Bau & ArchitekturTunnel

-Reklame-
Dorfhotel.com

Die Bauausführung des Hudsontunnel

Zentralblatt der Bauverwaltung • 5.5.1883

Der Tunnel unter dem Hudsonfluss, welcher das Ufer von New Jersey mit New York verbinden soll, schreitet seiner Vollendung, wenn auch nur sehr langsam, entgegen. Nach zuverlässigen Mitteilungen traut man in den Kreisen der amerikanischen Ingenieure der gegenwärtigen Bauleitung nicht die für die Ausführung eines so kühnen und großartigen Werkes erforderliche Sachkenntnis und Vorsicht zu. Die Unternehmung, an welche die Bauausführung seitens der Hudsontunnel-Eisenbahngesellschaft verdungen worden ist, führt den Namen ›Hudsontunnel-Baugesellschaft‹. An ihrer Spitze steht als Verwaltungsbeamter D.C.Haskin, als Oberingenieur S.H.Finck. Bekanntlich ist am 21. Juni 1880 ein großer Durchbruch im Arbeitsstollen erfolgt, wobei 20 Mann das Leben verloren. Seit jener Zeit sind zwar erhebliche Verbesserungen im Bauvorgang durchgeführt worden, so dass weitere Unglücksfälle von solcher Schwere nicht zu beklagen waren; jedoch finden sehr häufig Unterbrechungen des Arbeitsbetriebes statt, die zum Teil wohl vermeidbar wären.

Der eigentliche Hudsontunnel soll aus 2 Röhren von je 1646m Länge bestehen, die im Lichten 5,5m hoch und 4,9m breit sind. Die Ausmauerung in Hartbrandsteinen hat eine Stärke von 0,6m. Der Bau wurde von beiden Enden aus mit Hilfe von 18m tiefen, etwa 9m weiten Arbeitsschächten begonnen. Später sollen 2 Tunnel für die Zufahrtsrampen von 1036m und 914m Länge an beiden Seiten angeschlossen werden. Bis vor kurzem war an der New Jersey-Seite eine der beiden Tunnelröhren im Mauerwerk auf 440m, die andere auf 170m vorgetrieben, an der New York-Seite dagegen erst eine einzige Röhre begonnen und bis auf 22m fertiggestellt.

-Reklame-
Berlin Generisch Exitus - 240x400

Über die Bauausführung dieses letztgenannten Teils enthält die in New York erscheinende Zeitschrift Engineering News eine ausführliche Mitteilung. Während auf der New Jersey-Seite die Tunnelröhren im Schlammboden vorgetrieben worden sind, traf man auf der New York-Seite feinen Triebsand an. Sobald die Luftspannung im Arbeitsstollen nur um ein Geringes nachgibt, dringt der flüssige Sand mit solcher Gewalt in die Tunnelröhre ein, dass die Arbeiter sich nur durch schleunigste Flucht retten können. Die zur Verdichtung der Luft bestimmten Maschinen sind zwar derart eingerichtet, dass die Höhe des Luftdrucks schnell und sicher abgeändert werden kann. Dennoch ist es noch nicht gelungen, die Luftspannung jederzeit in der für die Bauausführung erforderlichen Höhe zu erhalten, da sich das Maß derselben nicht durch Rechnung vorausbestimmen lässt und öfters in kurzen Zeiträumen stark schwankt. Der hydrostatische Druck ist nämlich keineswegs allein maßgebend für den Verdichtungsgrad der Luft in der Tunnelröhre. Die Höhe der Erdschicht über dem Tunnelfirst, das spezifische Gewicht derselben, die Zusammensetzung der Bodenteile, welche unmittelbar vor Ort liegen, die mit Ebbe und Flut wechselnde Höhe des Wasserstandes im Fluss, endlich die barometrischen Schwankungen des äußeren Luftdrucks, alle diese Umstände spielen eine wesentliche Rolle. Man hat beobachtet, dass jede Art von Schlammboden oder schlickigem Sand bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad ihre größte Kohäsion besitzt. Sobald der äußere Luftdruck zunimmt, wird das Flusswasser in die feinen Poren des lockeren Flussbetts eingetrieben, der Boden nimmt einen höheren Feuchtigkeitsgrad an, und seine Kohäsion vermindert sich in demselben Maß. Ein Hinweis auf diese höchst schwierigen Verhältnisse genügt, um verständlich zu machen, dass die Bauausführung eine außerordentliche Umsicht seitens des bauleitenden Beamten verlangt.

