B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie Phase 2
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B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie Phase 2 Erläuterungsbericht B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 2 von 123 Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 3 3.1 3.2 4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 Ausgangssituation .................................................................................................. 9 Notwendigkeit der Maßnahme, Verkehrswege .......................................................... 9 Streckenvarianten im Querungsraum ........................................................................ 9 Ergebnis der Planungsphase 1 ............................................................................... 15 Geologische und felsmechanische Verhältnisse ............................................... 15 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 15 Schutzgebiete und Naturräumliche Gegebenheiten .......................................... 18 Schutzgebiete .......................................................................................................... 18 Naturräumliche Gegebenheiten ............................................................................... 19 Variante 1 ............................................................................................................... 20 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ................................................................. 20 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 20 Tunnelbauwerk ........................................................................................................ 22 Tunneldaten ............................................................................................................. 22 4.3.2 Querschnittsgestaltung ............................................................................................ 23 4.3.3 Konstruktion ............................................................................................................. 23 4.4 4.4.1 Bauverfahren ........................................................................................................... 24 Grundsätzliches ....................................................................................................... 24 4.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung .......................................................... 25 4.4.3 Geotechnisches Messprogramm ............................................................................. 27 4.4.4 Beweissicherung ..................................................................................................... 27 4.4.5 Abdichtung ............................................................................................................... 27 4.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................... 28 4.4.7 Fugenausbildung ..................................................................................................... 28 4.4.8 Fahrbahnaufbau ...................................................................................................... 28 4.4.9 Portallage ................................................................................................................ 28 4.5 4.5.1 Entwässerung .......................................................................................................... 29 Entwässerung während der Bauzeit ........................................................................ 29 4.5.2 Entwässerung im Endzustand ................................................................................. 30 4.6 4.7 4.7.1 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen .................................................................. 30 Betriebstechnische Ausstattung .............................................................................. 31 Grundlagen .............................................................................................................. 31 4.7.2 Beleuchtung ............................................................................................................. 31 4.7.3 Tunnellüftung ........................................................................................................... 31 4.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ..................................................................... 31 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 3 von 123 4.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................... 32 4.7.6 Brandmeldeanlagen ................................................................................................ 33 4.7.7 Löscheinrichtung ..................................................................................................... 33 4.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung .......................................... 34 4.7.9 Energieversorgung .................................................................................................. 34 4.7.10 Betriebsgebäude ..................................................................................................... 35 4.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................... 35 4.8 4.8.1 Herstellung .............................................................................................................. 35 Bauzeit ..................................................................................................................... 35 4.8.2 Baustelleneinrichtung .............................................................................................. 36 4.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ......................................................................... 36 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 Kosten ..................................................................................................................... 37 Variante 1 A ............................................................................................................ 38 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ................................................................. 38 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 38 Tunnelbauwerk ........................................................................................................ 39 Tunneldaten ............................................................................................................. 39 5.3.2 Querschnittsgestaltung ............................................................................................ 40 5.3.3 Konstruktion ............................................................................................................. 40 5.4 5.4.1 Bauverfahren ........................................................................................................... 41 Grundsätzliches ....................................................................................................... 41 5.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung .......................................................... 42 5.4.3 Geotechnisches Messprogramm ............................................................................. 45 5.4.4 Beweissicherung ..................................................................................................... 45 5.4.5 Abdichtung ............................................................................................................... 45 5.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................... 46 5.4.7 Fugenausbildung ..................................................................................................... 46 5.4.8 Fahrbahnaufbau ...................................................................................................... 46 5.4.9 Portallage ................................................................................................................ 46 5.5 5.5.1 Entwässerung .......................................................................................................... 47 Entwässerung während der Bauzeit ........................................................................ 47 5.5.2 Entwässerung im Endzustand ................................................................................. 48 5.6 5.7 5.7.1 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen .................................................................. 48 Betriebstechnische Ausstattung .............................................................................. 49 Grundlagen .............................................................................................................. 49 5.7.2 Beleuchtung ............................................................................................................. 49 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 4 von 123 5.7.3 Tunnellüftung ........................................................................................................... 49 5.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ..................................................................... 49 5.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................... 50 5.7.6 Brandmeldeanlagen ................................................................................................ 51 5.7.7 Löscheinrichtung ..................................................................................................... 51 5.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung .......................................... 52 5.7.9 Energieversorgung .................................................................................................. 52 5.7.10 Betriebsgebäude ..................................................................................................... 53 5.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................... 53 5.8 5.8.1 Herstellung .............................................................................................................. 53 Bauzeit ..................................................................................................................... 53 5.8.2 Baustelleneinrichtung .............................................................................................. 54 5.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ......................................................................... 54 5.9 6 6.1 6.2 6.3 6.3.1 Kosten ..................................................................................................................... 55 Variante 7 ............................................................................................................... 56 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ................................................................. 56 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 56 Tunnelbauwerk ........................................................................................................ 57 Tunneldaten ............................................................................................................. 57 6.3.2 Querschnittsgestaltung ............................................................................................ 58 6.3.3 Konstruktion ............................................................................................................. 58 6.4 6.4.1 Bauverfahren ........................................................................................................... 59 Grundsätzliches ....................................................................................................... 59 6.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung .......................................................... 60 6.4.3 Geotechnisches Messprogramm ............................................................................. 62 6.4.4 Beweissicherung ..................................................................................................... 62 6.4.5 Abdichtung ............................................................................................................... 62 6.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................... 62 6.4.7 Fugenausbildung ..................................................................................................... 63 6.4.8 Fahrbahnaufbau ...................................................................................................... 63 6.4.9 Portallage ................................................................................................................ 63 6.5 6.5.1 Entwässerung .......................................................................................................... 64 Entwässerung während der Bauzeit ........................................................................ 64 6.5.2 Entwässerung im Endzustand ................................................................................. 65 6.6 6.7 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen .................................................................. 65 Betriebstechnische Ausstattung .............................................................................. 65 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 5 von 123 6.7.1 Grundlagen .............................................................................................................. 65 6.7.2 Beleuchtung ............................................................................................................. 66 6.7.3 Tunnellüftung ........................................................................................................... 66 6.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ..................................................................... 66 6.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................... 67 6.7.6 Brandmeldeanlagen ................................................................................................ 68 6.7.7 Löscheinrichtung ..................................................................................................... 68 6.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung .......................................... 69 6.7.9 Energieversorgung .................................................................................................. 69 6.7.10 Betriebsgebäude ..................................................................................................... 69 6.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................... 70 6.8 6.8.1 Herstellung .............................................................................................................. 70 Bauzeit ..................................................................................................................... 70 6.8.2 Baustelleneinrichtung .............................................................................................. 71 6.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ......................................................................... 71 6.9 7 7.1 7.2 7.3 7.3.1 Kosten ..................................................................................................................... 72 Variante 8 ............................................................................................................... 73 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ................................................................. 73 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 73 Tunnelbauwerk ........................................................................................................ 74 Tunneldaten ............................................................................................................. 74 7.3.2 Querschnittsgestaltung ............................................................................................ 74 7.3.3 Konstruktion ............................................................................................................. 75 7.4 7.4.1 Bauverfahren ........................................................................................................... 75 Grundsätzliches ....................................................................................................... 75 7.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung .......................................................... 77 7.4.3 Geotechnisches Messprogramm ............................................................................. 79 7.4.4 Beweissicherung ..................................................................................................... 79 7.4.5 Abdichtung ............................................................................................................... 79 7.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................... 