Maßnahmen gegen Gebäudesetzungen beim Tunnelbau

Technische Universität Berlin
Veröffentlichungen des Grundbauinstituts
Vortrag zum 3. Hans Lorenz Symposium am 11.10.2007
Maßnahmen zur Vermeidung und Rückstellung von
Gebäudesetzungen beim Tunnelbau – Beispiele der Bauvorhaben
City Tunnel Leipzig und Nord-Süd-Stadtbahn Köln
Dipl.-Ing. Reiner Otterbein
Niederlassungsleiter Bochum, Keller Grundbau GmbH, Bochum
Dipl.-Ing. Thomas Paßlick
Spartenleiter Soilfrac, Keller Grundbau GmbH, Bochum
Dr.-Ing. Ulrich Trunk
Bautechnische Risikoanalyse und Controlling Keller Holding GmbH, Offenbach
Zusammenfassung
Bei den Tunnelbauvorhaben unter den Innenstädten von Leipzig und Köln werden mit Soilfrac ® und
Soilcrete ®
bzw. Düsenstrahlverfahren umfangreiche Maßnahmen zur Gebäudesicherung und
Setzungsminimierung sowie zur Rückstellung von Bauwerkssetzungen infolge des Tunnelbaus
ausgeführt.
Die messtechnische Überwachung der zu sichernden Gebäude sowie die Aufzeichnung und
Dokumentation der Injektionsparameter sind zwingende Voraussetzungen für die erfolgreiche
Steuerung und Ausführung der Injektionsarbeiten.
Beim City Tunnel Leipzig werden 60 Gebäude auf einer Fläche von 22.000 m 2
mittels
Hebungsinjektionen bzw. Soilfrac ® gesichert. Die 25.000 m Bohrungen sind im anspruchsvollen
Leipziger Baugrund abzuteufen. Bei der Nord-Süd Stadtbahn Köln, Los Nord, wurden Soilfrac ® - und
Soilcrete ® -Maßnahmen zur Bodenstabilisierung und Abfangung bzw. Unterfangung von Gebäuden
sowie für die kontrollierte Verformungskontrolle von Bauwerken ausgeführt.
Trotz der mittlerweile technisch immer weiter ausgereiften Tunnelvortriebstechniken ist der Einsatz
umfangreicher Sicherungsmaßnahmen zum Schutze der Bausubstanz als Hilfsmaßnahme für die
Realisierung derartiger Projekte insbesondere in innerstädtischen Bereichen unverzichtbar. An die

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Planung und im besonderen Maß an die Ausführung werden je nach Aufgabenstellung hohe
Anforderungen gestellt. Diese setzen einen hohen Erfahrungsstand der Injektionsspezialisten, eine
qualifizierte Mannschaft sowie eine enge Kooperation zwischen Bauherrn, Planern, Gutachtern,
Hauptunternehmern und den Ausführenden voraus.
1 Einleitung
Die Verkehrsinfrastruktur der Städte Köln und Leipzig wird aktuell durch die bedeutenden
Tunnelbauprojekte Nord-Süd Stadtbahn Köln und City Tunnel Leipzig verbessert.
Zum Bauvorhaben City Tunnel Leipzig, der Streckenführung, den besonderen Randbedingungen und
den Projektbeteiligten wurde bereits an anderer Stelle berichtet, sodass auf die Details des
Gesamtprojektes hier nicht näher eingegangen werden muss (Franz, Kirsch und Richter, 2006, ARGE
CTL Los B, 2007). Zur Stadtbahn Köln finden sich in Bücker et al. (2006) und Stelte (2007)
eingehende Beschreibungen des Projektes.
Zum Ausgleich der beim Tunnelvortrieb zu erwartenden Baugrundverformungen und Setzungen sowie
zum Schutz der zum Teil historischen Gebäude wird bei beiden Tunnelprojekten entlang der
Vortriebstrasse das Soilfrac ® -Verfahren eingesetzt, das auch als Compensation Grouting oder
Verfahren der Hebungsinjektion bezeichnet wird. Bei der Stadtbahn Nord-Süd in Köln wurden ferner
Soilcrete ® -Kubaturen zur Senkungsbegrenzung und zur Gebäudesicherung während der Schildfahrt
hergestellt.
Über die Grundprinzipien und Wirkungsweise des Soilfrac ® - und Soilcrete ® -Verfahrens wurde bereits
mehrfach berichtet, sodass eingehende Erläuterungen zum Verfahren nicht erforderlich sind (Raabe
und Esters, 1993, Otterbein et al., 2000).
2 Das Soilfrac ® -Verfahren
Beim Soilfrac ® -Verfahren oder dem Verfahren der hydraulischen Rissbildung (DIN EN 12715) wird
der Baugrund gezielt mit Hilfe einer Bindemittelsuspension aufgesprengt und Feststoff in den
Baugrund eingebracht. Die Rissbildung erfolgt in aller Regel senkrecht zur kleineren
Hauptspannungsrichtung, und somit bei normal konsolidierten Böden zunächst vertikal. Durch den
Feststoff- und Volumeneintrag und die seitliche Verdrängung des Bodens wird eine
Spannungserhöhung bzw. -vergleichmäßigung erzeugt. Erreichen die Horizontalspannungen die Größe
der vertikalen Spannungen können mit dem Einpressen weiteren Feststoffvolumens horizontale Risse
im Baugrund erzeugt werden, die dann zu einer Hebung führen.

