TBM-Durchbruch bei Themse-Unterquerung: 2,2 km Kabeltunnel 49 Tage vor Zeitplan

Der neue Kabeltunnel ist ein Schlüsselprojekt des Netzausbaus in England und Wales und ersetzt eine bestehende Verbindung am Ende ihrer Nutzungsdauer und weist einen Innendurchmesser von 4 Metern (Außendurchmesser: 4,50 Meter) auf. Zum Einsatz kam ein Herrenknecht-Mixschild mit einem Durchmesser von 4.730 Millimetern und einer Länge von 108 Metern. Das System ist für einen Wasserdruck von bis zu 4,5 bar im Gezeitenbereich der Themsemündung ausgelegt.

Aufgrund der komplexen Geologie war der Mixschild zusätzlich als „Minigripper“ ausgelegt und verfügte über sogenannte Verrollflossen. Damit kann die Maschine festgesetzt werden, damit das Schneidrad nötigenfalls zurückgezogen werden kann. Außerdem war der Mixschild mit einem Bohrgerät zur Vorauserkundung und einer Teleskopkamera ausgestattet, sodass die Ortsbrust inspiziert werden konnte, ohne dass das Personal unter Überdruck arbeiten musste. So konnten Hindernisse im Gestein rechtzeitig erkannt und die notwendigen Vorkehrungen getroffen werden.

Eine präzise Stützung der Ortsbrust gewährleistete die nötige Sicherheit, während über eine Personenschleuse Werkzeugwechsel am Schneidrad unter Überdruckbedingungen durchgeführt werden konnten. Mit einem hydraulischen Überschneider konnte der Bohrdurchmesser vergrößert werden; dies ermöglichte Kurvenfahrten und vereinfachte Korrekturen bei der Steuerung.

Die beste Monatsleistung war die Installation von 712 Tunnelringen und 926 Meter Vortrieb. Beim wöchentlichen Vortrieb lag der Spitzenwert bei 229 Metern, die Tagesspitzenwerte betrugen 41 Meter Vortrieb und 31 Tunnelringe in 24 Stunden. Insgesamt wurden über 10.000 Tunnelsegmente und fast 1.700 Tunnelringe installiert.

Für das Abteufen des 45 Meter tiefen Startschachts in Tilbury sowie des 48 Meter tiefen Zielschachts in Gravesend setzte das Projektteam eine Schachtabsenkanlage (VSM / Vertical Shaft Sinking Machine) mit 15,90 Metern Durchmesser ein. Das Verfahren erlaubt den kontinuierlichen Bodenaushub und Ringbau unter Wasser ohne Absenkung des Grundwasserspiegels, was Setzungsrisiken im Umfeld minimiert.

Der Zielschacht wurde für den TBM-Durchbruch komplett geflutet, um ausbalancierte Druckverhältnisse zwischen grundwasserführendem Erdreich und Schacht zu erreichen („nasser Durchbruch“).

Der schnelle Vortrieb stützte sich maßgeblich auf die aufeinander abgestimmte Logistikkette. „Das von Herrenknecht gelieferte Multi Service Vehicle (MSV) transportierte pro Fahrt alle sechs Segmente eines Tunnelrings zur Maschine. Dort konnte Material für zwei Tunnelringe auf dem Tübbingzuführer und für einen weiteren Tunnelring auf dem Schnellentlader vorgehalten werden“, erklärt Tim Schellhammer, Projektmanager bei Herrenknecht. „Gleichzeitig stellte die Separationsanlage sicher, dass der in einer Slurry-Suspension abtransportierte Kreideboden effizient herausgefiltert wurde und das eingesetzte Wasser zu über 90 Prozent weiterverwendet werden konnte.“

Nach den verbleibenden Ringsegment-Bauarbeiten und der Entwässerung des gefluteten Schachts wird die TBM aus dem Schacht gehoben und anschließend demontiert. Ausschlaggebend für die schnelle Erstellung des Tunnels war die enge Zusammenarbeit zwischen dem Auftraggeber National Grid, dem bauausführenden Joint Venture Ferrovial Bemo JV und Herrenknecht. Weitere Erfolgsfaktoren waren sorgfältige Planung, genaue Kenntnisse der Bodenverhältnisse, störungsfrei laufende Maschinentechnik und ein erfahrenes Baustellenteam.