79 7.4.7 Fugenausbildung ..................................................................................................... 80 7.4.8 Fahrbahnaufbau ...................................................................................................... 80 7.4.9 Portallage ................................................................................................................ 80 7.5 7.5.1 Entwässerung .......................................................................................................... 81 Entwässerung während der Bauzeit ........................................................................ 81 7.5.2 Entwässerung im Endzustand ................................................................................. 82 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 6 von 123 7.6 7.7 7.7.1 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen .................................................................. 82 Betriebstechnische Ausstattung .............................................................................. 82 Grundlagen/Besondere Charakteristika .................................................................. 82 7.7.2 Beleuchtung ............................................................................................................. 83 7.7.3 Tunnellüftung ........................................................................................................... 83 7.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ..................................................................... 83 7.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................... 84 7.7.6 Brandmeldeanlagen ................................................................................................ 85 7.7.7 Löscheinrichtung ..................................................................................................... 85 7.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung .......................................... 85 7.7.9 Energieversorgung .................................................................................................. 86 7.7.10 Betriebsgebäude ..................................................................................................... 86 7.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................... 86 7.8 7.8.1 Herstellung .............................................................................................................. 87 Bauzeit ..................................................................................................................... 87 7.8.2 Baustelleneinrichtung .............................................................................................. 87 7.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ......................................................................... 88 7.9 8 8.1 8.2 8.3 8.3.1 Kosten ..................................................................................................................... 88 Variante 9 ............................................................................................................... 89 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ................................................................. 89 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................... 89 Tunnelbauwerk ........................................................................................................ 90 Tunneldaten ............................................................................................................. 90 8.3.2 Querschnittsgestaltung ............................................................................................ 90 8.3.3 Konstruktion ............................................................................................................. 91 8.4 8.4.1 Bauverfahren ........................................................................................................... 92 Grundsätzliches ....................................................................................................... 92 8.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung .......................................................... 93 8.4.3 Geotechnisches Messprogramm ............................................................................. 95 8.4.4 Beweissicherung ..................................................................................................... 95 8.4.5 Abdichtung ............................................................................................................... 95 8.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................... 95 8.4.7 Fugenausbildung ..................................................................................................... 96 8.4.8 Fahrbahnaufbau ...................................................................................................... 96 8.4.9 Portallage ................................................................................................................ 96 8.5 Entwässerung .......................................................................................................... 97 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 7 von 123 8.5.1 Entwässerung während der Bauzeit ........................................................................ 97 8.5.2 Entwässerung im Endzustand ................................................................................. 98 8.6 8.7 8.7.1 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen .................................................................. 98 Betriebstechnische Ausstattung .............................................................................. 98 Grundlagen/Besondere Charakteristika .................................................................. 98 8.7.2 Beleuchtung ............................................................................................................. 99 8.7.3 Tunnellüftung ........................................................................................................... 99 8.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ..................................................................... 99 8.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................. 100 8.7.6 Brandmeldeanlagen .............................................................................................. 101 8.7.7 Löscheinrichtung ................................................................................................... 101 8.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung ........................................ 101 8.7.9 Energieversorgung ................................................................................................ 102 8.7.10 Betriebsgebäude ................................................................................................... 102 8.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................. 102 8.8 8.8.1 Herstellung ............................................................................................................ 103 Bauzeit ................................................................................................................... 103 8.8.2 Baustelleneinrichtung ............................................................................................ 103 8.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ....................................................................... 104 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9.3.1 Kosten ................................................................................................................... 104 Variante 9, optimiert ............................................................................................ 105 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich ............................................................... 105 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse .................................................. 105 Tunnelbauwerk ...................................................................................................... 106 Tunneldaten ........................................................................................................... 106 9.3.2 Querschnittsgestaltung .......................................................................................... 106 9.3.3 Konstruktion ........................................................................................................... 107 9.4 9.4.1 Bauverfahren ......................................................................................................... 108 Grundsätzliches ..................................................................................................... 108 9.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung ........................................................ 109 9.4.3 Geotechnisches Messprogramm ........................................................................... 111 9.4.4 Beweissicherung ................................................................................................... 111 9.4.5 Abdichtung ............................................................................................................. 111 9.4.6 Betoninnenschale .................................................................................................. 111 9.4.7 Fugenausbildung ................................................................................................... 112 9.4.8 Fahrbahnaufbau .................................................................................................... 112 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 8 von 123 9.4.9 Portallage .............................................................................................................. 112 9.5 9.5.1 Entwässerung ........................................................................................................ 113 Entwässerung während der Bauzeit ...................................................................... 113 9.5.2 Entwässerung im Endzustand ............................................................................... 114 9.6 9.7 9.7.1 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen ................................................................ 114 Betriebstechnische Ausstattung ............................................................................ 114 Grundlagen/Besondere Charakteristika ................................................................ 114 9.7.2 Beleuchtung ........................................................................................................... 115 9.7.3 Tunnellüftung ......................................................................................................... 115 9.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen ................................................................... 115 9.7.5 Kommunikationseinrichtung .................................................................................. 116 9.7.6 Brandmeldeanlagen .............................................................................................. 117 9.7.7 Löscheinrichtung ................................................................................................... 117 9.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung ........................................ 117 9.7.9 Energieversorgung ................................................................................................ 118 9.7.10 Betriebsgebäude ................................................................................................... 118 9.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) ............................................................. 118 9.8 9.8.1 Herstellung ............................................................................................................ 119 Bauzeit ................................................................................................................... 119 9.8.2 Baustelleneinrichtung ............................................................................................ 119 9.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen ....................................................................... 120 9.9 10 Kosten ................................................................................................................... 120 Zusammenstellung .............................................................................................. 122 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 9 von 123 1 Ausgangssituation 1.1 Notwendigkeit der Maßnahme, Verkehrswege Der Streckenzug der B 64 und B 240 von Holzminden bis zur B 3 bei Elze stellt die Anbindung des Landkreises Holzminden an das Oberzentrum Hannover dar. Aufgrund der topographischen Gegebenheiten ist diese Verkehrsverbindung unbefriedigend. Eine Prognos-Studie kommt zu dem Ergebnis, dass der Landkreis Holzminden die bundesweit schlechteste verkehrliche Erreichbarkeit zum Bundesautobahnnetz aufweist. Zur Verbesserung der Anbindung neben der hier zu untersuchenden Querung des Höhenzuges Ith sind eine Reihe von Ortsumgehungen im Streckenzug vorgesehen. Die Ith-Querung weist wenig leistungsfähige Steigungs- und Gefällestecken auf. Von Süden kommend steigt die B 240 von ca. 190 m NN auf ca. 360 m NN auf einer Strecke von ca. 2,7 km. Dies entspricht einer durchschnittlichen Steigung von ca. 5,3 %. Nach der Ortsdurchfahrt von Holzen-Ith fällt die Gradiente bis zur Ortsdurchfahrt Capellenhagen von 360 m NN auf 260 m NN auf einer Strecke von ca. 1.500 m. Dies entspricht einem durchschnittlichen Gefälle von ca. 6,67 %. Der Höhenzug Ith selbst hat eine maximale Höhe von 384 m NN. Die Leistungsfähigkeit soll deswegen durch eine Tunnellösung verbessert werden. Des weiteren sollen die Ortsdurchfahrten Holzen-Ith und Capellenhagen durch Ortsumgehungen ersetzt werden. Ziel der vorliegenden Machbarkeitsstudie ist, die technische Machbarkeit der Tunnelbauwerke zu untersuchen, die Eingriffe der Tunnelbauwerke in die Schutzgebiete darzustellen und die Kosten für die verschiedenen Varianten zu ermitteln. 1.2 Streckenvarianten im Querungsraum Im Zuge der bisherigen Planung, die Grundlage für das Raumordnungsverfahren ist, wurden aus der Antragskonferenz aus 8 Varianten 5 Varianten mit Tunnelbauwerken unterschiedlicher Länge ausgewählt, die Gegenstand der Machbarkeitsstudie Ith-Tunnel Phase 1 waren. Variante Tunnellänge Variante 1 Tunnellänge ca. 2.080 m Variante 2 Tunnellänge ca. 460 m Variante 5 Tunnellänge ca. 850 m Variante 7 Tunnellänge ca. 1.980 m Variante 8 Tunnellänge ca. 550 m Der Trassenkorridor beginnt im Süden am Beginn der heutigen Steigungsstrecke zur Ith-Querung und endet im Norden nördlich von Capellenhagen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 10 von 123 Die Varianten 2, 5, 7 und 8 liegen westlich von Capellenhagen. Lediglich die Variante 1 führt östlich an Capellenhagen vorbei. Im Zuge der Machbarkeitsstudie Phase 1 wurde eine Variante 8a und 9 neu zusätzlich entwickelt, die zum Ziel hatten, das Südportal und den bergm. Anschlag der Variante 8 südlich der Kehre anzuordnen, um die Eingriffe in das Brutgebiet des Uhus zu minimieren. Da die Tieferlegung der Gradiente in Variante 8a im Bauzustand nicht zum Ergebnis hatte, dass bauzeitliche Eingriffe nördlich der Kehre vermieden werden, wurde diese Variante wieder verworfen, so dass nur die Variante 9 weiterverfolgt wurde. Die Gradiente der Variante 1 wurde mit der Variante 1A soweit abgesenkt, dass auch im Süden Eingriffe in das FFH-Gebiet vermieden werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt: B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 11 von 123 Var. Phase 1 Variante 1 Variante 1 A Variante 2 Variante 5 Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu Tunnellänge (Firste) 2.220 m 2.550 m 510 m 895 m 2.080 m 640 m 1.135 m davon bergmännisch 2.070 m 2.340 m 465 m 845 m 1.980 m 550 m 1.080 m Rettungsstollenlänge 2.210 m 2.557 m 255 m 600 m 2.093 m 330 m 1.143 m Pannenbuchten 3 4 -- -- 3 -- 1 Querschläge 7 9 1 2 7 2 5 Rauchabsaugung im Brandfall Rauchabsaugung im Brandfall Rauchabsaugung im Brandfall reine Längslüftung Annahme, reine Längslüftung Längslüftung im Normalbetrieb Längslüftung im Normalbetrieb Abluftzentrale über dem Südportal über dem Südportal -- -- Risikoanalyse nicht erforderlich nicht erforderlich Kriterium 1 2 3 Tunneldaten Lüftungssystem Annahme: reine Längslüftung Längslüftung im Normalbetrieb -- -- nicht erforderlich erforderlich über dem Nordportal nicht erforderlich nicht erforderlich erforderlich Gradientenlage Südportal 225,842 m NN 201,173 m 303,959 m NN 294,412 m NN 261,671 m NN 295,419 m NN 281,284 m NN Hochpunkt 232,311 m NN 220,421 m 304,719 m NN 294,877 m NN 271,905 m NN 302,487 m NN 292,211 m NN Nordportal 215,666 m NN 214,414 m 302,345 m NN 290,833 m NN 239,218 m NN 297,304 m NN 286,909 m NN + 2,03 %/- 1,17 % + 1,05 %/ - 0,99 % + 1,28 %/- 0,64 % + 1 %/ - 0,51 % + 4,4 %/- 2,15 % 4,3 %/- 2,25 % 2,64 %/- 3,64 % bis ca. 8 bar bis 9 bar < 0,5 bar bis ca. 1,6 bar bis ca. 4,5 bar < 0,7 bar bis 2,2 bar Sondermaßnahmen für Abdichtung erforderlich Sondermaßnahmen für Abdichtung erforderlich Kreisquerschnitt, druckwasserhaltend mit Zwischendecke Kreisquerschnitt, druckwasserhaltend mit Zwischendecke sohloffen, drainiert voraussichtlich druckwasserhaltend ohne Zwischendecke druckwasserhaltend sohloffen, drainiert druckwasserhaltend mit Zwischendecke ohne Zwischendecke ohne Zwischendecke Längsneigung 4. reine Längslüftung Bautechnik Wasserdruck schätzt)* (ge- Tunnelquerschnitt ohne Zwischendecke Hinweis: Aufgrund der später hergestellten Bohrung liegt der max. Grundwasserspiegel ca. 30 m tiefer (- 3bar) als geschätzt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 12 von 123 Var. Phase 1 Variante 1 Variante 1 A Variante 2 Variante 5 Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu VKL 3 A 100 m 100 m 70 m 125 m 170 m 120 m 135 m VKL 4 A 400 m 480 m 200 m 300 m 490 m 240 m 225 m VKL 6 A 1.370 m 1.700 m 135 m 370 m 1.110 m 140 m 620 m VKL 7 A 200 m 200 m 60 m 50 m 210 m 50 m 100 m Gegenvortrieb Gegenvortrieb einseitig von Osten einseitig von Süden Gegenvortrieb einseitig von Osten einseitig von Süden über Trasse über Trasse Baustraße erforderlich über die Trasse über die Trasse Baustraße erforderlich über die Trasse ca. 5 Jahre ca. 5,7 Jahre ca. 2,25 Jahre ca. 3 Jahre ca. 5 Jahre ca. 2,5 Jahre ca. 3,5 Jahre im FFH-Gebiet und Naturschutzgebiet Ith außerhalb der Schutzgebiete Kriterium abgeschätzte VKVerteilung Vortrieb Erschließung Baustelle 5 Bauzeit 6 Umweltfachliche Gesichtspunkte – der Südportal/Westportal im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland – Baugrubenfläche Süd/West – Nordportal/Ostportal – Baugrubenfläche Nord/Ost 3.300 m² außerhalb der Schutzgebiete 5.500 m² 6.000 m² außerhalb der Schutzgebiete 5.500 m² im FFH-Gebiet und im FFH-Gebiet und im FFH-Gebiet und im FFH-Gebiet und im FFH-Gebiet und Naturschutzgebiet Ith Naturschutzgebiet Ith Naturschutzgebiet Ith Naturschutzgebiet Ith Naturschutzgebiet Ith im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland im EUVogelschutzgebiet Sollingvorland 1.350 m² 1.750 m² 4.400 m² 1.300 m² 2.800 m² im FFH-Gebiet und Naturschutzgebiet 2.150 m² im FFH-Gebiet 1.900 m² außerhalb FFH- und Naturschutzgebiet, jedoch noch im Landschaftsschutzgebiet 1.900 m² im FFH- und Naturschutzgebiet Ith 4.300 m² im FFH-Gebiet 1.650 m² B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 13 von 123 Var. Phase 1 Variante 1 Variante 1 A Variante 2 Variante 5 Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu Kriterium – Brutplatz Uhu – Sonstiges -- – Wasserschutzzone -- – Einschätzung 7 Kosten - Grenzwertbetrachtung relativ großer Abstand des Südportals von den Ith-Klippen (ca. 850 m) außerhalb des Schutzgebietes Westportal in unmittelbarer Nähe zum Brutgebiet (< 100 m) Südportal im Nahbereich des UhuBruthabitats (< 100 m) weiter vom UhuSüdportal im NahbeBruthabitat abgerückt reich des Uhu(ca. 450 m) Bruthabitats (< 100 m) Im Wohnbereich des Bruthabitats, jedoch südlich der Kehre -- Im Bereich der freien Strecke West Eingriffe in die vorhandenen Quellbereiche Im Bereich der freien Strecke West Eingriffe in die vorhandenen Quellbereiche Im Bereich der freien Strecke West Eingriffe in die vorhandenen Quellbereiche Im Bereich der freien Strecke Ost führt die Trasse durch FFHLebensraumtypen Freie Strecke West Eingriff in Quellbereiche Im Bereich der freien Strecke West Eingriffe in die vorhandenen Quellbereiche -- -- -- Unterquerung der Wasserschutzzone III -- -- Umfangreichste Beeinträchtigung des FFH-Gebietes sowohl im Westen als auch im Osten Variante naturschutzfachlich problematisch Erhebliche Beeinträchtigung gem. § 34, Abs. 2 BNaTSchG Variante naturschutzfachlich kritisch Erhebliche Beeinträchtigung der Erhaltungsziele des FFH-Gebietes, jedoch günstiger als Variante 2, 4 und 9 zu bewerten Erhebliche Beeinkeine Beeinträchtiträchtigung der gung Erhaltungsziele des FFH-Gebietes. Jedoch liegen durch die Randlage nach der Variante 1 A, die geringsten Beeinträchtigungen vor Erhebliche Beeinträchtigung sowohl im Westen als auch im Osten Erhebliche Beeinträchtigung sowohl im Westen als auch im Osten, wobei im Westen die Lage des Portals südlich der Kehre positiv zu sehen ist. Tunnel drainiert VKL 3 A und 4 A -- -- 14,5 Mio. € 35,3 Mio. € -- 19,9 Mio. € 35,2 Mio. € Tunnel drainiert VKL 6 A und 7 A -- -- 22,0 Mio. € 45,9 Mio. € -- 29,1 Mio. € 55,2 Mio. € Tunnel druckwasserhaltend VKL 3 A und 4A 110,0 Mio. € 128,5 Mio. € 19,4 Mio. € 26,0 Mio. € 96,7 Mio. € 26,2 Mio. € 47,0 Mio. € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 14 von 123 Var. Phase 1 Variante 1 Variante 1 A Variante 2 Variante 5 Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu 140,2 Mio. € 165,3 Mio. € 22,0 Mio. € 39,9 Mio. € 125,6 Mio. € 33,2 Mio. € 62,5 Mio. € Kriterium Tunnel druckwasserhaltend Vkl 6 A und 7 A - Tunnelkosten gem. abgeschätzter VKLVerteilung 127,9 Mio. € 151,0 Mio. € 16,5 Mio. € (drainiert) 32,0 Mio. € (drainiert) 107,0 Mio. € 23,0 Mio. € (drainiert) 54,5 Mio. € (druckwasserhaltend) - Geschätzte Betriebskosten (Wartung, Strom, Lampenersatz, Reinigung) 275.000 €/Jahr 315.000 €/Jahr 70.000 €/Jahr 110.000 €/Jahr 260.000 €/Jahr 90.000 €/Jahr 140.000 €/Jahr B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 15 von 123 1.3 Ergebnis der Planungsphase 1 Aufgrund der Schutzgebiete und naturräumlichen Gegebenheiten wurden die Varianten 2 und 5 ausgeschlossen, da diese Varianten in der Trassenführung auch westlich der „Spitzkehre“ in FFH-Lebensraumtypen eingreifen und die Portale dort in unmittelbarer Nähe zum Bruthabitat des Uhus zu liegen kommen. Daher werden im Folgenden in der Planungsphase 2 nur noch die Tunnelvarianten 1, 1A, 7, 8 und 9 detailliert untersucht und beschrieben. Aufgrund weiterer Abstimmungen mit den Landschaftsplanern im Zuge der Planungsphase 2 wurde die Variante 9 zusätzlich optimiert und als Variante 9, optimiert mit in den Variantenvergleich aufgenommen. 2 Geologische und felsmechanische Verhältnisse 2.1 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Die geologischen Verhältnisse wurden von der Dr. Spang GmbH im Rahmen eines Archivgutachtens ermittelt und in einer 2. Phase darauf 2 Kernbohrungen ergänzt. Die Ergebnisse sind im Archivgutachten vom 14.06.2010 und im Geotechnischen Gutachten vom 15.02.2011 dokumentiert, so dass hier die wesentlichen Aussagen zusammengefasst wurden. Die geologischen Längsschnitte sind in Anlage 7 zusammengestellt. Der im Naturraum Leine- und Weserbergland gelegene Ith bildet den westlichen Rand der geologischen Ith-Hils-Mulde und wurde durch Reliefumkehr herausgeprägt. Der Gebirgszug wird durch Schichten des Mittleren und Oberen Juras gebildet, wobei die ältesten Schichten im Westen und die jüngsten Schichten im Osten des Ith auftreten. Lithologisch handelt es sich bei den Gesteinen des Mittleren Juras um Tonsteine, die z.T. sandig und kalkig ausgebildet sind. Hydrogeologisch handelt es sich um Grundwasser-Geringleiter. Die Gesteine des Oberen Juras setzen sich überwiegend aus Kalksteinen, Dolomitsteinen und Mergelsteinen zusammen, die plattig bis massig ausgebildet sein können. Schichtweise tritt auch Verkarstung in Form von Kluftkarst (Korallenoolith bis Eimbeckhäuser Plattenkalk) auf. Die jüngsten Schichten des Oberen Juras bilden im Osten des Projektgebietes die Ton- und Mergelsteine des Münder Mergels. Eine Übersicht über die erwarteten Festgesteine ist in nachfolgender Tabelle enthalten. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 16 von 123 Untergruppe Formation Schichtglied (Dogger) Mittlerer Jura Eimbeckhäuser Plattenkalk GigasSchichten Kimmeridge „oberer“ Oxford Oberer Jura (Malm) Portland Münder Mergel Mittlerer Kurzbezeichnung Lithologie Gesamtmächtigkeit [m] joM Ton- und Mergelsteine, grau und bunt, im mittleren Teil mit Kalkstein und Gips- bzw. Anhydrit- Einlagerungen > 120 bis 500 joE Kalksteine, ebenplattig, z.T. oolithisch oder schillführend sowie Mergelsteine, grau 130 bis ? 200 joG Kalksteine, oft schillreich und oolithisch und Tonbis Mergelsteine 140 bis 180 Ton- bis Mergelsteine 20 bis 30 Kalksteine, schillführend, oolithisch und Ton- bis Mergelsteine 40 bis 100 Mergelsteine und Kalksteine 20 bis 30 joKI(o) joKI(m) Unterer joKI(u) Korallenoolith joK Kalksteine, oolithisch bis Dolomitsteine, massig 70 30 joH Kalksteine, oolithisch, schillführend und Mergelsteine 70 45 Heersumer Schichten Callovium - jmcl Tonsteine, kalkig, feinsandig, mit Kalkkonkretionen Bathonium - jmbt Tonsteine, kalkig, z.T. feinsandig Bajocium - jmbj Tonsteine, z.T. kalkig und feinsandig Stratigraphische und lithologische Ausbildung der Festgesteine > 140 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 17 von 123 Mit Ausnahme der Mergel sind die Gesteine als Kluftgrundwasserleiter einzustufen. Da die Lockergesteinsüberlagerung im Bereich des Ith-Kamms relativ gering ist, kann für die Tunnelvarianten prinzipiell von einem Grundwasserstockwerk ausgegangen werden. Der Höhenzug bildet dabei eine überregionale Grundwasserscheide zwischen den Einzugsgebieten der Weser im Westen und der Leine im Osten. Im Bereich der Tunnelvarianten liegen nur wenige Informationen über die Lage des Grundwasserspiegels vor. Sowohl am West- als auch am Osthang des Ith tritt lokal Bergwasser an Überlaufquellen bzw. bei Lockergesteinsüberdeckung als Hangschuttquellen zutage. Die Quellhorizonte liegen im Westen in den Heersumer Schichten – am Übergang zwischen Mittlerem und Oberem Jura – im Osten im Eimbecker Plattenkalk bzw. im Übergang zum Münder Mergel. Bedingt durch die Lage des Projektgebietes am westlichen Rand der Ith-Hils-Mulde fallen die Schichten einheitlich mit etwa 25° bis 30° in nordöstliche Richtung ein. Die Lagerungsverhältnisse sind weitgehend gleichmäßig. Nach der geologischen Karte zeigt der Ith-Kamm nur wenige Störungen, die bevorzugt diagonal bis quer zum Streichen der Schichten verlaufen. Alle Störungen haben demnach, soweit ihre Bewegungstendenz ermittelt werden konnte, Zerrungs-(Dehnungs-)charakter. Im Zuge der weiteren Planung wurden 2 Bohrungen abgeteuft, wobei eine Bohrung auf dem Ith-Kamm und die 2. Bohrung im südlichen Vorlandbereich angeordnet wurde. Aus diesen Bohrungen wurden nachfolgende Erkenntnisse gewonnen: 1. Der Grundwasserspiegel (Bemessungswasserspiegel) liegt ca. auf 285 mNN und somit ca. 25 m tiefer als in Phase 1 geschätzt. 2. Kurzbeschreibung der im Tunnel anstehenden Gesteinsschichten auf Basis der Bohrungen BK 1 und BK 2 Callovium Bei den in Bohrung 02/2010 angetroffenen Schichten des Callovium handelt es sich um überwiegend dunkelgrüne, stark geklüftete und stark verwitterte mergelige Tonsteine sowie Tonmergelsteine, die häufig blättrig zerbrechen. Lokal sind diese Schichten schwach bituminös und enthalten Pyritkristalle und sind damit geogen vorbelastet. Die Schichten weisen einaxiale Druckfestigkeiten zwischen 0 und ca. 3 MN/m² auf. Heersumer Schichten Bei den in Bohrung 01/2010 erbohrten Schichten handelt es sich um eine Wechselfolge aus relativ verwitterungsresistenten Kalksteinen und veränderlich festen Tonmergel- und Kalkmergelsteinen, die horizontweise stark verwittert bis zersetzt sein können. Die Heersumer Schichten sind nahezu durchgehend bituminös und damit geogen vorbelastet. Die durchgeführten einaxialen Druckversuche für Kalksteine ergaben Festigkeiten zwischen 13 und 56 MN/m². Die Festigkeiten der Tonmergelsteine (1,3 bis 6 MN/m²) und der Mergel- und Tonmergelsteine (0,1 bis 11 MN/m²) sind deutlich geringer Korallenoolith Beim in Bohrung BK 01/2010 erbohrten Kollenoolith handelt es sich um massige bis bankige, oft poröse bis kavernöse oolithische Kalksteine, die teilweise durch dünne Mergelsteinzwischenlagen getrennt sind. Die einaxiale Druckfestigkeit B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 18 von 123 schwankt nach den Versuchsergebnissen in Abhängigkeit vom Verwitterungsgrad zwischen ca. 11,5 MN/m² und 160 MN/m². Kimmeridge Bei der in Bohrung BK 1/2010 erbohrten Gesteine handelt es sich um eine Wechselfolge aus relativ verwitterungsresistenten und fossilführenden Kalksteinen und veränderlich festen Kalkmergelsteinen, die horizontweise stark verwittert sein können. Die einaxiale Druckfestigkeit schwankt je nach Verwitterungsgrad zwischen 6 MN/m² und 145 MN/m², wobei die Mergelsteine lediglich Druckfestigkeiten zwischen 6 MN/m² und 20 MN/m² aufweisen. Felsmechanische Grunddaten Anhand eines Archivgutachtens und von den in den Bohrungen BK 1 und BK 2 durchgeführten Untersuchungen wird für die Machbarkeitsuntersuchung von folgenden Grunddaten ausgegangen: Rechenwerte für Gebirgsklassen Charakteristische Rechenwerte Kennwert/ Merkmal Formelzeichen Einheit Kalkstein Ton-/Tonmergelstein untere mittlere obere untere mittlere obere 5 70 150 0,01 2 10 Einaxiale Gesteinsdruckfestigkeit σC MN/m² Poissonzahl Gebirge ν - 0,4 0,3 0,25 0,45 0,35 0,3 E-Modul Gebirge E MN/m² 2.500 14.000 20.000 250 1.000 3.500 Verformungsmodul Gebirge EV MN/m² 1.000 5.000 10.000 150 500 2.000 Wichte feuchtes Gebirge kN/m³ 26,5 26,5 26,5 24,5 24,5 24,5 Reibungswinkel ‘ ° 30 35,0 40 20 25 27,5 Kohäsion Gebirge c‘ kN/m² 150 350 400 3 Schutzgebiete und Naturräumliche Gegebenheiten 3.1 Schutzgebiete Der Höhenzug des Ith ist als FFH-Gebiet gemeldet (Nr. 3823-301). Dieses europäische Schutzgebiet wird von allen untersuchten Trassenvarianten gequert. Ebenfalls Teil des Schutzgebietsnetzes ‚Natura 2000’ ist die Saale, welche als FFH-Gebiet 3824-333 gemeldet wurde. Eine Querung dieses FFH-Gebietes ist für keine der untersuchten Varianten vorgesehen. Die Varianten 1 und 1A, welche eine Ostumge- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 19 von 123 hung von Capellenhagen vorsehen, halten jedoch nur einen geringen Abstand zu diesem Schutzgebiet ein. Das EU-Vogelschutzgebiet 4022-431 ‚Sollingvorland’ nimmt im nördlichen Landkreis Holzminden große Flächenanteile ein. Seine Ausdehnung reicht im Bereich der Dielmisser und Lüerdisser Klippen etwa bis in die Kammlage des Ith; im Bereich der Ithwiesen sind auch Flächen östlich der Kammlinie in das EU-Vogelschutzgebiet einbezogen. Innerhalb des Untersuchungsgebietes befinden sich – jeweils mit Teilflächen – die Naturschutzgebiete (NSG) HA 214 ‚Ith’ und HA 213 ‚Ithwiesen’. Weiterhin sind Teile des Untersuchungsgebietes in den Landschaftschutzgebieten (LSG) Ith (Landkreis Hameln-Pyrmont: HM 030) und Ithwiesen (Landkreis Hildesheim: HI 065) geschützt. Teilweise sind diese LSG mit den – später ausgewiesenen – NSG deckungsgleich. Im Gebiet des Landkreises Holzminden sind innerhalb des Untersuchungsgebietes mehrere Felsen als Naturdenkmal ausgewiesen. Dem gesetzlichen Biotopschutz gemäß § 30 BNatSchG unterliegen in den Kammlagen des Ith insbesondere die Felsen, Geröllhalden, Höhlen und Wälder trockenwarmer Standorte sowie in den Hanglagen v.a. Quellbereiche und naturnahe Bachabschnitte. Der Schutz dieser Biotope erfolgt kraft Gesetzes und bedarf keines besonderen Verfahrens. Die Flächenanteile des Untersuchungsgebietes, welche sich im Landkreis HamelnPyrmont befinden, sind zugleich Teil des Naturparks Weserbergland. Nordwestlich von Capellenhagen befindet sich das Trinkwasserschutzgebiet Capellenhagen / Fölziehausen. 3.2 Naturräumliche Gegebenheiten Der Ith bildet die über 20 Kilometer lange Westflanke der „Ith-Hils-Mulde“. Das Untersuchungsgebiet umfasst einen Landschaftsausschnitt im südlichen Ith von der Eschershausener Liassenke im Süden über den Kamm bis zur Wallenser Senke im Norden. Der Ith ist eines der größten zusammenhängenden Kalkbuchenwald-, Schluchtwald- und Kalkfels-Gebiete in Niedersachsen. Der südliche Teil stellt einen besonders repräsentativen und charakteristischen Ausschnitt dieses Vegetationsgefüges dar. Auf den Liastonen am südlichen Hangfuß treten zahlreiche Quellbäche zutage, die z.T. von Quell- und Auwäldern begleitet werden und stellenweise Versinterungen aufweisen. Die Felsformationen der Dielmisser und Lüerdisser Klippen gehören zu den flächenmäßig größten und mit Wandhöhen von bis zu 35 m zu den höchsten Felsgruppierungen im Ith. Sie beherbergen eine spezifische Felsvegetation mit zahlreichen seltenen Pflanzenarten, die z.T. nur im Ith oder nur noch an wenigen weiteren Orten in Niedersachsen vorkommen. Der Ith-Kamm ist außerdem Standort von Orchideen-Buchenwäldern sowie von Schluchtwäldern, deren Vergesellschaftung ein besonderes Charakteristikum dieses Bergzuges ist. In den Felsen sind natürliche Höhlen vorhanden. Auf der Nordostseite des Ith zwischen Capellenhagen und Holzen zieht sich die landwirtschaftliche Nutzung bis zur Kammhöhe auf fast 400 m ü.NN hinauf. Hier be- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 20 von 123 finden sich die heute zum großen Teil als Segelfluggelände genutzten Ithwiesen. Die Ithwiesen sind eines der größten zusammenhängenden Grünlandgebiete Südniedersachsens, für die sich eine jahrhundertelange konstante Mähwiesennutzung nachweisen lässt. Sie beinhalten eines der größten Vorkommen magerer submontaner Glatthaferwiesen des Landes. Darüber hinaus sind in den Ithwiesen Kalkmagerrasen, Borstgrasrasen, Feuchtgrünland sowie Kalkquellfluren und -sümpfe anzutreffen. Das weitläufige, am Unterhang von kleinen, hangparallel verlaufenden Schichtrippen gegliederte Gelände weist eine besondere landschaftliche Eigenart auf, welche zum einen von naturnahen Landschaftselementen und zum anderen von einer in Teilen noch traditionell bewirtschafteten Kulturlandschaft geprägt ist. Die Wallenser Senke, deren südöstliche Ausläufer sich bis nach Fölziehausen erstrecken, wird von der Saale durchflossen, ein naturnaher, von Weiden- und ErlenEschen-Auwald gesäumter Mittelgebirgsbach, der zur Leine hin entwässert. Im Folgenden werden die Varianten 1, 1A, 7, 8, 9 und 9, optimiert jeweils ausführlich als einzelnes Bauwerk beschrieben. 