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 3
Mit Hilfe einer präzisen Verformungsmessung, z.B. durch Anwendung von Druckschlauchwaagen,
und der Aufzeichnung und Steuerung der Injektionen kann eine gezielte Hebung von Bauwerken und
Gebäuden durchgeführt werden, siehe hierzu auch Abschnitt 3. Der Suspensions- oder Feststoffeintrag
erfolgt in aller Regel über Stahlmanschettenrohre, die über meist leicht geneigte bis fast horizontale
Bohrungen in den Baugrund eingebaut werden. Die einzelnen Ventilstufen werden dann gezielt mittels
Doppelpackern angefahren, um die feststoffreiche Suspension in den Baugrund einzupressen.
3 Messtechnische Überwachung der Gebäude und Steuerung der
Injektionsarbeiten
Aufgrund der Vielzahl der Daten, der Dauer der Baumassnahme und der erforderlichen Genauigkeiten
kommen dem Messen der Verformungen, dem Erfassen und Verarbeiten der Messwerte sowie dem
Steuern und Aufzeichnen der Injektionsparameter eine herausragende Bedeutung zu.
Für das Messen der Gebäudeverformungen hat sich das System der Druckschlauchwaage als das auch
über lange Zeit stabil und mit ausreichender Präzision messende Verfahren und Prinzip bewährt und
am Markt durchgesetzt, siehe hierzu auch Jakobs et al. (2001).
Die geforderte Messgenauigkeit für die Steuerung der Hebungsinjektion muss im Regelfall

4 R. Otterbein, T. Paßlick, U. Trunk
• Die Hebungsinjektion kann für frei wählbare Zeiträume dargestellt werden.
• Differenzverformungen können berechnet und aus gemessenen
Verformungsgeschwindigkeiten prognostiziert werden.
• Den Verformungswerten können Verformungskriterien farbliche zugeordnet werden. In der
Praxis hat sich die so genannte Ampelsteuerung als vorteilhaft erwiesen, z.B. rot: Hebung im
kritischen Bereich, gelb: Hebungstendenz erkennbar, grün: keine Verformungen, siehe Abb. 1
Somit ist es möglich, sowohl komplexe Injektionsmaßnahmen zu steuern als auch Auswertungen zu
den durchgeführten Bohr- und Injektionsarbeiten vorzunehmen. So können die Injektionsdrücke oder -
mengen in einzelnen Quadranten oder für einzelne frei festlegbare Gebäudebereiche wie Einzel- oder
Streifenfundamente ausgewertet und dargestellt werden. Durch die Verknüpfung mit den
Schlauchwaagenmessdaten ist es möglich, Soll- und Ist-Werte für Verformungen oder
Winkelverdrehungen, Aufmerksamkeitswerte, Aktivitätswerte und Alarmwerte sowie Prognosewerte
graphisch oder tabellarisch darzustellen, um damit eine effektive und gezielte Steuerung der
Injektionsarbeiten zu ermöglichen.
Abb. 1
Verformungswerte an Schlauchwaagenmesspunkten mit einer farblichen Bewertung der
Verformungen
Ferner werden mit dem Programmsystem die täglichen Arbeitseinweisungen für die jeweiligen
Verpressstellen erzeugt, die dann dem Baustellenpersonal zur Verfügung stehen.
Die Auswahl und Mengenfestlegung für die anzufahrenden bzw. zu verpressenden Ventilstufen erfolgt
nicht vollautomatisch, sondern auf Basis vielfacher Erfahrungen durch den verantwortlichen Bauleiter
unter Zuhilfenahme der oben beschriebenen Auswertungen.
Eine programmtechnisch vollständige Automatisierung, die alle möglichen Einflussfaktoren
einbezieht und bewertet, ist nach Auffassung der Autoren nicht sinnvoll. Insbesondere ist bei

