Sondierstollen mit Probestrecken für den Engelberg-Basistunnel der Autobahn Heilbronn-Stuttgart

Zusammenfassung

Der geplante Engelberg-Basistunnel ist ein Teilabschnitt der Modernisierungsmaßnahmen der Bundesautobahn A81 Heilbronn—Stuttgart.

Um durch Wegfall der bisherigen beidseitigen Steigungsstrecken von ca. 6% durch den Scheiteltunnel hindurch den Verkehrsflug zu verbessern, und wegen der sehr starken Anliegerbelästigung, soll ein Basistunnel mit 0,9% Steigung und 1950 m Länge gebaut werden. Nach Untersuchung mehrerer Lösungsmöglichkeiten sind zwei Röhren mit je 3 Fahrspuren, einer Spannweite von 16,30 m und 166 m² Ausbruchfläche vorgesehen. Der Achsabstand zwischen beiden Röhren wird 36 m betragen. Wegen der großen Tunnellänge sind in jeder Röhre zwei Haltebuchten geplant. Dort beträgt die Spannweite 18,50 m und die Ausbruchfläche 233 m².

Straßentunnel dieser Abmessungen wurden bislang im Gipskeupergebirge noch nicht aufgefahren. In den Eingangsbereichen sind die tunnelbautechnisch sehr schwierigen ausgelaugten, teilweise verstürzten und stark wasserführenden Schichten des Gipskeupers zu durchfahren, im Berginnern durchstoßen die Tunnelröhren das nichtausgelaugte Sulfatgebirge, das unterhalb des Anhydritspiegels bei Feuchtigkeitszutritt starke Schwellneigungen aufweist.

Um genauere Kenntnis über die einzelnen Gebirgstypen und ihr felsbaumechanisches Verhalten zu gewinnen, wurde ein Sondierstollen mit 4 m Durchmesser aufgefahren. Nach Kenntnis des Gebirges in diesem Streckenabschnitt, der von Norden her alle charakteristischen Gebirgsformationen und die Engelberg-Hauptverwerfung durchfahren hat, wurde die Lage der beiden vorgesehenen Probestrecken festgelegt. Entsprechend ihrer unterschiedlichen Aufgabenstellung ist der Querschnitt beider Probenstrecken unterschiedlich ausgebildet worden. In Länge und Spannweite sind beide Probestrecken mit je 50 m und 15,60 m jedoch gleich. Inzwischen ist nach dem Auffahren der Probestrecke im Anhydrit die Probestrecke im ausgelaugten Gebirge in der Ausführung. Die gesamten Vortriebs- und Sicherungsarbeiten im Stollen wie in der Probestrecke werden von einem umfangreichen, aufeinander abgestimmten Meßprogramm begleitet, darüber hinaus werden mineralogisch petrographische und chemische Untersuchungen durchgeführt.

Summary

The designed Engelberg Base Tunnel is one part of the reconstruction measures of the motorway Heilbronn — Stuttgart. To pre-vent the inhabitants of the very high noise and other immissions and to improve the traffic-conditions by cutting the now existing 6% steep gradient on both slopes up to the crown tunnel, a base tunnel with a gradient of 0,9% and a length of 1950 m shall be built.

After having studied different possibilities it is planned to build two tubes with three lanes each, a crossection of 166 m² excavation and a clear span of 16,30 m. The distance between the axes of both tubes shall be 36 m. Because of the great length of the tubes two draw-ins are designed. There the clear span is 18,50 m and the excavation area is 233 m².

Road tunnels with comparable dimensions have not been executed in sulphatic rock mass. In the entry sections there have to be passed through the for tunnels practice very difficult strata ground formations, which is leached out, partly dumped and highly waterbearing. In the internal part the tubes go through the not leached out sulphatic rock, which shows high expansibility, if contact with humidity happens.

To get more informations about the different strata and its rockmechanical behaviour, an exploratory gallery with a diameter of 4 m and a length of about 1000 m was excavated. Having got knowledge about the rock conditions in this stretch which has oped all characteristic rock strata and the Engelberg geological main fault, the position of both Test Enlargement Halls could be fixed. In fact of their different purpose, the cross section of the test halls has been designed different. In length (50 m) and clear span (15,6 m) the investigation chambers are the same. In the meantime, after having excavated the Test Enlargement Hall in the anhydrite rock mass, the second test hall in the leached out rock is under construction. All the excavation and supporting works in the gallery as well as in the test halls are connected with an extensive measuring program. Furthermore mineralogical-, petrographic-and chemical investigations are in excution.