Bau & ArchitekturTunnel

Die Arbeiten am Hudson-Tunnel

Der Stein der Weisen • 1891

Die Längenangaben und andere Maße des Originaltextes wurden in das metrische System umgerechnet.

Nach mehreren Jahren relativer Untätigkeit ist dieses große Unternehmen in die Hände neuer Kapitalisten übergegangen, die mehr als hinreichende Mittel besitzen, so dass die Arbeiten in der energischten Weise wieder aufgenommen worden sind. So darf man deren baldiger Vollendung entgegensehen. Die Oberaufsicht über das Werk wird von den Unternehmern selbst, amerikanischen und englischen Kapitalisten, ausgeübt, während Sir Benjamin Baker und Sir John Fowler die leitenden Ingenieure sind. Der ursprüngliche Projektant des Hudsonstrom-Tunnels war Mr. David Clinton Haskin von New York, früher in Kalifornien ansässig, der auch einer der tätigsten Faktoren in der Herstellung des Union-Pacific-Railway war. Im Bewusstsein der großen Wichtigkeit eines solchen Tunnels machte er im Voraus Studien, Sondierungen und Kostenüberschläge, um die Ausführbarkeit des Baues überhaupt zu prüfen und die geeignete Linie hierfür festzustellen, und zwar alle diese Vorarbeiten auf seine eigenen Kosten. Die Arbeit des Tunnelbaues wurde durch Mr. Haskin im Jahre 1874 begonnen. Man fing damit an, in Fifteenth-Street von Jersey, 30 m oberhalb der Teilung des Stromes einen runden Arbeitsschacht zu graben, der 9 m im Durchmesser haben und 20 m tief werden sollte. Kaum hatte der Schacht die Hälfte dieser Tiefe erreicht, als die Delaware-Lackawanna and Western-Eisenbahngesellschaft gegen die Fortsetzung der Arbeiten protestierte. Infolgedessen fand eine lange Unterbrechung statt, bis schließlich das Recht der Gesellschaft fortzuarbeiten, auf gerichtlichem Wege festgestellt wurde. Der Schacht wurde vollendet und dessen Boden zu einer großen Kammer erweitert, von der aus zwei parallele Tunnels, welche unter geringem Fall unter dem mächtigen Strome herlaufen sollten, in Angriff genommen wurden.

Hudson-TunnelLängsschnitt durch den Hudson-Tunnel

Einige Zeit hierauf ward auch auf der New Yorker Seite des Stromes, an einer ähnlichen Stelle des letzteren wie zuvor und am unteren Ende von Morton Street, mit der Abteufung eines vertikalen Schachtes begonnen. Die Entfernung beider Schächte ist 1650 m und, die Zufahrten an beiden Enden eingeschlossen, wird die Gesamtlänge des Werkes beiläufig 3650 m betragen. Eine unserer Illustrationen zeigt den Querschnitt des nördlichen Tunnels, dessen lichter Raum den bis dato vollendeten Teil desselben ausmacht, nämlich 700 m an der Jersey und ungefähr 75 m an der New Yorker Seite; mit der dunklen Kreislinie hingegen fängt der unfertige Teil an. In der Konstruktion des Tunnels hatte Mr. Haskin seine eigenen besonderen Ansichten und war selbst sein leitender Ingenieur. Er behauptete, dass Schutzschirme und andere Vorrichtungen der Art unnötig und dabei hinderlich seien; dass komprimierte Luft vollkommen hinreiche, um die Erdwände zusammenzuhalten, bis mit dem Mauerwerk des Tunnels vorgegangen werden könne. Es war ein kühnes Wagestück, dessen Misserfolg man mit Bestimmtheit voraussagte. Mr. Haskin aber ließ sich dadurch nicht beirren; er fuhr in seiner Arbeit unter Anwendung komprimierte Luft fort und hatte die Befriedigung, zu sehen, dass sein System von vollkommenem Erfolg war, insofern solches in strenger Befolgung seiner Weisungen angewandt wurde. Da man sich aber auf die Gewissenhaftigkeit der Arbeiter im Entdecken und schleunigen Verstopfen von mangelhaften Luftverschlüssen nicht verlassen konnte, so hielt man es 1880 für angezeigt, als ein verstärkendes Element der Sicherheit, von Mr. J. F. Andersons ›Piloten-Tunnel‹ am Eingang Gebrauch zu machen. Derselbe bestand aus einem 2 m langen Eisenrohr, welches mitten vor dem Eingang des Tunnels in den Boden gesenkt ward und als Anhaltspunkt für die Klammern und Schließen diente, um mittels dieser die Eisenplatten, mit deren Einfügung man am Eingang bereits begonnen hatte, in die Höhe zu halten. Zugleich diente dieser versetzbare Piloten-Tunnel, um im Voraus jede Veränderung in der Beschaffenheit des Bodens anzuzeigen.