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 5
komplexeren Bauaufgaben zu beachten, dass die Wirkungsweise der Injektionen mit fortschreitendem
Bauablauf und in Abhängigkeit der einwirkenden Verformungen sich ständig verändert und in die
Steuerung der weiteren Injektionsarbeiten einfließen muss.
4 City Tunnel Leipzig Los B
4.1 Ausführung der Bohrarbeiten
Beim City Tunnel Leipzig werden die erforderlichen Stahlmanschettenrohre in Horizontalbohrungen
von bis zu 75 m Länge eingebaut. In Summe sind 25.000 m Bohrungen zur Sicherung von 60
Gebäuden mit einer Grundfläche von 22.000 m² herzustellen, ca. 22.000 m Bohrungen sind im
September 2007 bereits hergestellt.
Die Bohrungen werden fächerförmig aus 15 Schächten mit Durchmessern zwischen 3,5 m und 6,5 m
gegen drückendes Wasser mit bis zu 7 m Wasserdruckhöhe abgeteuft. In einem Teilbereich wurden sie
aus einem vorhandenen unter der Petersstraße verlaufenden Stollen mit Durchmesser 2,4 m hergestellt.
Die Schächte für die Herstellung der Bohrungen wurden so angeordnet, dass eine möglichst geringe
Beeinträchtigung des öffentlichen Straßenraums erfolgt. Auch aus diesem Grund wurden einige
Schächte mit einem Durchmesser von nur 3,5 m ausgeführt. Je geringer der Schachtdurchmesser ist,
umso kürzer sind die möglichen Längen der einzeln ein- und auszubauenden Gestängeschüsse. Ferner
nimmt die Anzahl der Brechvorgänge zu. Neben dem Baugrund haben auch diese Größen Einfluss auf
die erreichbare Bohrgenauigkeit, siehe Abb. 2 und 4.
Abb. 2
Baustelleneinrichtung für die Bohrarbeiten in der Leipziger Innenstadt, hier Petersstraße.