4 Variante 1 4.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Bei der Variante 1 beginnt der Tunnel südlich von Holzen-Ith. Unmittelbar hinter dem bestehenden Parkplatz schwenkt die Trasse in gerader Linienführung in den Höhenzug des Ith ein. Bei km 2+705 schwenkt die Trasse mit einem Radius R = 1300 nach Osten ab und tritt östlich von Capellenhagen wieder aus dem flach abfallenden Vorlandgebiet aus dem Hang aus. Vor dem unmittelbaren Tunnelbereich steigt im Westen die bestehende B 240 mit 5,45 % an. Um die Trasse in den Berg zu führen, wird ein Ausrundungsradius von H = 5.000 m angeordnet, dem sich eine Steigungsstrecke von 2,0372 % anschließt. Im Bereich der Kuppe ist ein Kuppenhalbmesser R = 30.000 m vorgesehen, dem sich eine Gefällestrecke von 1,17 % anschließt. Der Hochpunkt liegt bei 232,311 m NN. Das Gelände steigt im Südosten zunächst mit ca. 30 % an. Danach schließt sich der steile Ith-Kamm an. Nach dem Ith-Kamm fällt das Gelände flach nach Osten ein. Die maximale Überdeckung beträgt ca. 150 m. 4.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Der westliche Tunneleingangsbereich wird unterhalb einer vermutlich etwa 5 bis 7 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt und Verwitterungslehm im Tonmergelgestein des Mittleren Juras (Callovium) liegen. Der Übergang zum Oberen Jura mit den mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen der Heersumer Schichten wird bei etwa km 2+390 erwartet. Nach der geologischen Karte ist bei etwa km 2+530 mit der Querung einer Störung zu rechnen. Ab etwa km 2+640 wird die Gradiente in den massigen, sehr harten Kalksteinen des Korallenooliths liegen. Zwischen etwa km 2+840 und 3+310 folgen mäßig feste bis harte Mergel- und Kalksteine des Kimmeridge, die im Übergang zu den nachfolgenden Gesteinen der Gigas-Schichten B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 21 von 123 auch als Tonsteine ausgebildet sein können. Der Übergang selbst wird nach der geologischen Karte als Störungszone erwartet. Ingenieurgeologisch sind die GigasSchichten ähnlich den Schichten des Kimmeridge einzustufen: Sie bestehen aus einer Wechselfolge aus mäßig festen Kalksteinen und Ton- bis Mergelsteinen. Eine Schichtverdoppelung im Übergangsbereich zum Eimbeckhäuser Plattenkalk zwischen km 3+620 und etwa 3+660 ist vermutlich auf Störungen zurückzuführen. Die mäßig festen Kalk- und Mergelsteine des Eimbeckhäuser Plattenkalks werden voraussichtlich zwischen km 3+740 und km 4+080 durchfahren. Der östliche Portalbereich wird in mäßig festen Ton- und Mergelsteinen des Münder Mergels liegen. Die Mächtigkeit der bindigen Lockergesteinsüberlagerung wird auf etwa 5 m geschätzt. Gips- und Anhydriteinlagerungen werden bis zum Tunnelportal voraussichtlich nicht angetroffen. Der Tunnel wird bis etwa km 2+390 in geringdurchlässigen Festgesteinen unter dem Grundwasserspiegel liegen. Auch im weiteren Verlauf wird der Tunnel unter dem Bergwasserspiegel liegen. Die Höhe der Wassersäule über Gradiente wird zwischen etwa 45 m und maximal etwa 55 m liegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 22 von 123 4.3 Tunnelbauwerk 4.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) Übergang offene/bergm. Bauweise Süd Übergang offene/bergm. Bauweise Nord Nordportal (Firste) Tunnellänge (Portalfuß) bergm. Tunnellänge Station/Höhe 2+030/225,84 mNN 2+080 Länge/Abstand 4+150 4+250/215,666 mNN 2+018 bis 4+262 2.244 m 2.070 m 560 m zum Südportal Pannenbucht 1 km 2+565 ÷2+615 Pannenbucht 2 km 3+125 ÷ 3+175 560 m 560 m Pannenbucht 3 km 3+685 ÷ 3+735 540 m zum Nordportal Paralleler Rettungsstollen ca. 2.210 m 280 m zum Südportal Querschlag 1 2+310 285 m Querschlag 2 2+595 Querschlag 3 2+875 280 m 280 m Querschlag 4 3+155 280 m Querschlag 5 3+435 Querschlag 6 3+715 280 m 275 m Querschlag 7 3+990 260 m zum Nordportal Längsneigung S-N Hochpunkt + 2,03 %/- 1,17 % 2+653,1/232,31 mNN B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 23 von 123 4.3.2 Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den ca. 2.244 m langen Gegenverkehrstunnel wird gem. RABT Punkt 4.3.3 eine Rauchabsaugung über eine Zwischendecke erforderlich. Die Zwischendecke wird ≥ 4,90 m über dem Fahrraum angeordnet, damit die Beleuchtung und die betriebstechnischen Einrichtungen über dem Lichtraumprofil eingebaut werden können. Der Abluftkanal muss eine Mindesthöhe von 1,90 m aufweisen. Damit ergibt sich eine erforderliche Firsthöhe von ≥ 7,05 m über Gradiente. Der Sohlstich ist auf den anzusetzenden Wasserdruck abzustimmen. Aufgrund der o. a. Randbedingungen ergibt sich ein Firstradius von 5,30 m und ein Sohlradius von 9,40 m dem ein Ulmenradius und ein Ausgleichsradius von 9,0 m bzw. 3,0 m zwischengeschaltet ist. Für den Rettungsstollen wird ein Lichtraumprofil von 2,25 m x 2,25 m mit einem Kreis mit Radius 1,70 m umschrieben. Die Querschnitte sind in Anlage 8.1 Blatt 2 dargestellt. 4.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Aufgrund der hydrogeologischen Verhältnisse wird auf der gesamten Tunnellänge ein Sohlgewölbe erforderlich. Im Callovium, in den Heersumer Schichten bereichsweise in den Gigasschichten, im Einbeckhäuser Plattenkalk und im Münder Mergel ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 bis 50 cm im Gewölbe und bis 80 cm im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. Für den 2.244 m langen Tunnel werden aufgrund der Tunnellänge folgende Rohbaumaßnahmen aus der Tunnelsicherheit erforderlich: – 3 beidseitige Pannenbuchten bei ca. km 2+590, 3+150 und 3+710 – 7 Querschläge zum Parallelstollen im Abstand von ca. 280 m – Parallelstollen mit einer Länge von ca. 2.210 m – Rauchabsaugung über einen Rauchabsaugkanal im Tunnel und einer Abluftzentrale. Die Länge der Zwischendecke beträgt ca. 1.865 m. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 24 von 123 Der Parallelstollen wird auf der östlichen Tunnelseite angeordnet, da im Süden bei Beibehaltung der derzeitigen Achslage die B 240 bei Herstellung des Rettungsstollens westlich des Tunnels nicht aufrecht erhalten werden kann. Da die östliche Lage des Rettungsstollens einen sehr großen Eingriff in den Hang verursachen würde, sollte bei Wahl dieser Variante die Lage am Südportal unter Berücksichtigung der Aufrechterhaltung B 240 bei der weiteren Planung optimiert werden. Die Abluftzentrale wird am nördlichen Portal angeordnet, da hier die offene Bauweise länger ist. Sollte das noch zu erstellende lüftungstechnische Gutachten eine Lage am Südportal präferieren (Kaminwirkung), müsste das Tunnelportal Süd ca. 20 m nach Süden verschoben und der Tunnel damit um 20 m verlängert werden. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand ausgehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). 4.4 Bauverfahren 4.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Es ist vorgesehen, wegen der großen Tunnellänge nach Fertigstellung der Baugrube den Vortrieb von Süden und Norden durchzuführen. Der Tunnel wird zunächst sowohl im Süden als auch im Norden in den wenig festen Tonmergelsteinen im Baggervortrieb aufgefahren. Im mittleren Abschnitt wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Sowohl im Süden als auch im Norden ist wegen der ungünstigen geologischen Verhältnisse ein sofortiger Sohlschluss sowohl beim Kalotten- als auch beim Strossenvortrieb erforderlich. Lediglich im mittleren Abschnitt (Korallenoolith und unterer und mittlerer Kimmeridge und teilweise in den Gigas-Schichten) kann auf einen sofortigen Sohlschluss verzichtet werden. Da ein „Schlitzen“ der Kalottensohle nicht zulässig ist, kann der Strossen- und Sohlvortrieb nicht gleichzeitig mit dem Kalottenvortrieb ausgeführt werden. Daher wird davon ausgegangen, dass zunächst die Kalotte bis zum Durchschlag aufgefahren wird, und danach der Strossen- und Sohlvortrieb erfolgt. Da aus Arbeitsschutzgründen auch im Bauzustand Fluchtwegmöglichkeiten für die Mineure erforderlich sind, wird der Rettungsstollen parallel mitgezogen. Für die Herstellung der Querschläge muss der Kalottenvortrieb in diesem Bereich bis zur Tunnelgradiente durch Ausbildung einer Rampe abgesenkt werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 25 von 123 Ob der Rettungsstollen im Hauptquerschnitt integriert werden kann, ist im Zuge der weiteren Planung zu prüfen. Alternativ sind der Kalotten- und Strossen-/Sohlvortrieb jeweils alternierend durchzuführen. 4.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 7 A-1 7 A-2 X X X (X) X X X X X Teilausbruch Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 2,0 X 1,5 X 1,0 X X 0,8 Strossenabschlagslänge 4,0 X 3,0 X 2,0 X X 1,6 X 0,8 X Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X d = 5 cm (X) d = 15 cm X d = 25 cm X X d = 30 cm X d = 35 cm X Stahlbögen einlagig Spieße Rohrschirm X X X X X X X X X X X X X X X X X X X zweilagig Anker X X d = 20 cm Bewehrung X X Ortsbrustanker Spritzbeton X X X X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 26 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Callovium Station Geologische Beschreibung abgeschätzte Vkl-Verteilung Anschlag 2+080 bis 5 bis 7 m Hangschutt, darunter Vkl 7A-2 50 m 2+390 Entfestigte Tonmergelsteine Vkl 7A-1 260 m Heersumer Schichten 2+390 bis Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine unveränderlich feste Tonmergel- und Kalksteinmergelsteine Vkl 6A-2 250 m 2+640 (km 2+530 Störung) Korallenoolith 2 640 bis Massige, harte Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Vkl 3A 100 m Vkl 4A 100 m unterer und mittlerer 2+840 2+840 bis Wechselfolge veränderlich feste Kalkmergelsteine und verwitterungsresistente Vkl 4A Kalksteine 330 m Kimmeridge 3+280 (im Übergangsbereich Tonsteine) 120 m oberer Kimmeridge 3+280 bis Geringfeste Ton- und Mergelsteine 3+320 Störung VKL 7A-1 3+320 bis Wechselfolge von harten Kalksteinbänken und weichen Vkl 4A 140 m 3+740 Ton- bis Mergelsteine Vkl 6A-2 240 m 3+660 Störung Vkl 7A-1 40 m Einbeckhäuser 3+740 bis mäßig feste Kalk- und Mergelsteine Vkl 6A-2 340 m Plattenkalk 4+080 mäßig feste Ton- und Mergelsteine Vkl 6A-2 70 m Gigas-Schichten Gigas-Schichten Münder Mergel 40 m 3+620 bis 4+080 bis 4+150 abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 100 m Vkl 4A 560 m Vkl 6A-2 Vkl 6A-2 1.020 m 7A-1 340 m 7A-2 50 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 27 von 123 4.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 4.4.4 Beweissicherung Vor Beginn der Bauarbeiten werden die im Einflussbereich der Trasse sich befindenden Gebäude und baulichen Anlagen von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen beweisgesichert. Die Bebauung Holzen-Ith liegt > 100 m vom Tunnel entfernt und somit außerhalb des Setzungstrichters. Bei Sprengvortrieb muss in der angrenzenden Bebauung mit Erschütterungen gerechnet werden. Die für die Gebäude zulässigen Grenzwerte werden von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen nach DIN 4150 „Erschütterungen im Bauwesen“ festgelegt. Zur Kontrolle der Einhaltung der festgelegten Immissions- und Erschütterungswerte werden kontinuierlich Erschütterungsmessungen in den Gebäuden durchgeführt und ausgewertet. 4.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse erfordern über die gesamte Tunnellänge eine druckwasserhaltende Abdichtung. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 28 von 123 Da die Wasserdrücke in der Sohle über 3 bar liegen, kommt eine WU-Konstruktion (WUB-KO) ohne außenliegende Abdichtung nicht in Betracht. Für die Bereiche bis 6 bar Wasserdruck wird entsprechend ZTV-ING, Teil 5, Tunnelbau, Abschnitt 1 Punkt 8.2 eine einlagige 3 mm dicke Abdichtung mit Kunststoffdichtungsbahnen vorgesehen. Als zusätzliche Maßnahme wird die Innenschale als WU-Konstruktion und mit innenliegendem Fugenband vorgesehen. 4.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. Die Tunnelinnenschale wird über die gesamte Länge mit Sohlgewölbe ausgeführt. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste ca. zwischen 40 und 60 cm, in der Sohle zwischen 40 und 80 cm. Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 4.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 4.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 4.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden steigt das Gelände mit ca. 10 % an. Das Tunnelportal wird etwa im Schnittpunkt Gelände mit Tunnelfirste zuzüglich ca. 3 m festgelegt, um die Einschnitte in der freien Strecke nicht zu hoch werden zu lassen. Für die Festlegung des bergm. Anschlages wird davon ausgegangen, dass über dem verwitterten Tonmergelstein eine ca. 5 bis 7 m mächtige Hangschuttdecke ansteht. Der bergm. An- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 29 von 123 schlag wird so angeordnet, dass der Tunnelquerschnitt möglichst im Fels zu liegen kommt. Baugrubenhöhen über 20 m sollten aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht ausgeführt werden. Dadurch ergeben sich im Süden folgende vorläufigen Stationen: Portalfuß km 2+018 Südportal km 2+030 Übergang offene/bergm. Bauweise km 2+080 (Firste) Im Nordosten fällt das Gelände lediglich mit 6 %. Unter den o. a. Kriterien und unter Berücksichtigung einer Hangschuttdecke von ca. 3 m bis 5 m ergeben sich folgende vorläufigen Stationen: Portalfuß km 4+262 Nordportal km 4+250 Übergang offene/bergm. Bauweise Nord km 4+150 (Firste) Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: Baugrube Süd ca. 3.350 m² Baugrube Nord ca. 5.600 m² 4.5 Entwässerung 4.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhren fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Druckleitung (fallender Vortrieb) zum Portal Süd bzw. mit einer Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) zum Portal Nord geführt. Eine Trennung zwischen Schmutzund Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 30 von 123 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird sowohl im Süden als auch im Norden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Nord und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluffigen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. 4.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Nord und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 1 weist eine Kuppenlage auf, daher ist sowohl am Südals auch am Nordportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 4.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 31 von 123 4.7 Betriebstechnische Ausstattung 4.7.1 Grundlagen Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Besondere Charakteristika weist die Variante 1 nicht aus, so dass zusätzliche Maßnahmen über die RABT hinaus nach derzeitigem Stand nicht erforderlich werden. 4.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste bzw. unter der Zwischendecke montiert werden. 4.7.3 Tunnellüftung Für den Regelbetrieb sind im Südportalbereich (300 m Bereich ohne Zwischendecke) und in Lüfternischen der Zwischendecke im Bereich der Pannenbuchten Strahlventilatoren angeordnet, die auch für die Beeinflussung der Längsströmung im Brandfall eingesetzt werden. Für den Brandfall wird im Tunnel zwischen ca. km 2+330 und 4+195 eine Zwischendecke vorgesehen, in welcher im Abstand von 50 bis 70 m Rauchabsaugklappen eingebaut werden. In Ereignisfall werden jeweils gleichzeitig 3 bis 4 benachbarte Klappen im Brandbereich geöffnet. Die Brandgase werden über Axiallüfter innerhalb des Lüfterbauwerks im Norden angesaugt und über einen Abluftkamin in die Atmosphäre ausgeblasen. Das Lüftergebäude wird oberhalb des Tunnels in der offenen Bauweise Nord angeordnet. 4.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 1 erhält aufgrund seiner Länge von 2.244 m gemäß RABT 2006 eine erweiterte Verkehrsausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: Überholverbot B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 32 von 123 4.7.5 Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn (Querschläge) und Ende der Rettungswege (Rettungsstollenportale) Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf dem Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 33 von 123 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. 4.