Der Arbeitsschacht besteht in seinem unteren Teil aus einem hölzernen Caisson K (Abb.1u.2), der, ähnlich wie bei Brückenpfeiler-Fundierungen, pneumatisch versenkt wurde. An der Grundfläche ist dieser Caisson 14,6m lang und 9m breit, an der Deckfläche 14m lang und 8,4m breit. Seine Höhe beträgt 7,6m. Die Wände des Caissons, 0,92m dick, bestehen aus mehrfachen, einander kreuzförmig und diagonal überdeckenden Lagen von kräftigen Balken, die sorgfältig bearbeitet und miteinander verbolzt sind. In dem Caisson ist eine Luftschleuse F1 angebracht, in welche sich während der Versenkung die Arbeiter im Notfall schleunigst flüchten konnten. Für den gewöhnlichen Betrieb diente der Mannschaftsschacht G, der eine Luftschleuse F am oberen Ende hat, sowie ein Materialienschacht H. Der ausgebaggerte Boden wurde mit Hilfe einer Sandpumpe durch die Rohrleitung R aus dem Caisson gefördert. Bei der Abteufung traf man zunächst auf angeschütteten Boden, sodann auf Schlamm mit zahlreichen Überresten von alten Pfahlrosten, schließlich auf feinen Sand. Die Versenkung wurde im Sommer 1881 begonnen und im Sommer 1882 beendet, ohne dass sich irgendwelche Unfälle ereignet hätten.

Der Hudson-Tunnel - New Yorker Werke.

Der Hudson-Tunnel – New Yorker Werke.
Abb. 1 (links): Querschnitt nach Y-Z. | Abb. 2 (rechts): Längenschnitt.
Bezeichnungen: A Sand | B Schlamm | C Anschüttboden | E Luftleitung | F Luftschleusen | G Mannschaftsschacht | H Materialienschacht | J Abschlusswand | K Caisson | R Pumpenrohrleitung

Um den Tunnel von dem Caisson aus vorzutreiben, beabsichtigte man anfangs, im Schutz einer aus eichenen Balken von 12cm Stärke gebildeten Schutzwand vorzugehen, während der First und die Seitenwände durch Tafeln aus Eisenblech von 75cm Breite abgeschlossen werden sollten. Jedoch zeigte sich bereits beim Durchschneiden der Caissonwand, dass es nicht möglich sein würde, die hölzerne Schutzwand dicht genug herzustellen. Noch bevor man bis zu der äußeren Balkenlage gelangt war, entwich die komprimierte Luft durch die Fugen der geschwächten Holzwand mit lautem Geräusch, man musste die undichten Stellen durch Eingießen von flüssigem Zement verstopfen, was jedoch nur mit Mühe gelang. Es wurde daher beschlossen, die Schutzwand gleichfalls aus Eisenblech herzustellen, und zwar aus Blechstreifen von 38cm Breite und 1,22m Länge, deren Seitenränder umgebogen sind und miteinander sorgfältig verschraubt werden. Ferner zeigte es sich als notwendig, den zum Schutze gegen den First- und Seitendruck dienenden Blechtafeln eine geringere Breite, gleichfalls 38cm, zu geben. Die Blechstärke beträgt 6,3mm und hat sich als völlig ausreichend erwiesen.