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Die Bohrungen werden in den unterschiedlichen Schichten des Leipziger Baugrundes ausgeführt,
vorwiegend in tertiären Mittel- und Feinsanden und quartären Flussschottern, jedoch auch in den
anstehenden grüngrauen Schluffen. Hinzu kommen eingelagerte Braunkohleschichten sowie
Bauwerksreste früherer Bautätigkeiten.
Besonderheit des Leipziger Baugrundes sind die dort eingelagerten Sandsteinmonolithe und
Quarzitblöcke mit einaxialen Druckfestigkeiten bis zu 250 MN/m². Die Bewältigung dieser
Hindernisse stellt eine besondere Herausforderung bei diesem Bauvorhaben dar.
Infolge der eingelagerten Monolithe, Quarzite und Bauwerksreste kann ein Abbruch einer Bohrung
erforderlich werden, wenn kein weiterer Bohrfortschritt erreicht wird. Ferner können die eingelagerten
Quarzitblöcke zu einer starken und unvermeidlichen Ablenkung der Bohrung führen, sodass die
Ventilrohre im Bereich des späteren Schildvortriebs liegen könnten. Ein Mindestabstand von 2,0 m
zum Tunnel ist einzuhalten. Für die Ausführung der Hebungsinjektionen ist die relative Lage der
Manschettenrohre zueinander und zu den Bauwerken entscheidender als deren exakte Lage oder
Einhaltung einer absolut vorgegebenen Bohrabweichung.
Die herzustellenden Bohrungen sollen folgenden Anforderungen genügen:
Die Bohrungen sollen aus Schächten von 3,5 m bis 6,5 m Durchmesser möglichst lagegenau
hergestellt werden, sodass die eingebauten Manschettenrohre und deren einzelne Verpressstufen bzw.
Ventile ausreichend gleichmäßig unter den Gebäuden unter Einhaltung maximaler Abstände zwischen
den Ventilen und zulässigen Abständen zum späteren Tunnelvortrieb verteilt sind. Somit ist eine
gezielte Hebung der einzelnen Gebäude bzw. Bauwerksstrukturen möglich.
Gleichzeitig sollen die bei der Herstellung der Bohrungen unvermeidlichen Verformungen durch das
zum Einsatz kommende Bohrverfahren, den gewählten Bohrdurchmesser und die verwendete
Bindemittelsuspension möglichst gering gehalten werden. Ferner soll durch die Wahl der
Bohrwerkzeuge und der Abdichtungskonstruktionen ein Austrag von Boden und Wasser bei der
Herstellung der Bohrungen in die Schächte weitestgehend verhindert werden.
Das zum Einsatz kommende Bohrverfahren soll in allen anstehenden Baugrundschichten ausführbar
sein, somit auch bei den eingelagerten Sandsteinmonolithen und Quarzitblöcken.
Das Bohrverfahren soll ferner auch in engen Abständen zu den vorhandenen Untergeschossen der zum
Teil älteren Bestandsbebauung ausführbar sein, ohne dass es zu einem unkontrollierten
Suspensionseintritt in Untergeschosse kommt.
Aufgrund der oben genannten Randbedingungen und Anforderungen hat man sich für ein verrohrtes
Bohrverfahren mit stabiler Mantelmischung entschieden. Die Bohrungen werden mit Lafetten
ausgeführt, die auf in der Höhe verstellbaren Hubbühnen montiert sind, um die einzelnen Bohrebenen

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 7
ohne Umbaumaßnahmen anfahren zu können, siehe Abb. 3. Die Bohrungen werden mit einem stabilen
Einfachgestänge und einer an den anstehenden Baugrund angepassten Bohrkrone mit einem
Durchmesser von bis zu 125 mm abgeteuft. Bei Erreichen der Endtiefe wird zunächst die Bohrung mit
einer Sonde Reflex Maxibohr II vermessen. Nach bauseitiger Freigabe der Lage der Bohrung wird
dann das Manschettenrohr eingebaut, die Bohrkrone abgeworfen und das Gestänge bei gleichzeitigem
Verpressen von Suspension gezogen. Somit wird ein kraftschlüssiger Einbau der
Stahlmanschettenrohre erreicht.
Die Bohrungen werden in den Schächten mit einer Preventerkonstruktion gegen meist anstehendes
drückendes Grundwasser und den Austrag von Boden abgedichtet.
Abb. 3
Herstellen der Bohrungen mit Lafette auf Hubbühne
Aufgrund des anstehenden drückenden Grundwassers können Doppelkopfbohrverfahren nur mit
verschließbaren Kronen ausgeführt werden, um einen unkontrollierten Bodenaustrag bei dem ständig
erforderlichen Brechen des Gestänges zu verhindern.
Gegenüber dem gewählten Bohrverfahren bietet das Doppelkopfbohrverfahren mit luft- oder
wasserbetriebenem Imlochhammer aufgrund der genannten Anforderungen keine Vorteile gegenüber
dem gewählten Bohrverfahren. Doppelkopfbohrungen mit Kopfhammer bieten bei großen Bohrlängen
nur eine stark verminderte Schlagenergie. Hinzu kommt der Nachteil kürzerer Gestängeschüsse, die
ein deutlich häufigeres Brechen und Nachlegen von Gestänge erforderlich machen.