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderliche Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 4.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 34 von 123 Nordportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. 4.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. 4.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich in den jeweiligen Betriebsgebäuden, in denen die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 35 von 123 4.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 1 wird aufgrund seiner Länge und des Lüftungssystems mit 2 Betriebsgebäuden ausgestattet. Ein Betriebsgebäude wird im Bereich der südlichen offenen Bauweise, das zweite am nördlichen Tunnelportal angeordnet. Die Betriebsgebäude dienen der Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. 4.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. 4.8 Herstellung 4.8.1 Bauzeit Aufgrund der Tunnellänge wird der bergmännische Vortrieb parallel von Süden und Norden durchgeführt. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 3,4 m/AT und Vortriebsort in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 36 von 123 Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 4,0 Monate Kalottenvortrieb 12,0 Monate Strossen-/Sohlvortrieb 6,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Sohlgewölbe (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 13,0 Monate Betonieren offene Bauweise 4,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 6,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 49,0 Monate Betriebstechnik 12,0 Monate Gesamtbauzeit 61,0 Monate ^ ca. 5 Jahre = 4.8.2 Baustelleneinrichtung Als Baustelleneinrichtungsfläche wird im Süden der bestehende Parkplatz westlich der B 240 und die Trasse der freien Strecke vorgesehen. Die Zufahrt erfolgt über die B 240. Im Norden wird östlich der Trasse eine ca. 50 x 50 m große Fläche als BEFläche ausgewiesen. Die Zufahrt zur Baustelle erfolgt auf der weiterführenden Trasse, um die Ortsdurchfahrt von Capellenhagen nicht zusätzlich zu belasten. 4.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 320.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 90.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 230.000 m³ fest, die anderweitig wieder verwendet werden können. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 37 von 123 4.9 Kosten Die Kosten der Variante 1 werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, druckwasserhaltend 100 m 22.600,00 € 2.260.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, druckwasserhaltend 560 m 24.200,00 € 13.552.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, druckwasserhaltend 1.020 m 29.400,00 € 29.988.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-1, druckwasserhaltend 340 m 35.900,00 € 12.206.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-2, druckwasserhaltend 50 m 41.400,00 € 2.070.000,00 € Zulage Pannenbucht 100 m 30.000,00 € 3.000.000,00 € Zulage Pannenbucht 50 m 18.000,00 € 900.000,00 € Minderkosten Zwischendecke 250 m 1.900,00 € RS Vkl 3, druckwasserhaltend 100 m 8.000,00 € 800.000,00 € RS Vkl 4, druckwasserhaltend 560 m 8.700,00 € 4.872.000,00 € RS Vkl 6, druckwasserhaltend 1.020 m 10.100,00 € 10.302.000,00 € 390 m 12.300,00 € 4.797.000,00 € Querschläge und Aufweitung 2 Stück 180.000,00 € 360.000,00 € Querschläge und Aufweitung 5 Stück 250.000,00 € 1.250.000,00 € offene Bauweise Süd 50 m 33.400,00 € 1.670.000,00 € offene Bauweise Nord 100 m 33.400,00 € 3.340.000,00 € Abluftzentrale 1 Stück 385.000,00 € 385.000,00 € Betriebsgebäude 2 Stück 200.000,00 € 400.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7, druckwasserhaltend Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung ./. 475.000,00 € 91.677.000,00 € 2.220 m 4.500,00 € 9.990.000,00 € Gesamtkosten netto 101.667.000,00 € Mehrwertsteuer 19 % 19.316.730,00 € Gesamtkosten brutto 120.983.730,00 € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 38 von 123 5 Variante 1 A 5.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Ziel der Variante 1 A ist es, auch im Süden den bergmännischen Anschlag außerhalb des FFH-Gebietes zu verlegen, um keine Eingriffe im FFH-Gebiet zu haben. Die Achse der Variante 1 wird beibehalten wobei die Gradiente bis zu 20 m gegenüber der Gradiente Variante 1 abgesenkt wird. Die Achse in Verlängerung zum Südportal der Variante 1 liegt auf der bestehenden B 240, so dass mit der Absenkung in diesem Bereich die B 240 während des Baus nicht aufrecht erhalten werden kann. Daher muss bei Weiterverfolgung dieser Variante entweder die B 240 nach Westen verlegt werden, oder die Tunnelachse weiter nach Osten verschwenkt werden. 5.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Der westliche Tunneleingangsbereich wird unterhalb einer vermutlich etwa 5 bis zu 7 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt und Verwitterungslehm in kalkigen, feinsandigen Tonsteinen des Mittleren Juras (Bajocium, Bathonium, Callovium) liegen. Der Übergang zum Oberen Jura mit den mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen der Heersumer Schichten wird bei etwa km 2+440 erwartet. Nach der geologischen Karte ist bei etwa km 2+530 mit der Querung einer Störung zu rechnen. Ab etwa km 2+700 wird die Gradiente in den massigen, sehr harten Kalksteinen des Korallenooliths liegen. Zwischen etwa km 2+880 und 3+330 folgen mäßig feste bis harte Mergel- und Kalksteine des unteren und mittleren Kimmeridge, die im Übergang (oberer Kimmeridge) zu den nachfolgenden Gesteinen der GigasSchichten auch als Tonsteine ausgebildet sein können. Der Übergang selbst wird nach der geologischen Karte als Störungszone erwartet. Ingenieurgeologisch sind die Gigas-Schichten ähnlich den Schichten des Kimmeridge einzustufen: Sie bestehen aus einer Wechselfolge aus mäßig festen Kalksteinen und Ton- bis Mergelsteinen. Eine Schichtverdoppelung im Übergangsbereich zum Eimbeckhäuser Plattenkalk zwischen km 3+620 und etwa 3+660 ist vermutlich auf Störungen zurückzuführen. Die mäßig festen Kalk- und Mergelsteine des Eimbeckhäuser Plattenkalks werden voraussichtlich zwischen km 3+740 und km 4+080 durchfahren. Der östliche Portalbereich wird in mäßig festen Ton- und Mergelsteinen des Münder Mergels liegen. Die Mächtigkeit der bindigen Lockergesteinsüberlagerung wird auf etwa 5 m geschätzt. Gips- und Anhydriteinlagerungen werden bis zum Tunnelportal voraussichtlich nicht angetroffen. Die Variante 1 A liegt analog zur Variante 1 über seine gesamte Länge unterhalb des Grundwasserspiegels. Die Höhe der Wassersäule über Gradiente wird zwischen 45 und 75 m über Gradiente liegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 39 von 123 5.3 Tunnelbauwerk 5.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) bergm. Bauweise Süd bergm. Bauweise Nord Nordportal Tunnellänge (Portalfuß) bergm. Tunnellänge Pannenbucht 1 Station/Höhe 1+700/203,173 mNN 1+810 4+150 4+250/214,419 mNN 1+688 bis 4+262 Länge/Abstand 2.574 m 2.340 m 510 m zum Südportal km 2+185 ÷2+235 510 m Pannenbucht 2 km 2+695 ÷ 2+745 Pannenbucht 3 km 3+205 ÷ 3+255 510 m 510 m Pannenbucht 4 km 3+715 ÷ 3+765 510 m zum Nordportal Paralleler Rettungsstollen ca. 2.557 m 255 m zum Südportal Querschlag 1 1+955 Querschlag 2 2+210 Querschlag 3 2+465 255 m 255 m 255 m Querschlag 4 2+720 255 m Querschlag 5 2+975 Querschlag 6 3+230 255 m 255 m Querschlag 7 3+485 255 m Querschlag 8 3+740 255 m zum Nordportal Querschlag 9 Längsneigung S-N Hochpunkt 3+955 + 1,05 %/- 0,999 % ca. 3+500/220,421 mNN B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 40 von 123 5.3.2 Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den ca. 2.574 m langen Gegenverkehrstunnel wird gem. RABT Punkt 4.3.3 eine Rauchabsaugung über eine Zwischendecke erforderlich. Die Zwischendecke wird ≥ 4,90 m über dem Fahrraum angeordnet, damit die Beleuchtung und die betriebstechnischen Einrichtungen über dem Lichtraumprofil eingebaut werden können. Der Abluftkanal muss eine Mindesthöhe von 1,90 m aufweisen. Damit ergibt sich eine erforderliche Firsthöhe von ≥ 7,05 m über Gradiente. Der Sohlstich ist auf den anzusetzenden Wasserdruck abzustimmen. Aufgrund der o. a. Randbedingungen ergibt sich für die Bereiche mit Wasserdrücken < 6 bar ein Firstradius von 5,30 m und ein Sohlradius von 9,40 m dem ein Ulmenradius und ein Ausgleichsradius von 9,0 m bzw. 1,9 m zwischengeschaltet ist. In Bereichen mit Wasserdrücken > 6 bar wird ein Kreisquerschnitt gewählt. Für den Rettungsstollen wird ein Lichtraumprofil von 2,25 m x 2,25 m mit einem Kreis mit Radius 1,70 m umschrieben. Die Querschnitte sind in Anlage 8.2 Blatt 2 dargestellt. 5.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Aufgrund der hydrogeologischen Verhältnisse wird auf der gesamten Tunnellänge ein Sohlgewölbe erforderlich. Im Callovium, in den Heersumer Schichten bereichsweise in den Gigasschichten, im Einbeckhäuser Plattenkalk und im Münder Mergel ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Da im mittleren Tunnelabschnitt der Wasserspiegel ca. 70 m über der Gradiente ansteht, wird zur Aufnahme des Wasserdrucks ein Kreisquerschnitt mit einem Innenradius von 5,30 m zu Grunde gelegt. In den Bereichen mit einem Wasserdruck unter 6 bar, wird der Regelquerschnitt der Variante 1 der Machbarkeitsstudie zugrunde gelegt. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 bis 60 cm im Gewölbe und bis 80 cm im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. Für den 2.574 m langen Tunnel werden aufgrund der Tunnellänge folgende Rohbaumaßnahmen aus der Tunnelsicherheit erforderlich: B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 41 von 123 – 4 beidseitige 50 m lange Pannenbuchten bei ca. km 2+210, 2+720, 3+230 und 3+740 – 9 Querschläge zum Parallelstollen im Abstand von ca. 255 m – Parallelstollen mit einer Länge von ca. 2.557 m – Rauchabsaugung über einen Rauchabsaugkanal im Tunnel und einer Abluftzentrale. Die Länge der Zwischendecke beträgt ca. 2.195 m. Der Parallelstollen wird auf der östlichen Tunnelseite angeordnet. Je nach Festlegung der endgültigen Achse kann der Rettungsstollen auch westlich vorgesehen werden. Die Abluftzentrale wird analog Variante 1 am nördlichen Portal angeordnet. Sollte das noch zu erstellende lüftungstechnische Gutachten eine Lage am Südportal präferieren (Kaminwirkung), würde die Abluftzentrale in der offenen Bauweise Süd vorgesehen. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand aussehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). 5.4 Bauverfahren 5.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Es ist vorgesehen, wegen der großen Tunnellänge nach Fertigstellung der Baugrube den Vortrieb von Süden und Norden durchzuführen. Der Tunnel wird zunächst sowohl im Süden als auch im Norden in den wenig festen Tonmergelsteinen im Baggervortrieb aufgefahren. Im mittleren Abschnitt wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Sowohl im Süden als auch im Norden ist wegen der ungünstigen geologischen Verhältnisse ein sofortiger Sohlschluss sowohl beim Kalotten- als auch beim Strossenvortrieb erforderlich. Lediglich im mittleren Abschnitt (Korallenoolith und unterer und mittlerer Kimmeridge und teilweise in den Gigas-Schichten) kann auf einen sofortigen Sohlschluss verzichtet werden. Da ein „Schlitzen“ der Kalottensohle nicht zulässig ist, kann der Strossen- und Sohlvortrieb nicht gleichzeitig mit dem Kalottenvortrieb ausgeführt werden. Daher wird davon ausgegangen, dass zunächst die Kalotte bis zum Durchschlag aufgefahren wird und danach der Strossen- und Sohlvortrieb erfolgt. Da aus Arbeitsschutzgründen auch im Bauzustand Fluchtwegmöglichkeiten für die Mineure erforderlich sind, wird der Rettungsstollen parallel mitgezogen. Für die Herstellung der Querschläge muss der Kalottenvortrieb in diesem Bereich bis zur Tun- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 42 von 123 nelgradiente durch Ausbildung einer Rampe abgesenkt werden. Ob der Rettungsstollen im Hauptquerschnitt integriert werden kann, ist im Zuge der weiteren Planung zu prüfen. Alternativ sind der Kalotten- und Strossen-/Sohlvortrieb jeweils alternierend durchzuführen. 5.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 43 von 123 Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 7 A-1 7 A-2 X X X (X) X X X X X Teilausbruch Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 2,0 X 1,5 X 1,0 X X 0,8 Strossenabschlagslänge 4,0 X 3,0 X 2,0 X X 1,6 X 0,8 X Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X X Ortsbrustanker (X) d = 15 cm X d = 25 cm X X d = 30 cm X d = 35 cm X Stahlbögen einlagig Spieße Rohrschirm X X X X X X X X X X X X X X X X X X X zweilagig Anker X X d = 20 cm Bewehrung X X d = 5 cm Spritzbeton X X X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 44 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Bajocium Station 1+810 bis Geologische Beschreibung Tonmergelstein des mittleren Jura 1+980 abgeschätzte Vkl-Verteilung Vkl 7A-1 170 m Vkl 7A-2 50 m Bathonium 1+980 bis 2+080 Tonmergelgstein des mittleren Jura Vkl 7A-1 100 m Callovium Anschlag 2+080 bis 2+450 entfestigte Tonmergelsteine Vkl 7A-1 370 m Heersumer Schichten 2+450 bis Wechelfolge verwitterungsresistente Kalksteine und veränderlich feste Tonmer- Vkl 6A-2 gel- und Kalksteinmergelsteine 240 m 2+690 (km 2+530 Störung) 2 690 bis Massige harte Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Korallenoolith 2+890 Vkl 3A 100 m Vkl 4A 100 m unterer und mittlerer 2+890 bis Wechselfolge veränderlich feste Kalkmergelsteine und verwitterungsresistente Vkl 4A Kalksteine 300 m Kimmeridge 3+300 (im Übergangsbereich Tonsteine) Vkl 6A-2 110 m oberer Kimmeridge 3+300 bis3+340 geringfeste Ton- und Mergelsteine VKL 7A-1 40 m Gigas-Schichten 3+340 bis Wechselfolge von harten Kalksteinen und weichen Vkl 4A 130 m 3+740 Ton- bis Mergelsteine Vkl 6A-2 230 m Gigas-Schichten 3+620 bis 3+660 Störung Vkl 7A-1 40 m Einbeckhäuser 3+740 bis mäßig feste Kalk- und Mergelsteine Vkl 6A-2 340 m Plattenkalk 4+080 Münder Mergel 4+080 bis mäßig feste Ton- und Mergelsteine Vkl 6A-2 70 m 4+150 abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 100 m Vkl 4A 530 m Vkl 6A-2 890 m 7A-1 770 m 7A-2 50 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 45 von 123 5.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 5.4.4 Beweissicherung Vor Beginn der Bauarbeiten werden die im Einflussbereich der Trasse sich befindenden Gebäude und baulichen Anlagen von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen beweisgesichert. Die Bebauung Holzen-Ith liegt > 100 m vom Tunnel entfernt und somit außerhalb des Setzungstrichters. Bei Sprengvortrieb muss in der angrenzenden Bebauung mit Erschütterungen gerechnet werden. Die für die Gebäude zulässigen Grenzwerte werden von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen nach DIN 4150 „Erschütterungen im Bauwesen“ festgelegt. Zur Kontrolle der Einhaltung der festgelegten Immissions- und Erschütterungswerte werden kontinuierlich Erschütterungsmessungen in den Gebäuden durchgeführt und ausgewertet. 5.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse erfordern über die gesamte Tunnellänge eine druckwasserhaltende Abdichtung. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 46 von 123 Da die Wasserdrücke in der Sohle über 3 bar liegen, kommt eine WU-Konstruktion (WUB-KO) ohne außenliegende Abdichtung nicht in Betracht. Für die Bereiche bis 6 bar wird entsprechend ZTV-ING, Teil 5, Tunnelbau, Abschnitt 1 Punkt 8.2 eine einlagige 3 mm dicke Abdichtung mit Kunststoffdichtungsbahnen vorgesehen. Als zusätzliche Maßnahme wird die Innenschale als WU-Konstruktion mit innenliegendem Fugenband vorgesehen. Für die Bereiche mit einem Wasserdruck > 6 bar wird eine doppellagige, gekammerte Abdichtung der weiteren Planung zugrunde gelegt. 5.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. Die Tunnelinnenschale wird über die gesamte Länge mit Sohlgewölbe ausgeführt. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste ca. zwischen 40 und 60 cm, in der Sohle zwischen 40 und 80 cm. Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 5.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 5.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 5.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden steigt das Gelände mit ca. 6 % an. Das Tunnelportal wird etwa im Schnittpunkt Gelände mit Tunnelfirste zuzüglich ca. 2 m festgelegt, um die Einschnitte in der freien Strecke nicht zu hoch werden zu lassen. Für die Festlegung B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 47 von 123 des bergm. Anschlages wird davon ausgegangen, dass über dem verwitterten Tonmergel eine ca. 5 bis 7 m mächtige Hangschuttdecke ansteht. Der bergm. Anschlag wird so angeordnet, dass der Tunnelquerschnitt möglichst im Fels zu liegen kommt. Baugrubenhöhen über 20 m sollten aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht ausgeführt werden. Des weiteren muss die gesamte Baugrube außerhalb des FFH-Gebietes liegen. Dadurch ergeben sich im Süden folgende vorläufigen Stationen: Südportal km 1+700 (Firste) Übergang bergm./offene Bauweise km 1+810 Im Nordosten fällt das Gelände lediglich mit 6 %. Unter den o. a. Kriterien und unter Berücksichtigung einer Hangschuttdecke von ca. 3 m bis 5 m ergeben sich folgende vorläufigen Stationen analog Variante 1: Nordportal km 4+250 (Firste) Übergang bergm./offene Bauweise km 4+150 Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: Baugrube Süd ca. 6.100 m² Baugrube Nord ca. 5.600 m² 5.5 Entwässerung 5.