Mr. Haskin hatte beinahe 600 m des Tunnels fertiggestellt, als er im Jahr 1882 infolge des Verlustes einer seiner hauptfinanziellen Stützen, des verstorbenen Herrn Trenor W. Park, genötigt war, seine Arbeitskräfte zu vermindern und schließlich seine Operationen bis zum Zustandekommen neuer pekuniärer Kombinationen ganz einzustellen.

Niemand kämpfte jemals tapferer gegen physische und finanzielle Hindernisse als Mr. Dewitt C. Haskin, indem er als Erbauer den Hudsonstrom-Tunnel ersann und ausführte; als Ingenieur verdient er alle Anerkennung, denn er hat seinen Standesgenossen eine Art der Verwendung komprimierter Luft bei Tunnelbauten gezeigt, die sehr wichtig und wertvoll ist.

Vor Mr. Haskins Zeit ward gepresste Luft in sogenannten ›Caissons‹ zum Abteufen vertikaler Schächte verwendet, wodurch es möglich war, das Steigen des im Boden des Schachtes sich sammelnden Wassers zu verhindern; aber wir glauben, Herr Haskin war der Erste, der die Idee hatte und sie auch praktisch ausführte, komprimierte Luft in einem horizontalen Tunnel anzuwenden, um der Erde der Seitenwände und der Decke den nötigen Halt zu geben, damit sie ausgehöhlt und mit dem eisernen Tunnel oder Mauerwerk ausgefüllt werden könne.

Diese Methode wurde durch Mr. Haskin am 3. Februar 1874 patentiert, und in seinem Patente drückt er seine Ideen folgendermaßen aus:

»Meine Erfindung findet ganz besonders auf den Bau von Tunnels Anwendung, welche durch sandiges Terrain, nasse Erdmassen, unter Flussbetten und überhaupt unter Verhältnissen gebaut werden, wo der Einsturz der Erdwände oder der Einbruch des Wassers zu befürchten ist. Deren Zweck ist daher, solche Zwischenfälle wirksam und auf einfache, billige Art hintanzuhalten, zu welchem Ende meine Verbesserung darin besteht, die Aushöhlung mit gepresster Luft von hinreichender Spannung zu füllen, dass sie dem inneren Gegendruck während der Aufrichtung der Schale oder der Mauern widersteht. Was mein System von anderen unterscheidet, ist, dass ich, anstatt zeitweilig Bekleidungen von Bauholz oder anderem festen Material zu bewusstem Zweck herzustellen, mich einfach auf zusammengepresste Luft verlasse, um den Einsturz der Erdwände oder das Eindringen des Wassers zu verhindern, bis die Wände von Mauerwerk vollendet sind. Der Luftdruck muss natürlicherweise nach dem jeweiligen Bedarf geregelt werden und darf denjenigen der Atmosphäre bis zu 50 Pfund per Quadratzoll übersteigen, womit die Grenze erreicht ist, welche die menschliche Konstitution mit Sicherheit vertragen kann. Die Wirkung eines solchen Drucks hat sich dahin ergeben, dass das Wasser von der Oberfläche der Höhlung nach innen zurückgedrängt und so erstere trocken wird.«