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Die Ausführung gesteuerter Bohrungen mit bis zu 75 m Länge sowohl durch die anstehenden
Lockergesteine als auch Quarzite und Monolithe bei gleichzeitiger Beachtung der Anwohnersituation
und der Anforderungen an die setzungsarme Herstellung der Bohrungen unter Einhaltung der
gegebenen Ausführungszeiten war und ist nicht möglich.
Die gemessenen geringen Bauwerksverformungen bei der Herstellung der Bohrungen, das
erfolgreiche Durchbohren anstehender Findlinge, Quarzitblöcke und Hindernisse sowie die
festgestellten geringen Bohrabweichungen haben die Eignung und Leistungsfähigkeit des
ausgeführten Bohrverfahrens eindrucksvoll bestätigt.
Bei den längeren Bohrungen mit bis zu 75,00 m wurde eine mittlere Bohrabweichung von 1,0 %
festgestellt.
Abb. 4
Bohrarbeiten aus einem Schacht Durchmesser 6,5 m, Marktplatz
Bei in Summe 670 Bohrungen wurden bisher 23 oder 3,4% Zusatzbohrungen ausgeführt, nur 5 oder
0,8% der bisher 670 ausgeführten Bohrungen mussten wegen Antreffens eines unüberwindlichen
Bohrhindernisses abgebrochen werden.
4.2 Hebungsinjektion Phase I-IV
In der Phase I der Hebungsinjektion soll zunächst ein Ausgleich vorhandener Heterogenitäten im
Baugrund erfolgen. Ferner erfolgt die so genannte Spannungssättigung des Baugrundes, sodass es

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 9
nach Erreichen einer ausreichenden horizontalen Verspannung im Baugrund zu einer ersten
Kontakthebung der Fundamente bzw. Bauwerke in der Größenordnung von max. 1 mm kommt.
Durch den Planer der ausführenden ARGE wurden die zu erwartenden Setzungen der zu sichernden
Gebäude infolge des Schildvortriebes ermittelt.
In Phase II erfolgt dann unmittelbar im Anschluss an Phase I eine Vorhebung entsprechend den
berechneten Verformungen unter Einhaltung der zulässigen Differenzverformungen bzw.
Schiefstellungen der einzelnen Gebäude und der zulässigen Gesamthebungsbeträge, siehe Abb. 5.
Für die Planung solcher Gebäudesicherungsmaßnahmen ist die Kenntnis der statischen Tragsysteme
der einzelnen Bauwerke, des Zustandes der Fundamente sowie der vorhandenen Bodenpressungen
erforderlich. Zweckmäßig ist die Ausführung eines Beweisverfahrens, um ggf. vorhandene
Vorschädigungen der Gebäude festzuhalten.
Nach Erreichen der Vorhebungsmaße und einer ausreichenden Aushärtung der eingebrachten
Bindemittelsuspension kann dann der Tunnelvortrieb erfolgen.
Abb. 5
Injektion in Phase I und II aus den Schächten
In Phase III erfolgt der Ausgleich der beim Schildvortrieb auftretenden Verformungen, wobei die o.g.
zulässigen Gesamtverformungswerte sowie die zulässigen Schiefstellungsmasse der Gebäude zu
beachten sind. Nach den bisherigen Erfahrungen bei vergleichbaren Tunnelvortrieben ist zu erwarten,
dass ein erforderlicher Setzungsausgleich infolge des Schildvortriebes primär nachlaufend zum
Vortrieb erfolgen wird.

