Tiefbau 26.02.2010, 19:45 Uhr

U-Bahn Köln: Warten auf das Hochwasser  

Mit krimineller Energie wurde beim Bau der U-Bahnen in Köln und Düsseldorf die Standsicherheit der Schlitzwände für die Baugruben gefährdet. Bewehrungsteile wurden nicht eingebaut und Vermessungsprotokolle gefälscht. Wolfgang Becker, Gesellschafter des Kölner Prüfingenieurbüros Küttler und Partner, erläutert im folgenden Interview die aktuelle Situation der Kölner Baustelle.

Becker: Der Bau der Kölner U-Bahn wurde mit der Herstellung der Tunnelröhren begonnen. Diese Arbeiten sind in dem jetzt betroffenen Abschnitt der Kölner U-Bahn abgeschlossen – die eingebauten Tunnelröhren sind standsicher und wasserdicht. Zurzeit sind die Haltestellen im Bau, die wesentlich größere Abmessungen haben.

Die Herstellung der hierzu erforderlichen Baugruben erfolgt mit Schlitzwänden aus Stahlbeton. Diese Bauweise eignet sich besonders zur Herstellung tiefer Baugruben in dicht bebauten Gebieten, um größere Auflockerungen und Setzungen des umgebenden Erdreiches zu vermeiden. In ausgehobene Schlitze, die mit einer stützenden Flüssigkeit gefüllt sind, um dem von außen wirkenden Erddruck das Gleichgewicht halten zu können, werden vorgebundene Bewehrungskörbe eingestellt. Über Rohre wird dann, unten beginnend, Beton eingefüllt, der die leichtere Stützflüssigkeit verdrängt und den Bewehrungsstahl umhüllt. Auf diese Weise werden, Schlitz neben Schlitz, die Umschließungswände der Baugruben in Teilen/Lamellen erstellt.

Welche Funktion haben diese Schlitzwände während des Baus und nach Fertigstellung des Tunnels/der Station?

Fortschreitend mit dem Aushub der Baugrube werden die horizontalen Aussteifungselemente eingebaut. Gleichzeitig kann man undichte Fugen zwischen den Lamellen durch Verpressen mit geeigneten Materialien schließen. Erddruck und Wasserdruck, sobald man sich unterhalb des Grundwasserspiegels befindet, werden durch diese Wände aufgenommen und in die aussteifenden Ebenen eingeleitet.

Sind die Schlitzwände für die Stabilität der fertigen Tunnelröhre und der Station mitverantwortlich?

Innerhalb der Baugruben werden die Haltestellen mit eigenen Wänden und Decken errichtet, die ebenfalls für die Erd- und Wasserdrücke ausreichend dimensioniert sind. Das heißt, nach Fertigstellung der Haltestellen sind die Schlitzwände der Baugruben funktionslos. Denkbar ist, dass sie zur Auftriebssicherung der Haltestellen als Gegengewicht mit den Bauwerken der Haltestellen verbunden werden.

Die Tunnelröhren sind davon unberührt, da sie ja für sich wie oben dargestellt standsicher sind.

Wie tragen die „Eisenbügel“, die jetzt in zu geringer Zahl eingebaut wurden, zur Festigkeit der Beton-Bauteile bei?

Die in die Schlitze eingestellten Bewehrungskörbe enthalten die für die Tragfähigkeit erforderliche Längenbewehrung, eine Querbewehrung meist in Form von Umschließungsbügeln und eine zusätzliche Verbindung der Längsbewehrung auf den beiden Außenseiten.

Diese Verbindungsbügel sind nur in den Bereichen hoher Beanspruchung oder an den Stellen, wo die Längsbewehrung durch Überlappung gestoßen ist, unbedingt erforderlich. Ansonsten kann auf diese Verbindungsbügel verzichtet werden, wenn die Längsbewehrung ausreichend tief im Beton liegt. Die Notwendigkeit und Anzahl dieser Bewehrung ergeben sich aus den statischen Nachweisen.

Welche Möglichkeiten gibt es, nachträglich zu prüfen, ob die Festigkeit der Betonteile ausreicht?

Zur Feststellung der tatsächlich eingebauten Bewehrungsstäbe und Bügel wäre die Betonoberfläche zu entfernen. Einfache indirekte Messmethoden ohne Beschädigung der Schlitzwände erscheinen mir nicht praktikabel, da mit einer Vielzahl verschiedener Betonstähle in großer Konzentration gerechnet werden muss. Eine eindeutige Zuordnung wäre demnach kaum möglich.

Warum muss die Grube geflutet werden, wenn der Pegel des Rheins steigt?

Ein Ansteigen des Rheinpegels und damit verbunden steigendes Grundwasser bedeuten für die Baugrubenwand eine außergewöhnliche Belastung.

Sollte auf Grund dieser hohen Belastung die zulässige Beanspruchung der Schlitzwand überschritten werden, wäre das Fluten eine Möglichkeit. Der innere Wasserdruck in der Baugrube würde dem Druck des Grundwassers von außen das Gleichgewicht halten.

Ein Fluten der Baugrube sollte nur dann vorgenommen werden, wenn die anschließenden Tunnelröhren verschlossen werden können und damit der Wasserzutritt in die benachbarten Baugruben verhindert wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Ertüchtigung der Baugrubenwände ohne Fluten der Baugrube ist der Einbau zusätzlicher Aussteifungsebenen. Dies würde die Stützlänge der Wände verringern und damit zu einer geringeren Beanspruchung führen.

Ist das Fluten normal für solche Bauwerke? Auch später, wenn die U-Bahn im Betrieb ist?

Dabei spielt der wirtschaftliche Aspekt eine große Rolle. Wie lange ist mit hohen Wasserständen zu rechnen, wie lange wird der Baufortschritt behindert? Manchmal kann es durchaus billiger sein, ein Fluten der Baugrube in Kauf zu nehmen. Da in Köln unter Zeitdruck gearbeitet wird, ist ein Fluten der Baugrube sicherlich nicht eingeplant gewesen.

Tunnel und Haltestellenbauwerke sind wasserdicht und für sich tragfähig geplant, ein Fluten nach Abschluss der Bauarbeiten deshalb ausgeschlossen und undenkbar. Eine solche Überlegung wurde auch nie angestellt. rok

Von Rolf O. Karis

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