Nachdem wir in Vorstehendem die Geschichte dieser wichtigen Unternehmung von deren Anfang 1874 an in kurzen Worten niedergelegt haben, wollen wir noch einen Blick auf deren gegenwärtigen Betrieb und die Art und Weise werfen, wie die Londoner Gesellschaft dabei zu Werke geht. Mr. Haskins Methode der Anwendung komprimierter Luft wird noch fortgesetzt und als unentbehrlich befunden, nur ist der Vorsicht halber, um die Arbeiten zu fördern, der von Beach erfundene hydraulische Schirm eingeführt worden. Ferner sind weit dickere und stärkere Eisenplatten als früher für die äußeren Wände des Tunnels in Verwendung gekommen. Diese Schirme wurden von Mr. A. E. Beach, einem der Redakteure und Eigentümer des Scientific American, entworfen und zuerst angefertigt. Das System wurde zuerst beim Bau einer kurzen Strecke der damals projektierten unterirdischen Broadway-Eisenbahn in New York 1868 bis 1869 angewandt. Sodann wurden die beiden Tunnels unter der Themse und einem Teil von London für die demnächst zu eröffnende, neue unterirdische elektrische Eisenbahn in London vermittelst dieser Schirme gebaut und ebenso der große Eisenbahntunnel unter dem St. Clair-Strom, zwischen Port Huron (Michigan) und Salernia in Kanada.

Man kann sagen, dass er eine Schutzkappe für das Vorder- oder Stirnende des Tunnels bildet und die Arbeiter vor dem Herabfallen der Erde auf sie schützt. Soll der Schirm fortgeschoben werden, so wird die hydraulische Pumpe in Tätigkeit gesetzt, wodurch die Widder mit großer Gewalt sich an das Stirnende des Tunnels anstemmen. Der Schirm wird hierdurch in die Ton- oder Schlammerde vorwärts geschoben, die folglich durch die früher erwähnten Öffnungen in den Vorderteil des Schirmes, sozusagen in Schichten eindringt und von den Arbeitern stückweise abgelöst und zerkleinert wird, wie dies aus unserer Illustration zu ersehen ist. Mr. A. E. Beachs hydraulischger SchirmMr. A. E. Beachs hydraulischger Schirm Nun wird der Druck der Böcke abgestellt und deren Pistons werden in ihre Zylinder zurückgestoßen, so dass im hinteren Teil, d. h. in der ›Kappe‹ oder Haube des Schirmes, ein freier Raum verbleibt, worin ein neuer Abschnitt des Tunnels aufgebaut wird, welcher sich dem Stirnende des früheren anschließt. Dieser neue Abschnitt wird nunmehr zum Stirnende des Tunnels und hiergegen werden die Böcke jetzt gestoßen, um den Schirm aufs neue vorwärts zu schieben. Das äußerste Frontende des Tunnels ist solchergestalt immer durch den Schirm gedeckt und geschützt.

Der Widerstand, welchem der Schirm begegnet, liegt weniger an dem Schieben oder der Reibung der Erdmasse gegen dessen Oberfläche, als an dem geringen Umfang der Öffnungen, wodurch die abgestoßene Erde dringt, im Vergleich mit dem Querschnitt des Schirmes. Dieser Öffnungen sind neun, und folglich pressen sich neun Erdstreifen gleichzeitig ins Innere, wenn der Schirm vorwärts geschoben wird.

Die allgemeine Art, wie die Arbeit fortschreitet, ist sehr einfach. Nämlich in der Entfernung von 380 m von dem Jersey-Ufer ist ein Mauerwerk, das den ersten Luftverschluss enthält; 105 m weiter ist ein zweiter und rund 580 m vom Schacht entfernt ist noch ein dritter Luftverschluss, durch welchen man in die Arbeitskammer vor dem Tunnel gelangt. Diese Öffnung besteht bloß aus einer 1,8 m Durchmesser habenden und 4,5 m langen Kesselwand, die an jedem Ende mit einer 90 cm breiten und 120 cm langen, in den Schacht sich öffnende Tür versehen ist. Aller Bedarf und alles ausgegrabene Material gehen durch diese Öffnungen ein und aus, zu welchem Ende ein Schienenstrang vom Schacht aus bis zur letzten Öffnung läuft.

Der äußere Durchmesser des Schirmes ist 6 m und seine Länge 10 m, während die äußere zylindrische Schale aus zwei aufeinander liegenden Stahlplatten besteht, deren eine jede 16 mm dick ist.