10 R. Otterbein, T. Paßlick, U. Trunk
Bei der ersten Schildfahrt in der Oströhre vom Bayerischen Bahnhof bis zum Wilhelm- Leuschner-
Platz waren keine Injektionen entsprechend Phase III erforderlich.
In Phase IV werden dann nach Abschluss aller Vortriebsarbeiten ggf. erforderliche Rückstellungen an
den vorhandenen Gebäuden ausgeführt.
5 Nord-Süd Stadtbahn Köln, Los Nord
Für den Bau der Nord-Süd-Stadtbahn Köln waren im Los Nord aufgrund der schwierigen
geologischen Verhältnisse Maßnahmen mit dem Soilfrac®-Verfahren und Düsenstrahlverfahren für
die Sicherung der anstehenden Bebauung und den Tunnelvortrieb erforderlich. Der Baugrund ist
besonders durch die extrem heterogenen, teilweise stark archäologisch durchsetzten Auffüllungen bis
in Tiefenlagen von bis zu 10 m unter GOK gekennzeichnet und damit für die klassischen
Vortriebsmethoden als risikoreich einzustufen.
5.1 Feststoffeinpressung mittels Soilfrac®-Verfahren als Bodenstabilisierung für den
Tunnelvortrieb
Aufgrund der geringen Überdeckung des neuen Tunnels sowie setzungsempfindlicher Bauwerke im
Bereich des Hauptbahnhofes war es erforderlich, den Baugrund mit dem Soilfrac®-Verfahren zu
verbessern. Ziel der Maßnahme war, nach der durchgeführten Baugrundverbesserung den Stütz- und
Suspensionsdruck der Schildmaschine ohne die Gefahr von Suspensionsverlusten optimal einstellen zu
können und damit kalkulierbare Vortriebsbedingungen zu gewährleisten.
Aus einem zwölf Meter tiefen Vertikalschacht mit nur 4,5 m Durchmesser wurden Bohrungen
horizontal und vertikal abgeteuft, in die Manschettenrohre eingebaut wurden. Da der Injektionsbereich
mit der Schildmaschine planmäßig durchfahren wurde, wurden spezielle Kunststoff-Manschettenrohre
anstatt der sonst beim Soilfrac®-Verfahren üblichen Stahlmanschettenrohre eingebaut. Die maximalen
Bohrlängen betrugen ca. 50 m. Mit dem gewählten Bohrverfahren konnten Bohrabweichungen von ca.
1 % trotz der z.T. massiven Hindernisse wie alte Verbauträger etc. eingehalten werden. Die
Ventilrohre wurden nach unterschiedlichen Injektionskriterien mehrfach beaufschlagt, um eine
einheitliche Verspannung des Bodens zu erzielen und somit optimale Bedingungen für den späteren
Schildvortrieb zu schaffen, siehe Abb. 6 und 7. Insgesamt wurden 3500 m Manschettenrohre installiert
und injiziert.

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 11
Abb. 6. Längsschnitt Bodenverbesserung für die Schildmaschine
Der Erfolg der Maßnahme zeigte sich bereits unmittelbar nach Einfahrt der TBM in den verbesserten
Bereich. Der Vortrieb konnte mit optimalem Stützdruck bei deutlich verringerten
Suspensionsverlusten sicher und verformungsarm durchgeführt werden. Des Weiteren wurde gerade
bei der Bergung eines Stahlträgers die Notwendigkeit der Stabilisierungsmaßnahme offensichtlich.
Abb. 7 Schildmaschine durchfährt verbesserten Baugrund und Manschettenrohre

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5.2 Kompensations-Injektionen zur Hebung einer Stütze der vorhandenen S-Bahn Trasse
Aus dem gleichen Vertikalschacht, wie in 5.1 beschrieben, wurde aus einer höheren Lage ein
Stahlmanschettenrohr-Fächer unterhalb eines 5 x 5 m großen, hoch belasteten Fundamentes
hergestellt. Zunächst ergaben sich aus den Fächerbohrungen Setzungen an der Stütze von ca. 3 mm,
die Zwischeninjektionen erforderlich machten. Die Verformungen an der S-Bahn-Stütze wurden mit
drei Schlauchwaagen kontinuierlich erfasst und zur weiteren Injektionssteuerung genutzt.
Nachdem alle Manschettenrohre installiert waren – die max. Setzungen konnten durch
zwischengeschaltete Injektionen auf 3 mm begrenzt werden – wurde die Stütze gezielt und
gleichmäßig um 8 mm angehoben. Daraus ergab sich ein effektives Hebungsmaß von +5 mm. Die
planmäßigen Vortriebsarbeiten konnten dann trotz eines unvorhergesehenen Vortriebshindernisses
störungsfrei und ohne größere Verformungen in diesem Bereich ausgeführt werden, siehe Abb. 8.
Abb. 8 Gezielte Hebung einer S-Bahn-Stütze
5.3 Düsenstrahlkubaturen als Unterfangung für den Schildvortrieb
Das erste mit der Tunnelvortriebsmaschine zu unterfahrende Gebäude war ein Hotel mit Tiefgarage.
Der Abstand zwischen der Tunnelfirste und der Tiefgaragensohle betrug nur ca. 1,0 m. Die Lasten aus
den Einzelstützen waren abzufangen, um die Setzungen aus dem Tunnelvortrieb zu minimieren und
eine Belastung des Tunnels zu vermeiden.

