Stuttgart21: Tunnelbau in offener Bauweise

Bohr- und Sprengunternehmen Lothar Rapp realisiert Projekt termingerecht mit Trimble-Technologie

Das Großprojekt Stuttgart21 beinhaltet neben dem Neubau des Stuttgarter Bahnhofs eine neue Streckenführung zwischen Stuttgart und Ulm. Insgesamt werden für den Albabstieg 11,7 Kilometer Tunnel gebaut, um Hochgeschwindigkeitsfahrten bei geringer Steigung zu ermöglichen.

Für den Bau des Tunnel Widderstall am Teilabschnitt Wendlingen-Ulm (km 55,104 bis 56,066) in offener Bauweise  beauftragte J. Friedrich Storz Verkehrswegebau die Lothar Rapp GmbH & Co. KG aus Vaihingen.

Der geplante Tunnel hat eine Länge von ca. 1 Km, eine Breite von ca. 25 Metern und eine mittlere Aushubtiefe von ca. 20 Metern. Der Baugrund besteht vorwiegend aus Fels mit einem Gesamtvolumen von ca. 260.000 m³. Der Fels konnte mit den herkömmlichen Abbaumethoden mit Baggern nicht abgetragen werden und musste zunächst durch Sprengungen gelöst werden.

Die Firma Lothar Rapp ist auf Bohr- und Sprengarbeiten spezialisiert und vertraut bei der Vermessung, der Erstellung der Bohrpläne, der Positionierung und der Steuerung der Bohrgeräte aktueller Trimble-Technologie.

Optimale Bohrpläne mit Trimble Business Center - HCE

Nachdem das Urgelände mit dem Trimble Rover-System SPS985 und TSC3 Controller für GNSS-Positionierung vermessen wurde, erstellte Vermessungstechniker Michael Wohlfarth die Bohrpläne mit Trimble Business Center – HCE. Die Bohrlöcher, Bohrtiefen und deren Winkel für die Sprengladungen werden so berechnet, dass möglichst wenig Bohrlöcher und somit weniger Sprengmittel verbraucht werden um das gewünschte Ergebnis zu erhalten.

Die Vorgabe des Auftraggebers war, den Fels profilgerecht, innerhalb der geplanten Trasse ohne Mehrausbruch zu Lösen. Die Körnung (Größe der gesprengten Felsbrocken) sollte ohne den Einsatz von Meißelbaggern abzugraben und zu laden sein. Das so gewonnene Felsmaterial konnte somit teilweise, je nach Materialgüte mit Brechern aufbereitet und wieder verwendet werden.

Bohren nach Plan mit Trimble DPS900

Als Teil des Trimble Connected Site®-Portfolios ist die Trimble-Maschinensteuerung für Bohrgeräte  DPS900 eine integrierte Lösung, die Büro und Baustelle vernetzt. Die digitalen Bohrpläne werden vom Büro per Internet direkt auf die Bohrmaschine übertragen.

Nach dem Aufbau einer Basistation zur genauen Positionierung des Bohrgerätes auf dem Baufeld wurde mit dem DPS900 Drilling-System die berechneten Bohrlöcher nach dem digitalen Bohrplan exakt bis zur vorgegebenen Tiefe und im vorgegebenen Winkel gebohrt. Um Unterbohrungen zu vermeiden beendet das System beim Erreichen der berechneten Endtiefe des Bohrlochs den Bohrvorgang selbständig.

Der enorme zeitliche Aufwand des herkömmlichen Markierens mit Sprühfarbe auf den meist Staubig- Schlammigen Baugrund entfällt. Auch die Witterung wie Regen und Schnee und der die Bohrarbeiten ständig begleitende Baustellenverkehr lässt die Markierungen schnell verschwinden, was dauernde Verzögerungen nach sich zieht.

Der Fels wurde in zwei Lagen über die Gesamtlänge des geplanten Tunnels in Teilabschnitten mit einem mittleren Abtragsvolumen von ca. 15.000m³ bis zu 30.000m³ pro Sprengung in einem Zeitraum von ca. 1 Jahr gelöst und abtransportiert.  Pro Sprengfeld wurden ca. 250 – 300 Bohrlöcher gesetzt. Durch die exakte und planmäßige Umsetzung mit den GNSS-gesteuerten Bohrgeräten konnte das Projekt schnellstmöglich und termingerecht beendet werden.