Der Arbeitsvorgang findet nunmehr in folgender Weise statt: Zunächst wird die Schutzwand in der oberen Kalotte streifenweise beseitigt, um den First und den oberen Teil der Seitenwände mit den Schutzblechen verbauen zu können. Jeder Ring wird hierbei in der Kalotte vollständig geschlossen, bevor der folgende zum Einbau gelangt. Die Blechtafeln bilden demnach die obere Hälfte eines Zylindermantels, dem man eine größere Steifigkeit durch hölzerne Stempel gibt, welche auf dem, durch den Druck der komprimierten Luft am Auftreiben gehinderten Sand aufruhen. Sobald man auf diese Weise 33,5m mit der Kalotte vorgegangen ist, wird dieselbe vor Ort durch eine eiserne Schutzwand geschlossen und eine regelmäßige Auszimmerung eingebracht. Abb.3 gibt ein Bild dieses Arbeitsstadiums. Alsdann nimmt man streifenweise die Bleche der alten Schutzwand weg und vervollständigt die neue Schutzwand im gleichen Maße nach unten. Gleichzeitig wird der Zylindermantel nach unten zu weiter gebaut und die Auszimmerung für den Vollausbruch eingebracht. Sobald der Zylindermantel in der ganzen Länge von 33,5m fertiggestellt und die neue Schutzwand in ihrer ganzen Fläche montiert ist, erfolgt die Ausmauerung der Tunnelröhre. An sehr druckreichen Stellen muss hierbei der untere Teil der Schutzwand, um das Eintreiben von feinem, staubartigem Sand durch die Blechfugen zu verhindern, durch Aufmauerung einer – später wieder zu entfernenden – Wand aus Ziegelmauerwerk von etwa 1 Stein Dicke verstärkt werden.

Abb. 3: Arbeitsstadium nach Vollendung des Kalottenaushubs.

Um die Höhe des Luftdrucks nach Bedarf möglichst rasch regeln zu können, empfiehlt es sich, die eigentliche Arbeitskammer möglichst klein zu machen. Zu diesem Zweck ist die Abschlusswand J errichtet worden, im unteren Teil aus Beton, im oberen Teil aus Mauerwerk. Sie ist mit einer Luftschleuse F2 versehen, um den bereits vollendeten Teil des Tunnels mit der Arbeitskammer in Verbindung zu bringen. Wie aus dem Holzschnitt hervorgeht, wird die Tunnelröhre stets nur so weit wasserfrei gehalten, als zum Arbeitsbetrieb erforderlich ist, also während des Vortriebs der oberen Kalotte nur in der oberen Hälfte. Die Beleuchtung des Tunnels findet mit elektrischem Licht statt.

Eine eigentümliche Gefahr, in ähnlicher Weise wie bei der Fundierung eines der Pfeiler der East River-Brücke drohte dem Tunnelbau vor einigen Monaten. Das Holzwerk des Caissons war in Brand geraten. Eine der inneren Balkenlagen brannte, ohne dass man von außen dem langsamen Verkohlungsprozess entgegenwirken konnte. Durch Einbohrung eines Lochs in die äußere Balkenlage und Einfüllung von nassem Schlamm wurde das Feuer zwar an dieser Stelle unterdrückt, pflanzte sich jedoch nach einer andern Richtung fort. Die Unterdrückung des Brandes gelang dadurch, dass man ein Blechrohr durch das vorgebohrte Loch in die glimmende Holzschicht einführte und Wasser aus einer Feuerspritze eintrieb.

Möge das kühne Unternehmen die zahlreichen Schwierigkeiten, die sich seiner Durchführung entgegenstellen, überwinden. Die Erfahrungen, die hier gesammelt werden, führen dem Tunnelbau eine wichtige Bereicherung zu. »Die Verwendung der verdichteten Luft zum Tunnelbau«, so beginnt Engineering News seinen Aufsatz, »kann nunmehr als eines der Hilfsmittel betrachtet werden, auf welche der Ingenieur zur Lösung seiner Aufgaben zählen darf.«

-Reklame-
-Reklame-
Generisch - Tacho - Interstitial - Stoppend