hamburg sind es heute, die die Drecksarbeit erledigen. Mit einem Vortrieb von bis zu 40 Metern am Tag fressen sie sich nahezu selbständig durch Fels oder Schlick.

Parallel dazu werden die heute bis zu 14 Meter dicken unterirdischen Röhren mit Betoninjektionen oder Stahlbögen gesichert und abgedichtet. Anschließend kleidet man sie mit einer mehrere Dezimeter dicken Schale aus Beton aus, um die Reibungswärme während der Betriebsphase möglichst gering zu halten. Anfallendes Bergwasser leiten Drainagesysteme ab, der Abraum wird weitgehend vollautomatisch entsorgt.

Noch immer beliebt beim Tunnelbau ist aber auch der Sprengvortrieb. Während früher die Bergleute im Tunnel in gefährlicher Handarbeit mit Schwarzpulver oder Dynamit hantierten, um im Fels vorwärts zu kommen, übernehmen heute Spezialmaschinen, so genannte Bohrjumbos, die Arbeit. Mehrere Sprenglöcher gleichzeitig können sie ins Gestein treiben und sorgen so dafür, dass die Röhren bis zu zehn Meter pro Tag in die Länge wachsen.

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Ob Tunnelbohrmaschine oder Sprengvortrieb zum Einsatz kommen, hängt von der geologischen Situation vor Ort ab. Während das Tempo klar für die Tunnelbohrmaschinen spricht, ist das Sprengen weniger anfällig für Verzögerungen bei Störzonen im Gestein.

Wenn Mensch und Maschinen ihre Arbeit getan haben, sieht man in den Röhren nichts mehr vom eigentlichen Fels. Der Tunnel wirkt hell, sicher, sauber und solide. Dabei bleibt allerdings keine Spur mehr vom Abenteuer und der Romantik übrig, die den Tunnelbau noch zu Großvaters Zeiten umgaben…

Ohne GPS und Laser kein Tunnel?

Um den Tunnel in den Fels zu bohren oder zu sprengen, ist Hightech gefragt. Wie jedoch schafft man es, dass die Röhre nach mehreren Kilometern auch tatsächlich wieder an der vorgesehenen Stelle ans Tageslicht kommt? Wieso treffen sich Tunnelbauer zentimetergenau an der vereinbarten Stelle, wenn sie wie beim neuen Gotthard-Basistunnel eine Röhre von mehreren Seiten gleichzeitig in Angriff nehmen?

Präzise Vermessungsmethoden unter Verwendung von Satelliten und genaue Lotungsverfahren ermöglichen es den Planern die Richtung zu halten und letztlich punktgenau am vereinbarten Ort zu landen. Am neuen Gotthardbasistunnel wurde mithilfe des Global Positioning Systems (GPS) beipielsweise ein detailliertes Netz von Fixpunkten erarbeitet, das die Pläne auf die reale Situation vor Ort im Gelände überträgt.

Simulationen von Schweizer Wissenschaftlern und Ingenieuren am Computer haben ergeben, dass die verschiedenen Röhren „mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent mit einem maximalen Fehler von 20 Zentimetern aufeinander treffen werden.“

Auch beim Bau des längsten Straßentunnels der Welt, der Laerdal-Röhre in Norwegen, wurden die Startpunkte für die drei Baumannschaften mithilfe von GPS festgelegt. Laserstrahlen wiesen den Bohrmannschaften dann den Weg, um am vorher festgelegten Platz auszukommen und eine nahtlose Verbindung zwischen den Teilstücken des Tunnels herzustellen.

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Stand: 20.10.2003

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Inhalt des Dossiers

Aufbruch in die Unterwelt
Neuer Boom beim Tunnelbau

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