Tunnel enlargement system (TES)

Das von Herrenknecht entwickelte Tunnel Enlargement System (TES) ermöglicht es, Bahntunnel bei laufendem Bahnbetrieb zu erneuern. Zunächst werden die beiden bestehenden Gleise ausgebaut und stattdessen ein Gleis in der Mitte der Bestandsröhre verlegt. Auf diesem Gleis läuft der Bahnverkehr während der gesamten Bauarbeiten sicher weiter. Das Tunnel Enlargement System (TES) bewegt sich während des Vortriebs schrittweise auf Hilfsschienen vorwärts. Gleichzeitig dient die Maschine als Schutzeinhausung und trennt die Bauarbeiten vom laufenden Bahnverkehr.

Das TES basiert auf Erfahrungen von klassischen Tunnelbohrmaschinen im Hartgestein und bringt die notwendigen Ausbruch- und Sicherungsgeräte unter. Angesichts der hohen Sicherheitsanforderungen im laufenden Bahnbetrieb ist die Schutzeinhausung ein wesentlicher Bestandteil der Maschinentechnik. Das Tunnel Enlargement System setzt sich aus drei Teilen zusammen: Der vordere Maschinenteil sichert den Tunnel und die Bahngleise vor Verbruch und herabfallendem Gestein und beherbergt das Belüftungs- und Entstaubungssystem. Der Mittelteil trägt die notwendigen Geräte wie Teleskopbohrlafetten, Hydraulikhammer und Spritzbetonsystem für die Ausbruch- und Sicherungsarbeiten. Im Nachläufer sind die Produktionslogistik mit Aggregaten, Kompressoren, Elektrik und Materiallager untergebracht.

Zunächst wird das alte Mauerwerk ausgebrochen. Daran schließt sich der Ausbruch und die Aufweitung des Gesteins durch Meißeln oder Sprengen an. Das herausgearbeitete Material fällt dabei seitlich neben die Maschine in die Tunnelsohle und wird von separaten Förder- und Ladegeräten abtransportiert. Nach dem Abschlag bringt ein Spritzbetonmanipulator die temporäre Sicherung aus Spritzbeton an. Zusätzlich wird das Gebirge mit Ankern gesichert. Bewehrungsmatten und Stahlgitterbogen bilden zusammen mit dem Spritzbeton und der Ankerung die Erstsicherung. Die typische Abschlagslänge beträgt 1,0 - 1,75 m bei max. zwei Abschlägen pro Tag. Nach Abschluss der Vortriebsarbeiten mit dem TES erfolgt in einer zweiten Bauphase dann die finale Auskleidung des Tunnels in Ortbetonbauweise mit einem Schalwagen.

Aufgrund der Aufweitung unter laufendem Bahnbetrieb können Streckensperrungen auf ein Minimum reduziert werden. Die ursprüngliche Trassenlage der Bahnstrecke bleibt erhalten. Dadurch können sich aufgrund der Beibehaltung der Raumordnung nicht nur Planfeststellungs- oder Planänderungsverfahren minimieren; das System kann so auch weitere Auswirkungen auf Schutzgüter wie Mensch und Umwelt reduzieren.

Mit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert setzte der Bau von Eisenbahnstrecken mit den dazu gehörenden Tunneln ein. Allein in Österreich, der Schweiz und Deutschland wurden zwischen 1850 und 1910 rund 800 Tunnel gebaut, die mittlerweile in die Jahre gekommen sind. Um die Strecken zu elektrifizieren, größere Spurweiten und schnellere Züge aufnehmen zu können, aktuelle Sicherheitsstandards einzuhalten oder um altersbedingt die Tunnelschale auszutauschen, ist es notwendig, das Tunnelprofil zu vergrößern. Dabei leistet das TES einen wesentlichen Beitrag zu einer effizienten, nachhaltigen Modernisierung der Infrastruktur: Bei geringem Instandhaltungsaufwand ist der Tunnel fit für die nächsten 100 Jahre Betrieb.