Vermeidung und Rückstellung von Gebäudesetzungen beim Tunnelbau 13
Abb. 9 Düsenstrahlsäulen zur statischen Abfangung einer Tiefgarage
Abb. 10. links zu sehen: homogener Düsenstrahlkörper aus überschnittenen Säulen, rechts die
Schildmaschine

14 R. Otterbein, T. Paßlick, U. Trunk
Hierfür wurden aus der Tiefgarage in jeder Achse der Einzelstützen überschnittene Reihen aus
Düsenstrahlsäulen hergestellt. Der Vortrieb erfolgte später mittig durch die Düsenstrahlkörper, siehe
Abb. 9. Die Besichtigung der Ortsbrust aus der Arbeitskammer der TBM zeigte bei einer Inspektion
der Schneidwerkzeuge durchgängig homogene Kubaturen, siehe Abb. 10.
Die Düsenstrahlreihen bewirkten ferner einen Querschotteffekt, sodass die Setzungsmulde der
Schildmaschine in Längsrichtung unterbrochen wurde und sich somit deutlich geringere Setzungen
einstellten. Trotz der geringeren Überdeckungen von nur 1,0 m konnten die Verformungen auf wenige
mm begrenzt werden.
7 Literatur
ARGE CTL Los B
Homepage der ARGE unter www.arge-ctl.de
Bücker K., Assenmacher St., Köster S. und Otten B. [2006]. “Nord-Süd Stadtbahn Köln/D, Teil III –
Schildfahrt“, Tunnel 7, 2006
Franz S., Kirsch F. und Richter T. [2006]. “Der City-Tunnel Leipzig – Umfängliche
Gebäudesicherungen durch Hebungsinjektionen“, Grundbauinstitut der TU Berlin, Heft Nr.
40, S. 123-137, 2006
Jakobs M., Otterbein R. und Dekker H. [2001]. “Erfahrungen beim Einsatz der Druckschlauchwaage
zur Höhenüberwachung setzungsempfindlicher Bauwerke“, Bauingenieur Band 76, 2001
Knitsch H. [2000]. “Rückstellungen von Setzungen mit IT-gestütztem Soilfrac ® -Verfahren“, Vortrag
Fachtagung EDV in der Baupraxis 2000, Spittal a.d. Drau Austria
Knitsch, H., Otterbein, R. und Paßlick, T. [2007]. “Visualisierung relevanter Daten beim
Compensation Grouting“, Vortrag anlässlich des BHT 2007 TU Bergakademie Freiberg
Otterbein R. und Dekker H.[2000]. “Anwendung des Soilfrac ® -Verfahrens in Europa“, Vortrag
Internationaler Studientag Compensation Grouting, 2000, Antwerpen
Raabe E.W. und Esters K. [1993]. ”Soilfracturing techniques for terminating settlements and restoring
leveles of building and structures”, Ground Improvement, M.P. Moseley, Hayward Baker
Inc./USA, Chapman & Hall, Glasgow, 1993
Säuberlich, J.R., Knitsch, H., Ruppel, G. und Trunk, U. [2000]. “Rückstellungen von Setzungen mit
dem Soilfrac ® -Verfahren: Zusammenspiel von Messen, Injektion und geotechnischem
Modell an einem Beispiel“, Messen in der Geotechnik 2000, TU Braunschweig
Stelte M. [2007]. “Anwendung verschiedener Injektionstechniken als Sicherungsmaßnahmen im Zuge
des U-Stadtbahn Baus Köln, Los Nord“, Bautechnik Heft 9, 2007