Warum wird der Boden im Bereich des Anschlusses lokal vereist?

Die lokale Vereisung ist notwendig, damit die neuen Tunnelröhren an das bestehende Bauwerk angeschlossen werden können: Nachdem die Tunnelbohrmaschine ihre Endposition unter dem Platz der Republik wenige Meter vor dem Bestandsbauwerk erreicht hat, werden die einzelnen Maschinenkomponenten, die sogenannten Nachläufer, der Tunnelbohrmaschine in Teilen abgebaut und durch die fertige Röhre in die Startbaugrube zurückgezogen. Anschließend wird der Schild entkernt; d.h., Vortriebspressen, Antrieb, Förderschnecke werden ausgebaut, und es wird eine sogenannte Druckluftschleuse eingebaut.

Der Anschluss an das bereits bestehende Bauwerk – hier wendet die U5 – wird anschließend bergmännisch unter Druckluft und im Schutz des Eiskörpers mittels Bagger- und Stemmarbeiten hergestellt. D.h., dass der Anschluss sozusagen mit Hammer, Pike und Kleingerät hergestellt wird. Ein Durchfahren der Bestandswand ist aus technischen Gründen nicht möglich.

Und damit die Tunnelbauer bei ihren Arbeiten unter Tage vor dem anstehenden Grundwasser abgesichert sind, wird der Boden rund um das Anschlussbauwerk lokal vereist. So entsteht ein begrenzter, wasserdichter Frostkörper, in dessen Schutz die Tunnelbauer den Anschluss herstellen können.

Warum wird unter Druckluft und im Schutz eines Eiskörpers gearbeitet?

Der Anschluss der neuen Tunnelröhren an das Bestandsbauwerk wird bergmännisch mithilfe zweier Schutzelemente hergestellt, der Vereisung und der Druckluft. Es handelt sich dabei um ein redundantes Absicherungssystem in Hinblick auf die Tragfähigkeit des anstehenden Bodens und die Abdichtung gegenüber dem anstehenden Grundwasser – im Bereich des Eiskörpers wird also unter Druckluft gearbeitet.

Durch die Technik der Bodenvereisung werden wassergesättigte Böden vorübergehend „abgedichtet“ bzw. temporär statisch tragfähige Bodenstrukturen geschaffen. Mit der Druckluft wird ein Druck erzeugt, der dem des von außen anstehenden Grundwassers entspricht, sodass kein Wasser in den Arbeitsbereich eindringt.

Die beiden Schutzelemente werden eingesetzt, damit die bergmännischen Tunnelbauarbeiten auf einem möglichst hohen Schutzniveau durchgeführt werden können.

Bodenvereisung: besonders umweltfreundlich

Bodenvereisung ist eine seit vielen Jahrzehnten erprobte und gängige Technik, um wassergesättigte Böden vorübergehend „abzudichten“ bzw. um temporär statisch tragfähige Bodenstrukturen zu schaffen. Diese Technik ist besonders umweltfreundlich, da hierbei keine Bau- oder sogenannte Bauhilfsstoffe in den Boden und das Grundwasser eingebracht werden. Nach dem der Eiskörper wieder abgetaut ist, verbleiben keine dauerhaften Veränderungen in Boden und Grundwasserbereich. Im Übrigen wird der Eiskörper weit unterhalb der belebten Bodenzonen hergestellt.