Die Scheidewand, welche die Schale in zwei Teile trennt, besteht aus 16 mm dickem Stahl und befindet sich 1,7 m vom vorderen Rand entfernt; in dieser Scheidewand sind die erwähnten neun Öffnungen. Der Schirm wird horizontal und vertikal durch zwei Scheidewände von doppelten 12 mm starken Stahlplatten geschieden. Die innere Schale des Schirms – denn es muss bemerkt werden, dass der zylindrische Teil aus zwei konzentrischen Schalen besteht, die 40 cm voneinander abstehen –besteht aus 12 mm dicken Platten und läuft von der Zentralscheidewand bis auf 70 cm vom Schneideende des Schirmes.

Diese zwei Schalen sind sicher aneinander befestigt, und dazwischen liegen die Zylinder von 16 Stück hydraulischer Böcke von 20 Tonnen, deren ›Taucher‹ die Ringe der vollendeten, den eigentlichen Tunnel bildenden Stahlplatten beherrschen. Jeder Ring besteht aus 30 mm dicken, gekehlten Platten von Gusseisen, deren Kehlungen 38 mm dick, 20 – 22 cm tief und mit Löchern versehen sind, um die zur Befestigung dienenden Schrauben und Nieten auszunehmen. Durch eine sinnreiche Vorrichtung kann der Bindebalken und der von ihm getragene ›Erector‹ der Länge nach, je nach Bedarf, fortbewegt werden. Der den Tunnel spannende Rahmen besteht aus zwei Bindebalken, deren jeder einen hydraulischen, gusseisernen Zylinder trägt, welche einander ergänzen. Diese Zylinder sind 1,8 m lang, die ›Böcke‹ oder Widder, welche darin arbeiten, haben 17 cm im Durchmesser und am Kopf eines jeden ›Tauchers‹ ist eine Rolle oder Winde befestigt, die 47 cm im Durchmesser hat. Ferner befindet sich zwischen den Böcken eine gusseiserne Trommel von 6 cm Durchmesser und 30 cm Vorderseite. Das Gewicht des ›Kreuzkopfes‹ am Taucher wird durch ein Paar 10 cm-Räder gestützt, welche in der Kehlung der Bindebalken laufen. Eine Kette läuft von einem an jedem Bock befindlichen Lager über die am Ende des Tauchers befindliche Rolle und von da über die zwischen den Zylindern liegende Trommel, vermöge deren der ›Erector‹ in die Lage versetzt wird, eine Platte in die Höhe zu heben. Der Arm des ›Erectors‹ wird dann aufwärts bewegt, bis man sicher ist, dass die Platte jedes Hindernis überwindet, und alsdann in einem Kreise mit vertikaler Ebene so lange geschwenkt, bis er in einer Linie mit dem durch die Platte einzunehmenden Raum ist. Er wird dann so gerichtet, dass er die Platte auf ihre Stelle bringt und sie festhält, bis die Bolzen eingeschoben sind.

Die durch den Schirm entleerte Erde wird mittelst Wagen zum hydraulischen Elevator geführt und daselbst 3,7 m hoch bis zum Niveau des durch den Tunnel aufwärts laufenden Geleises gehoben.

Etwas mehr als die Hälfte des Materials bleibt im Tunnel zurück, da man es für praktischer und ökonomischer hält, solches erst nach Beendigung der Arbeiten fortzuschaffen Ein Wechsel in der Richtung der Bewegung wird dadurch erzielt, dass man jene Böcke anwendet, denen gegenüber man den Schirm ablenken will; braucht man z. B. die Böcke auf der rechten Seite, so kann man hierdurch dem Schirm die Richtung nach links geben. Die Arbeit schreitet ungefähr 1,2 m täglich vorwärts und jeder Tag ist in drei Schichten, eine jede von acht Stunden, eingeteilt. Die Form des hier verwendeten Beach-Schirmes und das hydraulische Werk wurden durch E. W. Moir unter der Anleitung von B. Baker entworfen. Auch der ›Erector‹ ist nach der Zeichnung des Herrn Moir konstruiert. Alle Teile sind aus den Werkstätten von William Arrol u. Co. in Glasgow hervorgegangen.

• Spectator.

• Auf epilog.de am 7. September 2021 veröffentlicht