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhren fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Druckleitung (fallender Vortrieb) zum Portal Süd bzw. mit einer Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) zum Portal Nord geführt. Eine Trennung zwischen Schmutzund Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 48 von 123 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird sowohl im Süden als auch im Norden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Nord und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluffigen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. 5.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Nord und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 1A weist eine Kuppenlage auf, daher ist sowohl am Südals auch am Nordportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 5.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 49 von 123 5.7 Betriebstechnische Ausstattung 5.7.1 Grundlagen Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Besondere Charakteristika weist die Variante 1A nicht aus, so dass zusätzliche Maßnahmen über die RABT hinaus nach derzeitigem Stand nicht erforderlich werden. 5.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste bzw. unter der Zwischendecke montiert werden. 5.7.3 Tunnellüftung Für den Regelbetrieb sind im Südportalbereich (300 m Bereich ohne Zwischendecke) und in Lüfternischen der Zwischendecken im Bereich der Pannenbuchten Strahlventilatoren angeordnet, die auch für die Beeinflussung der Längsströmung im Brandfall eingesetzt werden. Für den Brandfall wird im Tunnel zwischen ca. km 2+000 und 4+195 eine Zwischendecke vorgesehen, in welcher im Abstand von 50 bis 70 m Rauchabsaugklappen eingebaut werden. Im Ereignisfall werden jeweils gleichzeitig 3 bis 4 benachbarte Klappen im Brandbereich geöffnet. Die Brandgase werden über Axiallüfter innerhalb des Lüfterbauwerks im Norden angesaugt und über einen Abluftkamin in die Atmosphäre ausgeblasen. Das Lüftergebäude wird oberhalb des Tunnels in der offenen Bauweise Nord angeordnet. 5.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 1A erhält aufgrund seiner Länge von 2.574 m gemäß RABT 2006 eine erweiterte Verkehrsausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 50 von 123 5.7.5 Überholverbot Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn (Querschlag) und Ende der Rettungswege (Portale) Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf dem Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 51 von 123 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. 5.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderlichen Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 5.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 52 von 123 Nordportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. 5.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. 5.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich in den jeweiligen Betriebsgebäuden, in denen die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 53 von 123 5.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 1A wird aufgrund seiner Länge und des Lüftungssystems mit 2 Betriebsgebäuden ausgestattet. Ein Betriebsgebäude wird im Bereich der südlichen offenen Bauweise, das zweite am nördlichen Tunnelportal angeordnet. Die Betriebsgebäude dienen zur Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. 5.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. 5.8 Herstellung 5.8.1 Bauzeit Aufgrund der Tunnellänge wird der bergmännische Vortrieb parallel von Süden und Norden durchgeführt. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 3,2 m/AT und Vortriebsort in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 54 von 123 Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 4,0 Monate Kalottenvortrieb 14,0 Monate Strossen-/Sohlvortrieb 7,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Sohlgewölbe (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 14,5 Monate Betonieren offene Bauweise 4,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 6,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 53,5 Monate Betriebstechnik 14,0 Monate Gesamtbauzeit 67,5 Monate ^ = ca. 5,5 Jahre 5.8.2 Baustelleneinrichtung Als Baustelleneinrichtungsfläche wird im Süden eine mind. 50 x 50 m große Fläche neben der Trasse ausgewiesen. Im Norden wird östlich der Trasse eine 50 x 50 m große Fläche als BE-Fläche ausgewiesen. Die Zufahrt erfolgt über die Trasse, um die Ortsdurchfahrt Capellenhagen nicht zusätzlich zu belasten. 5.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 380.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 80.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 300.000 m³ fest, die anderweitig z. B. als Wiederverfüllmassen wiederverwendet werden können. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 55 von 123 5.9 Kosten Die Kosten der Variante 1A werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, druckwasserhaltend 100 m 22.600,00 € 2.260.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, druckwasserhaltend 530 m 24.200,00 € 12.826.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, druckwasserhaltend 890 m 29.400,00 € 26.166.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-1, druckwasserhaltend 770 m 35.900,00 € 27.643.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-2, druckwasserhaltend 50 m 41.400,00 € 2.070.000,00 € 1.000 m 5.800,00 € 5.800.000,00 € Zulage Pannenbucht 100 m 30.000,00 € 3.000.000,00 € Zulage Pannenbucht 100 m 18.000,00 € 1.800.000,00 € Minderkosten Zwischendecke 190 m 1.900,00 € RS Vkl 3, druckwasserhaltend 100 m 8.000,00 € 800.000,00 € RS Vkl 4, druckwasserhaltend 530 m 8.700,00 € 4.611.000,00 € RS Vkl 6, druckwasserhaltend 890 m 10.100,00 € 8.989.000,00 € RS Vkl 7, druckwasserhaltend 820 m 12.300,00 € 10.086.000,00 € Querschläge und Aufweitung 4 Stück 180.000,00 € 720.000,00 € Querschläge und Aufweitung 5 Stück 250.000,00 € 1.250.000,00 € offene Bauweise Süd 110 m 33.400,00 € 3.674.000,00 € offene Bauweise Nord 100 m 33.400,00 € 3.340.000,00 € Abluftzentrale 1 Stück 385.000,00 € 385.000,00 € Betriebsgebäude 2 Stück 200.000,00 € 400.000,00 € Mehrkosten Wasserdruck > 6 bar Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung ./. 361.000,00 € 115.459.000,00 € 2.550 m 4.500,00 € 11.475.000,00 € Gesamtkosten netto 126.934.000,00 € Mehrwertsteuer 19 % 24.117.460,00 € Gesamtkosten brutto 151.051.460,00 € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 56 von 123 6 Variante 7 6.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Die Trasse der Variante 7 liegt im Süden ca. 300 m westlich der Trasse der Variante 1. Dadurch liegt das Südportal ca. 36 m höher als bei der Variante 1. Die Trasse fährt unter ca. 45° zu den Höhenschichtlinien in den Höhenzug Ith ein. Die Trassierung sieht zunächst eine ca. 1.650 m lange Gerade vor. Im Norden schwenkt die Achse mit einem Radius R = 475 m nach Osten ab. Dabei durchfährt sie beinahe senkrecht die Höhenschichtlinien. Die Gradiente steigt vor dem südlichen Tunnelportal mit 6,04 %. Das südliche Tunnelportal liegt in einer Kuppenausrundung H = 10.000 m. Im Portalbereich steigt die Gradiente noch mit 4,47 %. Ab ca. 150 m nach dem Portal liegt die Steigung bereits unter 3 %. Der Hochpunkt bei ca. km 1+950 liegt bei 271,905 m NN. Danach fällt die Gradiente nach Norden mit 2,15 %. Die maximale Überdeckung beträgt ca. 114 m. 6.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Der westliche Portalbereich wird analog zur Variante 1 unterhalb einer vermutlich etwa 5 bis 7 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt und Verwitterungslehm in den deutlich verwitterten und entfestigten Tonmergelsteinen des Mittleren Juras (Callovium) liegen. Der Übergang zum Oberen Jura mit den mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen der Heersumer Schichten wird bei etwa km 1+650 erwartet. Ab etwa km 1+780 wird die Gradiente in den massigen, sehr harten Kalksteinen des Korallenooliths liegen. Zwischen etwa km 2+120 und 2+760 folgen mäßig feste bis harte Mergel- und Kalksteine des Kimmeridge, wobei bei etwa km 2+660 die Querung einer Störung erwartet wird. Im weiteren Anschluss folgen bis etwa km 3+300 mäßig feste Kalksteine und Ton- bis Mergelsteine der Gigas-Schichten. Eine weitere Störung wird nach der geologischen Karte bei etwa km 2+950 erwartet. Die Eimbeckhäuser Plattenkalke folgen mit mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen bis zum östlichen Portal bei etwa km 3+600. Im Anschluss folgen mäßig feste Ton- und Mergelsteine des Münder Mergels. Die Mächtigkeit der bindigen Lockergesteinsüberlagerung am Ostportal wird wird auf unter 5 m geschätzt. Die Tunneltrasse wird auf der gesamten Länge vermutlich unterhalb des Bergwasserspiegels liegen. Die Höhe der Wassersäule wird im Anschlagsbereich auf etwa 20 m über Gradiente geschätzt; im weiteren Verlauf liegt der Bemessungswasserstand etwa 18 m über Gradiente. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 57 von 123 6.3 Tunnelbauwerk 6.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) Station/Höhe 1+500/261,671 mNN bergm. Bauweise Süd 1+580 bergm. Bauweise Nord 3+560 Nordportal (Firste) Tunnellänge (Portalfuß) Länge/Abstand 3+580/239,218 mNN 1+488 bis 3+592 bergm. Tunnellänge 2.104 m 1.980 m 520 m zum Südportal Pannenbucht 1 km 1+995 ÷2+045 520 m Pannenbucht 2 km 2+515 ÷ 2+565 520 m Pannenbucht 3 km 3+035 ÷ 3+085 520 m zum Nordportal Paralleler Rettungsstollen ca. 2.093 m 260 m zum Südportal Querschlag Nr. 1 km 1+760 260 m Querschlag Nr. 2 km 2+020 260 m Querschlag Nr. 3 km 2+280 260 m Querschlag Nr. 4 km 2+540 260 m Querschlag Nr. 5 km 2+800 260 m Querschlag Nr. 6 km 3+060 260 m Querschlag Nr. 7 km 3+320 260 m zum Nordportal Längsneigung Hochpunkt < + 4,4 %/- 2,15 % ca. 1+952,42/271,905 mNN B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 58 von 123 6.3.2 Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den ca. 2.104 m langen Gegenverkehrstunnel wird gem. RABT Punkt 4.3.3 eine Rauchabsaugung über eine Zwischendecke erforderlich. Die Zwischendecke wird ≥ 4,90 m über dem Fahrraum angeordnet, damit die Beleuchtung und die betriebstechnischen Einrichtungen über dem Lichtraumprofil eingebaut werden können. Der Abluftkanal muss eine Mindesthöhe von 1,90 m aufweisen. Damit ergibt sich eine erforderliche Firsthöhe von ≥ 7,05 m über Gradiente. Der Sohlstich ist auf den anzusetzenden Wasserdruck abzustimmen. Aufgrund der o. a. Randbedingungen ergibt sich ein Firstradius von 5,30 m und ein Sohlradius von 9,40 m dem ein Ulmenradius und ein Ausgleichsradius von 9,0 m bzw. 1,9 m zwischengeschaltet ist. Für den Rettungsstollen wird ein Lichtraumprofil von 2,25 m x 2,25 m mit einem Kreis mit Radius 1,70 m umschrieben. Die Querschnitte sind in Anlage 8.3 Blatt 2 dargestellt. 6.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Aufgrund der hydrogeologischen Verhältnisse wird auf der gesamten Tunnellänge ein Sohlgewölbe erforderlich. Im Callovium, in den Heersumer Schichten, bereichsweise in den Gigasschichten, im Einbeckhäuser Plattenkalk und im Münder Mergel ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 cm im Gewölbe und bis 60 cm im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. Für den ca. 2.104 m langen Tunnel werden aufgrund der Tunnellänge folgende Rohbaumaßnahmen aus der Tunnelsicherheit erforderlich: – 3 beidseitige 50 m lange Pannenbuchten bei km 2+020, 2+540 und 3+060 – 7 Querschläge zum Parallelstollen im Abstand von ca. 260 m – Parallelstollen mit einer Länge von 2.093 m – Rauchabsaugung über einen Rauchabsaugkanal im Tunnel und einer Abluftzentrale. Länge der Zwischendecke ca. 1.725 m. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 59 von 123 Der Parallelstollen wird wegen der besseren Zugänglichkeit im Süden von der B 240 auf der Westseite angeordnet. Die Abluftzentrale wird wegen des Kamineffektes auf der Südseite vorgesehen. Da der Tunnel in Kuppenlage liegt, wird sowohl im Süden als auch im Norden ein Auffangbecken mit einem Auffangvolumen von 110 m³ für die Tunnelentwässerung erforderlich. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand aussehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). 6.4 Bauverfahren 6.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Es ist vorgesehen, wegen der großen Tunnellänge nach Fertigstellung der Baugrube den Vortrieb von Süden und Norden durchzuführen. Der Tunnel wird zunächst sowohl im Süden als auch im Norden in den wenig festen Tonmergelsteinen im Baggervortrieb aufgefahren. Im mittleren Abschnitt wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Sowohl im Süden als auch im Norden ist wegen der ungünstigen geologischen Verhältnisse ein sofortiger Sohlschluss sowohl beim Kalotten- als auch beim Strossenvortrieb erforderlich. Lediglich im mittleren Abschnitt (Korallenoolith und unterer und mittlerer Kimmeridge und teilweise in den Gigas-Schichten) kann auf einen sofortigen Sohlschluss verzichtet werden. Da ein „Schlitzen“ der Kalottensohle nicht zulässig ist, kann der Strossen- und Sohlvortrieb nicht gleichzeitig mit dem Kalottenvortrieb ausgeführt werden. Daher wird davon ausgegangen, dass zunächst die Kalotte bis zum Durchschlag aufgefahren wird und danach der Strossen- und Sohlvortrieb erfolgt. Da aus Arbeitsschutzgründen auch im Bauzustand Fluchtwegmöglichkeiten für die Mineure erforderlich sind, wird der Rettungsstollen parallel mitgezogen. Für die Herstellung der Querschläge muss der Kalottenvortrieb in diesem Bereich bis zur Tunnelgradiente durch Ausbildung einer Rampe abgesenkt werden. Ob der Rettungsstollen im Hauptquerschnitt integriert werden kann, ist im Zuge der weiteren Planung zu prüfen. Alternativ sind der Kalotten- und Strossen-/Sohlvortrieb jeweils alternierend durchzuführen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 60 von 123 6.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 7 A-1 7 A-2 X X X (X) X X X X X Teilausbruch Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 2,0 X 1,5 X 1,0 X X 0,8 Strossenabschlagslänge 4,0 X 3,0 X 2,0 X X 1,6 X 0,8 X Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X X Ortsbrustanker (X) d = 15 cm X d = 25 cm X X d = 30 cm X d = 35 cm X Stahlbögen einlagig Spieße Rohrschirm X X X X X X X X X X X X X X X X X X X zweilagig Anker X X d = 20 cm Bewehrung X X d = 5 cm Spritzbeton X X X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 61 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Station Geologische Beschreibung abgeschätzte Vkl-Verteilung Callovium 1+580 bis 1+650 entfestigte Tonmergelsteine Vkl 7A-2 70 m Heersumer Schichten 1+650 bis 1+780 Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine und veränderlich feste Vkl 6A-2 Tonmergel- und Kalksteinmergelsteine 130 m Korallenoolith 1+780 bis Massige harte Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Vkl 3A 170 m Vkl 4A 170 m Wechselfolge veränderlich feste Kalkmergelsteine und verwitterungsre- Vkl 4A sistente Kalksteine 390 m 2+120 unterer und mittlerer 2+120 bis Kimmeridge 2+660 oberer Kimmeridge 2+660 bis Störung/geringfeste Ton- und Mergelsteine 2+740 Gigas-Schichten 2+740 bis 150 m Vkl 6A-2 40 m Vkl 7A-1 40 m Wechselfolge von harten Kalksteinbänken und weichen Ton- bis Mer- Vkl 4A gelsteine 3+300 Gigas-Schichten Vkl 6A-2 190 m Vkl 6A-2 370 m 3+620 bis 3+660 Störung Vkl 7A-1 40 m Einbeckhäuser 3+300 bis mäßig feste Kalk- und Mergelsteine Vkl 6A-2 200 m Plattenkalk 3+560 Vkl 7A-1 60 m abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 170 m Vkl 4A 750 m Vkl 6A 890 m 7A-1 100 m 7A-2 70 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 62 von 123 6.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 6.4.4 Beweissicherung Vor Beginn der Bauarbeiten werden die im Einflussbereich der Trasse sich befindenden Gebäude und baulichen Anlagen von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen beweisgesichert. 6.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse erfordern über die gesamte Tunnellänge eine druckwasserhaltende Abdichtung. Die Wasserdrücke in der Sohle werden über die gesamte Länge unter 3 bar liegen. Damit kommt auch eine WU-Konstruktion (WUB-KO) ohne außenliegende Abdichtung in Betracht. Gemäß ZTV-ING, Teil 5, Abschnitt 5 Tab. 5.5.3 wird jedoch die Regelkonstruktion mit einer einlagigen 3 mm dicken Kunststoffdichtungsbahn vorgesehen. 6.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 63 von 123 Die Tunnelinnenschale wird über die gesamte Länge mit Sohlgewölbe ausgeführt. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste 40 cm, in der Sohle zwischen 40 cm und 60 cm. Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 6.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 6.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 6.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden steigt das Gelände zunächst lediglich mit ca. 10 % an. Das Tunnelportal Süd wird so angeordnet, dass die Lüftungszentrale über dem Tunnel im Bereich der offenen Bauweise angeordnet werden kann. Gleichzeitig wird versucht, den Einschnitt mit ≤ 10 m vor dem Tunnel gering zu halten, um die Eingriffe zu minimieren. Der bergmännische Anschlag wird so angeordnet, dass der Tunnelquerschnitt möglichst komplett im Fels liegt. Dabei wird eine Hangschuttüberlagerung von ca. 6 m angesetzt. Gleichzeitig soll die Baugrubentiefe unter 20 m bleiben, da ansonsten die Kosten für den Verbau zu hoch werden. Dadurch ergeben sich folgende vorläufigen Stationen: Portalfuß km 1+488 Südportal km 1+500 Übergang offene/bergm. Bauweise Süd km 1+580 Im Norden fällt das Gelände mit ca. 25 % ab. Das Nordportal wird ca. am Schnittpunkt Gelände/Tunnelfirste (km 3+580) festgelegt. Der Übergang auf den bergmännischen Querschnitt wird bei km 3+560 festgelegt. Bei einer Hangschuttüberlagerung von 3 m verbleibt für den bergmännischen Tunnel eine ca. 5 m mächtige Felsüberdeckung. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 64 von 123 Portalfuß 3+592 Nordportal 3+580 Übergang offene/bergm. Bauweise Nord 3+560 Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: Baugrube Süd ca. 4.450 m² Baugrube Nord ca. 1.950 m² 6.5 Entwässerung 6.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhren fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Druckleitung (fallender Vortrieb) zum Portal Süd bzw. mit einer Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) zum Portal Nord geführt. Eine Trennung zwischen Schmutzund Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird sowohl im Süden als auch im Norden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Nord und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluf- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 65 von 123 figen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. 6.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Nord und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 7 weist eine Kuppenlage auf, daher ist sowohl am Südals auch am Nordportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 6.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. 6.7 Betriebstechnische Ausstattung 6.7.1 Grundlagen Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Von km 1+490 (s = 4,58 %) bis ca. km 1+650 (s = 3,07 %) steigt der Tunnel in der Kuppenausrundung mit einer Längsneigung > 3 %. Dies stellt gem. RABT eine besondere Charakteristik dar. Wegen der nur kurzen Steigungsstrecke von 160 m mit > 3 % und wegen der vorhandenen Rauchabsaugung im Steigungsast in Verbindung mit den geringen Verkehrszahlen kann aus derzeitiger Sicht auf zusätzliche Maßnahmen und/oder weitere Ausrüstungen verzichtet werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 66 von 123 6.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste bzw. unter der Zwischendecke montiert werden. 6.7.3 Tunnellüftung Für den Regelbetrieb sind im Nordportalbereich (300 m ohne Zwischendecke) und in Lüfternischen der Zwischendecken im Bereich der Pannenbuchten Strahlventilatoren angeordnet, die auch für die Beeinflussung der Längsströmung im Brandfall eingesetzt werden. Für den Brandfall wird im Tunnel zwischen ca. km 1+555 und 3+280 eine Zwischendecke vorgesehen, in welcher im Abstand von 50 bis 70 m Rauchabsaugklappen eingebaut werden. In Ereignisfall werden jeweils gleichzeitig 3 bis 4 benachbarte Klappen im Brandbereich geöffnet. Die Brandgase werden über Axiallüfter innerhalb des Lüfterbauwerks im Süden angesaugt und über einen Abluftkamin in die Atmosphäre ausgeblasen. Das Lüftergebäude wird oberhalb des Tunnels in der offenen Bauweise Süd angeordnet. 6.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 7 erhält aufgrund seiner Länge von 2.104 m gemäß RABT 2006 eine erweiterte Verkehrsausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: Überholverbot Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 67 von 123 6.7.5 Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn und Ende der Rettungswege Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf dem Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 68 von 123 6.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderliche Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 6.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im Südportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 69 von 123 6.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. 6.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich in den jeweiligen Betriebsgebäuden, in denen die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. 6.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 7 wird aufgrund seiner Länge und des Lüftungssystems mit 2 Betriebsgebäuden ausgestattet. Ein Betriebsgebäude wird im Bereich der südlichen offenen Bauweise, das zweite am nördlichen Tunnelportal angeordnet. Die Betriebsgebäude dienen zur Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 70 von 123 6.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. 6.8 Herstellung 6.8.1 Bauzeit Aufgrund der Tunnellänge wird der bergmännische Vortrieb parallel von Süden und Norden durchgeführt. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 3,8 m/AT und Vortriebsort in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 4,0 Monate Kalottenvortrieb 10,0 Monate Strossen-/Sohlvortrieb 5,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Sohlgewölbe (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 13,0 Monate Betonieren offene Bauweise 4,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 6,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 46,0 Monate Betriebstechnik 12,0 Monate Gesamtbauzeit 58,0 Monate ^= ca. 5 Jahre B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 71 von 123 6.8.2 Baustelleneinrichtung Im Süden wird als Baustelleneinrichtungsfläche die Fläche zwischen der Trasse und der B 240 genutzt. Die Zufahrt zum Portal erfolgt über die Trasse. Im Norden kann das Portal über den Wirtschaftsweg in Verlängerung der Pleigerstraße angefahren werden, wenn die Trasse als Zufahrt nicht zur Verfügung steht. Als Baustelleneinrichtungsfläche wird eine ca. 50 x 50 m große Fläche südlich des Wirtschaftsweges ausgewiesen. 6.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 300.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 120.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 180.000 m³ fest, die anderweitig, z. B. als Wiederverfüllmassen wiederverwertet werden können. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 72 von 123 6.9 Kosten Die Kosten der Variante 7 werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, druckwasserhaltend 170 m 22.600,00 € 3.842.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, druckwasserhaltend 750 m 24.200,00 € 18.150.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, druckwasserhaltend 890 m 29.400,00 € 26.166.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-1, druckwasserhaltend 100 m 35.900,00 € 3.590.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-2, druckwasserhaltend 70 m 41.400,00 € 2.898.000,00 € Zulage Pannenbucht 100 m 30.000,00 € 3.000.000,00 € Zulage Pannenbucht 50 m 18.000,00 € 900.000,00 € 1.980 m 1.500,00 € ./. 2.970.000,00 € Minderkosten Zwischendecke 280 m 1.900,00 € ./. 532.000,00 € RS Vkl 3, druckwasserhaltend 170 m 8.000,00 € 1.360.000,00 € RS Vkl 4, druckwasserhaltend 750 m 8.700,00 € 6.525.000,00 € RS Vkl 6, druckwasserhaltend 890 m 10.100,00 € 8.989.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7, druckwasserhaltend 170 m 12.300,00 € 2.091.000,00 € Querschläge und Aufweitung 3 Stück 180.000,00 € 540.000,00 € Querschläge und Aufweitung 4 Stück 250.000,00 € 1.000.000,00 € offene Bauweise Süd 80 m 33.400,00 € 2.672.000,00 € offene Bauweise Nord 20 m 33.400,00 € 668.000,00 € Abluftzentrale 1 Stück 385.000,00 € 385.000,00 € Betriebsgebäude 2 Stück 200.000,00 € 400.000,00 € Minderkosten Wasserdruck Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung 79.674.000,00 € 2.080 m 4.500,00 € 9.360.000,00 € Gesamtkosten netto 89.034.000,00 € Mehrwertsteuer 19 % 16.916.460,00 € Gesamtkosten brutto 105.950.460,00 € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 73 von 123 7 Variante 8 7.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Die Variante 8 beginnt unmittelbar hinter der Kehre der B 240. Dabei schwenkt die Trasse in einem Radius R = 550 m nach Osten ab. Dadurch schneidet die Trasse die Höhenschichtlinien unter ca. 35°. Das Ostportal liegt am Ende eines Seitentals. Die Gradiente steigt zunächst wie die heutige B 240 mit ca. 6 % bis zum Tunnel an. Das Südportal liegt in einer Kuppenausrundung H = 7.500 m. Im Portalbereich steigt die Gradiente noch mit 4,28 % an. Ca. 100 m nach dem Portal beträgt die Steigung < 3 %. Der Hochpunkt liegt bei ca. km 2+275,60 mit 302,487 m NN. Danach fällt die Gradiente mit 2,25 % nach Osten ab. Die maximale Überdeckung beträgt ca. 80 m. 7.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Der westliche Portalbereich wird mit Bezug auf die steile Morphologie unterhalb einer etwa 2 m bis 5 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt in sehr harten, massigen Kalksteinen des Korallenooliths liegen. Der Übergang zu den mäßig festen bis harten Mergel- und Kalksteinen des Kimmeridge wird bei etwa km 2+310 erwartet. Der östliche Portalbereich wird in mäßig festen bis weichen Ton- und Tonmergelsteinen mit eingeschalteten Kalksteinbänken des Oberen Kimmerdige liegen. Kurz vor dem bergmännischen Anschlag wird vermutlich bei etwa 2+620 eine spitzwinkelig zur Tunnelachse verlaufende Störung gequert. Die Lockergesteinsmächtigkeit am östlichen Portal wird auf maximal 5 m geschätzt. Der Bergwasserspiegel wird über die gesamte Tunnellänge unter der Gradiente erwartet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 74 von 123 7.3 Tunnelbauwerk 7.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) Station/Höhe 2+050/295,419 mNN bergm. Bauweise Süd 2+070 bergm. Bauweise Ost 2+620 Ostportal (Firste) Tunnellänge (Fußpunkt) Länge/Abstand 2+690/297,304 mNN 2+038 bis 2+702 664 m bergm. Tunnellänge 550 m Paralleler Rettungsstollen 440 m Pannenbucht keine 210 m bis Südportal Querschlag 1 2+260 215 m Querschlag 2 2+475 215 m bis Nordportal Längsneigung Hochpunkt 7.3.2 < 4,3 %/- 2,25 % 2+275,60/302,487 mNN Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den 664 m langen Tunnel wird davon ausgegangen, dass er mit einer reinen Längslüftung betrieben werden kann (siehe Punkt 7.7). Daher wird für diese Variante keine Rauchabsaugung über eine Zwischendecke angenommen. Die erforderlichen Strahlventilatoren werden im Gewölbe abgehängt. Dadurch kann der Firststich auf ca. 6,60 m über Gradiente angeordnet werden. Da der Tunnel der Variante 8 über dem Grundwasserspiegel zu liegen kommt, wird der Querschnitt drainiert vorgesehen. In Bereichen mit festem Kalk- und harten Mergelstein kann auf ein statisches Sohlgewölbe verzichtet werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 75 von 123 In den Tunneleingangsbereichen kann bei entfestigtem Tonmergelstein oder mäßig bis gering festen Ton- und Mergelsteinen der Einbau eines statischen Sohlgewölbe erforderlich werden. Für den Rettungsstollen wird ein sohloffener Querschnitt zur Anwendung kommen. Die Querschnitte sind in Anlage 8.4 Blatt 2 dargestellt. 7.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Aufgrund der hydrogeologischen Verhältnisse wird auf der gesamten Tunnellänge der Tunnel drainiert ausgeführt. In den unmittelbaren Tunneleingangsbereichen und bei Störungen ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Im Korallenoolith und in den Kalksteinformationen im unteren und mittleren Kimmeridge kann der Tunnel sohloffen ausgeführt werden. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 cm im Gewölbe und im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. In Tunnelmitte wird eine beidseitige Pannenbucht angeordnet. Der Rettungsstollen wird auf der Westseite des Tunnels angeordnet und als Stichstollen von Osten ohne Durchschlag vorgesehen. Der Tunnel wird über 2 Querschläge an den Rettungsstollen angeschlossen. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand aussehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). 7.4 Bauverfahren 7.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Wegen der beengten Verhältnisse am Südportal wird der Tunnel und der Rettungsstollen von Osten aufgefahren. Im Anschlagbereich wird eine Störung erwartet, die voraussichtlich im Baggervortrieb aufgefahren wird. Danach wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Im südlichen Durchschlagbereich kann wieder ein Baggervortrieb zum Einsatz kommen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 76 von 123 Wegen der geringen Länge des Tunnels wird zunächst die Kalotte komplett aufgefahren. Der Strossenvortrieb sowie der ggf. erforderliche Sohlausbruch werden nach Durchschlag der Kalotte ausgebrochen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 77 von 123 7.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 X Teilausbruch Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 2,0 X 1,5 X 1,0 X X X X 0,8 Strossenabschlagslänge 4,0 X 3,0 X 2,0 1,6 0,8 Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X X X X X X X X X X X X X X X d = 5 cm Ortsbrustanker Spritzbeton d = 15 cm X d = 20 cm X d = 25 cm d = 30 cm d = 35 cm Stahlbögen Bewehrung einlagig X zweilagig Anker Spieße Rohrschirm X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 78 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Korallenoolith Station 2+070 bis Geologische Beschreibung massige harte Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Vkl 3A 120 m Vkl 4A 120 m Wechselfolge veränderlich feste Kalkmergelsteine und verwitterungsre- Vkl 4A sistente Kalksteine 200 m 2+310 unterer und mittlerer 2+310 bis Kimmeridge 2+610 oberer Kimmeridge 2+610 bis 2+620 abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 120 m Vkl 4A 320 m Vkl 6A-1 100 m VKL 6A-2 10 m abgeschätzte Vkl-Verteilung gering feste Ton- und Mergelsteine (Störung) Vkl 6A-1 100 m VKL 6A-2 10 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 79 von 123 7.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 7.4.4 Beweissicherung Wegen des großen Abstandes des Tunnels zur Bebauung entfällt die Beweissicherung für Gebäude. 7.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse lassen nach heutigem Kenntnisstand über die gesamte Tunnellänge eine drainierte Ausführung zu. Daher wird gem. ZTV-ING, Teil 5, Abschnitt 5 Tab. 5.5.3 im Gewölbe eine Regenschirmabdichtung mit Kunststoffdichtungsbahn d = 2 mm vorgesehen, die in den Ulmen an den seitlichen Längsdrainageleitungen endet. 7.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. Die Tunnelinnenschale wird nur in den unmittelbaren Tunneleingangsbereichen auf einem Sohlgewölbe und im restlichen Abschnitt auf Banketten gegründet. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste und in der Sohle 40 cm. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 80 von 123 Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 7.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 7.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 7.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden ist der Zwangspunkt die Unterfahrung der B 240 im Kehrenbereich. Die Gradiente liegt im Bereich der B 240 lediglich ca. 6 m unter Straßenniveau, so dass das Tunnelportal nördlich der B 240 angeordnet werden muss (km 2+050). Die B 240 ist während des Baus mit einem Hilfsbrückenbauwerk zu überführen. Im Endzustand kann die B 240 oder der derzeit angedachte Forstweg bei Rückbau der B 240 über das Tunnelportal verlegt werden. Aufgrund des steil nach Westen abfallenden Geländes (ca. 20°) und der ca. 2 bis 5 m mächtigen Hangschuttüberdeckung mit Rutschgefährdung, muss der bergmännische Tunnel, um die östliche Baugrubenböschung nicht zu hoch werden zu lassen, teilweise im Hangschutt ausgeführt werden (km ca. 2+070). Für die Festlegung des endgültigen Portals und des bergmännischen Anschlages sind im Süden noch umfangreiche Erkundungsarbeiten erforderlich. Im Osten fällt das Gelände bis ca. km 2+620 relativ steil ab, so dass hier der bergmännische Anschlag vorgesehen wird. Das Tunnelportal wird an der Verschneidungslinie Gelände/Tunnelfirste angeordnet (km 2+690). Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 81 von 123 Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: Baugrube Süd ca. 1.400 m² Baugrube Ost ca. 4.300 m² 7.5 Entwässerung 7.