Pfähle stabilisieren U-Bahnprojekt von historischem Ausmaß

Kontext

Die neue U-Bahnlinie wird in einem Tunnel unter dem Stadtzentrum, den so genannten Brücken-Stadtvierteln und der Stadt Frederiksberg verlaufen. Der Cityringen wird von den neuen Metrolinien M3 und M4 befahren werden und soll ebenso wie die anderen U-Bahn-Linien vollautomatisch und damit führerlos betrieben werden.

Unter der Leitung des italienischen Unternehmens Salini führt das Copenhagen Metro Team (CMT) die Bauarbeiten an der insgesamt 15,5 km langen Strecke mit 17 U-Bahn-Stationen aus. Die Vortriebsarbeiten für den Doppelröhrentunnel werden mit vier Tunnelbohrmaschinen (TBM) durchgeführt, und der Tunnelvortrieb erfolgt im Kopenhagener Kalkstein mit quartiären Kiessanden.

Die Arbeiten für die 17 durchschnittlich 22 m tiefen U-Bahnstationen und insgesamt 4 Schächte erfolgen von 21 Baustellen aus. Insgesamt müssen 3,1 Mio. t Erdreich bewegt werden. Erschwert werden die Bauarbeiten insbesondere dadurch, dass sie in der Nähe von historischen Gebäuden verlaufen, die sich auf hölzerne Pfähle gründen. Damit diese Pfahlgründungen nicht durch Sauerstoffeinfluss Schaden nehmen, durften die Bauarbeiten den Grundwasserspiegel nicht verändern. So musste die innen liegende Grundwasserabsenkung zum Abteufen der Schächte, die normalerweise auch den Grundwasserspiegel außerhalb der Schächte abgesenkt hätte, durch Re-Infiltration von aufbereitetem Grundwasser in die wasserführende Schicht kompensiert werden. Zu diesem Zweck wurden rund 600 Entnahme- und Re-Infiltrationsbrunnen errichtet.

Lösung

Die U-Bahn-Stationen und TBM-Startschächte wurden als rechteckige Schächte mit durchschnittlichen Abmessungen von 65 m x 20 m in bis zu 30 m Tiefe in offener Bauweise von oben nach unten errichtet. Die Dachkonstruktionen der U-Bahn-Stationen werden mit 1,1 m breiten und 2 m tiefen Trägern aus bewehrtem Beton realisiert, die die Schächte in der gesamten Breite überspannen. Die Schachtwände bestehen aus steifen und wasserdichten Schlitzwänden und überschnittenen Bohrpfählen, die mit einer Tiefe von bis zu 46 m weit in den Kalkstein hinein reichen. Die Schächte wurden als so genannte „trockene Baugrube“ realisiert – dabei senkten die Brunnen den Wasserspiegel auf ein Niveau unterhalb der Baugrubensohle. Vor der Fertigstellung der Schachtdecken mussten permanente Auftriebsanker versetzt werden, um einen dauerhaften Schutz gegen die Auftriebskräfte sicherzustellen.

Hierfür lieferte DYWIDAG dauerhaft korrosionsgeschützte DYWIDAG Gewi-Pfähle. Nach der Herstellung der Bohrlöcher wurden die DYWIDAG Gewi-Pfähle eingehoben und lage- und höhenrichtig fixiert. Vor der Abschaltung der Grundwasserabsenkung wurden die Ankerköpfe versetzt und die Pfähle auf ihre Gebrauchslast vorgespannt. Im Anschluss daran dichtete man alle Hohlräume ab und betonierte die in die Bodenplatte eingelassenen Ankerköpfe ein. Insgesamt wurden 18.200 lfm DYWIDAG Gewi-Pfähle, Ø 63 mm, 2.000 lfm DYWIDAG Gewi-Pfähle, Ø 40 mm, 650 lfm DYWIDAG Gewi-Pfähle, Ø 50 mm sowie 800 lfm DYWIDAG Gewi-Pfähle, Ø 32 mm, in den einzelnen Schächten installiert.