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhren fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) bzw. im südlichen Abschnitt über eine Druckleitung zum Portal Ost geführt. Eine Trennung zwischen Schmutz- und Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird im Süden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2-Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Ost und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluffigen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 82 von 123 7.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Ost und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 8 weist eine Kuppenlage auf, daher ist sowohl am Südals auch am Ostportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 7.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. 7.7 Betriebstechnische Ausstattung 7.7.1 Grundlagen/Besondere Charakteristika Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Die Variante 8 weist eine Tunnellänge von 664 m (Portalfuß) auf. Gemäß RABT Punkt 4.3.3 Tab. 9a ist für Tunnellängen zwischen 600 bis 1.200 m bei Gegenverkehr eine Risikoanalyse zur Festlegung des Lüftungssystems erforderlich. Im Kuppenbereich beträgt die Steigung am Südportal (km 2+050) 4,28 %. Ca. 100 m nach dem Portal (km 2+150) liegt die Steigung unter 3 %. Risikoanalysen zum Lüftungssystem bei ähnlichen Tunnelprojekten, wie dem Hugenwaldtunnel, mit einer Länge von 1.135 m bei einer Verkehrsbelastung von rd. 20.000 Kfz/24 h und einem Schwerlastanteil von 6,6 % oder dem Reutherbergtunnel mit einer Länge von 1.260 m und einer Verkehrsbelastung von 11.800 Kfz/24 h bei einem Schwerlastanteil von 15 % und einer Steigung von 3,5 % auf 200 m Länge im Tunnel haben gezeigt, dass durch eine Reduzierung der Fluchtwegeabstände auf 167 m im Hugenwaldtunnel bzw. 150 m im Reutherbergtunnel eine Längslüftung für den Brandfall realisiert werden kann. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 83 von 123 Auf Basis dieser Untersuchungen wird davon ausgegangen, dass bei der IthQuerung mit einer Verkehrsbelastung von < 6.450 Kfz/24 h und einem Schwerlastanteil von 12,5 % eine Längslüftung ausreichend sein wird. Zusatzmaßnahmen aufgrund der Steigungsverhältnisse im Südportalbereich (Besondere Charakteristik) sind nicht erforderlich, da die Fluchtwegabstände bedingt durch die Tunnellänge nur 215 m betragen. Ansonsten sind die Strahllüfter so anzuordnen und zu steuern, dass die Rauchgase über das Portal ins Freie gedrückt werden. 7.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste montiert werden. 7.7.3 Tunnellüftung Für die Tunnellüftung wird sowohl im Brand- als auch im Normalbetrieb eine reine Längslüftung mit Strahlventilatoren vorgesehen (siehe Punkt 7.7.1). 7.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 8 erhält aufgrund seiner Länge von 664 m gemäß RABT 2006 eine Grundausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: Überholverbot Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 84 von 123 7.7.5 Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn und Ende der Rettungswege Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf dem Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 85 von 123 7.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderliche Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 7.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im Südportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. 7.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 86 von 123 dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. 7.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich im Betriebsgebäude, in dem die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. 7.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 8 erhält aufgrund seiner Länge ein Betriebsgebäude. Das Betriebsgebäude wird am südlichen Tunnelportal angeordnet. Das Betriebsgebäude dient zur Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. 7.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 87 von 123 7.8 Herstellung 7.8.1 Bauzeit Der Tunnel wird von Osten aufgefahren. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 4,3 m/AT in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 3,0 Monate Kalottenvortrieb 5,0 Monate Nachlauf Strossen-/Sohlvortrieb 2,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Bankett (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 3,5 Monate Betonieren offene Bauweise 2,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 4,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 23,5 Monate Betriebstechnik 8,0 Monate Gesamtbauzeit 31,5 Monate ^ ca. 2,5 Jahre = 7.8.2 Baustelleneinrichtung Als Baustelleneinrichtung dient die Trasse sowie eine ca. 50 x 50 m große Fläche nördlich der Trasse am Ostportal Die Zufahrt erfolgt entweder über die Trasse oder über das Forstwegenetz, welches als Baustraße auszubauen wäre. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 88 von 123 7.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 70.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 57.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 13.000 m³ fest, die anderweitig, z. B. als Wiederverfüllmassen wiederverwertet werden können. 7.9 Kosten Die Kosten der Variante 8 werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, drainiert 120 m 15.300,00 € 1.836.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, drainiert 320 m 17.600,00 € 5.632.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-1, drainiert 100 m 22.000,00 € 2.200.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, drainiert 10 m 25.300,00 € 253.000,00 € RS Vkl 3 120 m 5.000,00 € 600.000,00 € RS Vkl 4 320 m 5.600,00 € 1.792.000,00 € RS Vkl 6 100 m 7.200,00 € 720.000,00 € RS Vkl 6 m. S. 10 m 9.000,00 € 90.000,00 € 2 Stück 180.000,00 € 360.000,00 € offene Bauweise Süd 40 m 27.400,00 € 1.096.000,00 € offene Bauweise Nord 15 m 27.400,00 € 411.000,00 € 1 Stück 200.000,00 € 200.000,00 € Querschläge und Aufweitung Betriebsgebäude Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung 15.190.000,00 € 640 m 3.500,00 € 2.240.000,00 € Gesamtkosten netto 17.430.000,00 € Mehrwertsteuer 19 % 3.311.700,00 € Gesamtkosten brutto 20.741.700,00 € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 89 von 123 8 Variante 9 8.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Die Variante 9 zweigt etwa bei km 1+800 und somit ca. 250 m südlich der Kehre von der bestehenden B 240 in Richtung Norden ab. Die Höhenschichtlinien werden dabei unter ca. 45 ° angeschnitten. Das Südportal liegt im Ausrundungsradius H = 6.000 m, wodurch sich eine Steigung von 2,18 % im Portalbereich ergibt. Danach steigt der Tunnel mit 1,26 % an. Das Nordportal liegt im Kuppenhalbmesser H = 8.000 m. Dadurch ergibt sich ein Gefälle von 3,76 % im Portalbereich. Die Längsneigung von 3 % wird jedoch nur auf ca. 55 m im Tunnel überschritten. Der Hochpunkt liegt bei 292,211 mNN. Die maximale Überdeckung liegt bei ca. 85 m. Die bestehende B 240 wird ca. bei km 1+960 mit einer First-Überdeckung von 12 m bergmännisch unterfahren. 8.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Das westliche Portal bei km 1+880 wird unterhalb einer etwa 5 bis 7 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt und Verwitterungslehm in kalkigen, feinsandigen Tonsteinen mit sehr geringen bis geringen Festigkeiten des Mittleren Juras (Callovium) liegen. Der Übergang zu den mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen der Heersumer Schichten (Oberer Jura) wird bei etwa km 1+975 erwartet; die sehr harten, massigen Kalksteine des Korallenooliths folgen auf Gradientenhöhe bei etwa km 2+050. Zwischen etwa km 2+320 und 2+755 folgen Mergel- und Kalksteine des Kimmeridge. Die Gesteine des Unteren Kimmerdige werden bis etwa km 2+410 erwartet, die sehr gering bis geringfesten Ton- und Mergelsteine des Oberen Kimmerdige ab etwa km 2+710. Im weiteren Anschluss folgen bis über das Portal bei km 3+015 hinaus gering feste Kalksteine und Ton- bis Mergelsteine der GigasSchichten. Die Lockergesteinsmächtigkeit am östlichen Portal wird auf maximal 5 m geschätzt. Störungen werden die Gradiente bei etwa km 2+535 und bei km 2+710 sowie bei km 3+010 queren. Der Bemessungswasserspiegel ≤ 285,5 m NN wird im Südportalbereich bis ca. km 2+150 über der Gradiente liegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 90 von 123 8.3 Tunnelbauwerk 8.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) Station/Höhe 1+880/281,566 mNN bergm. Anschlag West 1+920 bergm. Anschlag Nord 3+000 Nordportal (Firste) Tunnellänge (Portalfuß) Länge/Abstand 3+015/286,909 mNN 1+868 bis 3+027 1.159 m bergm. Tunnellänge 1.080 m Paralleler Rettungsstollen 1.143 m Pannenbucht 2+4202+470 190 m zum Südportal Querschlag 1 2+070 190 m Querschlag 2 2+260 190 m Querschlag 3 2+450 190 m Querschlag 4 2+640 190 m Querschlag 5 2+830 185 m zum Nordportal Längsneigung Hochpunkt 8.3.2 + 2,64 %/1,26 %/- 3,64 % 2+723,81/292,211 mNN Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den 1.159 m langen Tunnel wird davon ausgegangen, dass er mit einer reinen Längslüftung betrieben werden kann (siehe Punkt 8.7). Daher wird für diese Varian- B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 91 von 123 te keine Rauchabsaugung über eine Zwischendecke angenommen. Die erforderlichen Strahlventilatoren werden im Gewölbe abgehängt. Dadurch kann der Firststich auf ca. 6,60 m über Gradiente angeordnet werden. Da der Tunnel der Variante 9 nur im Südportalbereich unter dem Bemessungswasserspiegel zu liegen kommt, wird der Querschnitt weitestgehend drainiert vorgesehen. Leidglich im Südbereich, in welchem schon aus statischen Gründen ein Sohlgewölbe erforderlich wird, wird der Tunnel druckwasserhaltend ausgeführt. In Bereichen mit festem Kalk- und harten Mergelstein kann auf ein statisches Sohlgewölbe verzichtet werden. In Bereichen mit entfestigtem Tonmergelstein oder mäßig bis gering festen Ton- und Mergelsteinen wird der Einbau eines statischen Sohlgewölbes erforderlich. Für den Rettungsstollen wird ebenfalls bereichsweise ein sohloffener Querschnitt zur Anwendung kommen. Die Querschnitte sind in Anlage 8.5 Blatt 2 dargestellt. 8.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Aufgrund der hydrogeologischen Verhältnisse wird auf der gesamten Tunnellänge der Tunnel drainiert ausgeführt. Im Callovium, in den Heersumer Schichten und bereichsweise in den Gigasschichten ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Im Korallenoolith, in den Kalksteinformationen im unteren und mittleren Kimmeridge sowie bereichweise in den Gigas-Schichten kann der Tunnel sohloffen ausgeführt werden. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 cm im Gewölbe und im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. In Tunnelmitte wird eine beidseitige Pannenbucht angeordnet. Der Rettungsstollen wird auf der Westseite des Tunnels angeordnet und über 5 Querschläge an den Tunnel angeschlossen. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand aussehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 92 von 123 8.4 Bauverfahren 8.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Es ist vorgesehen, wegen der ortsnahen Lage des Nordportals zur Bebauung von Capellenhagen den Tunnel nur von Süden aus vorzutreiben Der Tunnel wird zunächst im Süden in den wenig festen Tonmergelsteinen im Baggervortrieb aufgefahren. Im mittleren Abschnitt wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Der nördliche Tunnelbereich wird dann wieder im Baggervortrieb aufgefahren. Sowohl im Süden als auch im Norden ist wegen der ungünstigen geologischen Verhältnisse ein sofortiger Sohlschluss sowohl beim Kalotten- als auch beim Strossenvortrieb erforderlich. Im mittleren Abschnitt (Korallenoolith und unterer und mittlerer Kimmeridge und teilweise in den Gigas-Schichten) kann auf einen sofortigen Sohlschluss verzichtet werden. Da ein „Schlitzen“ der Kalottensohle nicht zulässig ist, kann der Strossen- und Sohlvortrieb im Süden nicht gleichzeitig mit dem Kalottenvortrieb ausgeführt werden. Daher wird davon ausgegangen, dass zunächst der Kalottenvortrieb bis in den Korallenoolith vorgetrieben und dann die Strosse/Sohle nachgeholt wird. Danach kann voraussichtlich die Strosse bis ca. km 2+710 jeweils halbseitig parallel zum Kalottenvortrieb nachgezogen werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 93 von 123 8.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 X Teilausbruch X 2,0 X 1,5 X 1,0 X X 0,8 Strossenabschlagslänge X (X) Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 7 A-1 4,0 X X 3,0 X 2,0 X X 1,6 X 0,8 Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X X d = 5 cm X Ortsbrustanker Spritzbeton X (X) d = 15 cm X d = 20 cm X d = 25 cm X X d = 30 cm X d = 35 cm Stahlbögen Bewehrung einlagig Spieße Rohrschirm X X X X X X X X X X X X X X X zweilagig Anker X X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 94 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Station Geologische Beschreibung abgeschätzte Vkl-Verteilung Callovium 1+920 bis 1+975 entfestigte Tonmergelsteine Vkl 7A-2 55 m Heersumer Schichten 1+975 bis 2+050 Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine und veränderlich feste Vkl 6A-2 Tonmergel- und Kalksteinmergelsteine 75 m Korallenoolith 2+050 bis harte, massige Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Vkl 3A 135 m 2+320 Vkl 4A 135 m unterer und mittlerer 2+320 bis Vkl 4A 280 m Kimmeridge 2+710 Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine und veränderlich feste Vkl 6A-1 Kalkmergelsteine oberer Kimmeridge 2+710 bis 2+755 gering feste Ton- und Mergelsteine Gigas-Schichten 2+755 bis Wechsellagerung von harten Kalksteinbänken und weichen Ton- und Vkl 4A Mergelsteinlagen 3+000 abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 135 m Vkl 4A 490 m Vkl 6A-1 110 m VKL 6A-2 290 m 7A-1 55 m VKL 6A-2 Vkl 6A-2 110 m 45 m 75 m 170 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 95 von 123 8.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 8.4.4 Beweissicherung Vor Beginn der Bauarbeiten werden die im Einflussbereich der Trasse sich befindenden Gebäude und baulichen Anlagen von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen beweisgesichert. 8.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse lassen nach heutigem Kenntnisstand über die gesamte Tunnellänge eine drainierte Ausführung zu. Daher wird gem. ZTV-ING, Teil 5, Abschnitt 5 Tab. 5.5.3 im Gewölbe eine Regenschirmabdichtung mit Kunststoffdichtungsbahn d = 2 mm vorgesehen, die in den Ulmen an den seitlichen Längsdrainageleitungen endet. 8.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. Die Tunnelinnenschale wird in den Tunneleingangsbereichen auf einem Sohlgewölbe und im mittleren Abschnitt auf Banketten gegründet. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste und in der Sohle 40 cm. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 96 von 123 Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 8.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 8.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 8.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden schneidet die Trasse schleifend zu den Höhenschichtlinien in den Berg ein. Um das Portal infolge des nach Westen abfallenden Geländes noch vollständig einschütten zu können, wird das Südportal bei km 1+880 festgelegt. Durch das rasch ansteigende Gelände und unter Berücksichtigung einer 5 bis max. 7 m mächtigen Hangschuttdecke wird der bergmännische Anschlag bei km 1+920 angeordnet. Sollte die Variante weiter verfolgt werden, müsste die Trassenlage unter Berücksichtigung Aufrechterhaltung des Verkehrs auf der B 240 im Süden optimiert werden. Das Nordportal wird bei km 3+015 angeordnet, da nach Norden die Trasse weitestgehend parallel zu den Höhenschichtlinien geführt wird. Der bergmännische Anschlag wird mit einer ausreichenden Felsüberdeckung von ca. 2 bis 4 m bei km 3+000 angeordnet. Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 97 von 123 Baugrube Süd ca. 2.800 m² Baugrube Nord ca. 1.650 m² 8.5 Entwässerung 8.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhre fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) bzw. im nördlichen Abschnitt über eine Druckleitung zum Portal Süd geführt. Eine Trennung zwischen Schmutz- und Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird im Süden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2-Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Nord und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluffigen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 98 von 123 8.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Nord und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 9 weist eine Kuppenlage auf, daher ist sowohl am Südals auch am Nordportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 8.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. 8.7 Betriebstechnische Ausstattung 8.7.1 Grundlagen/Besondere Charakteristika Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Die Variante 9 weist eine Tunnellänge von 1.159 m (Portalfuß) auf. Gemäß RABT Punkt 4.3.3 Tabl. 9a ist für Tunnellängen zwischen 600 bis 1.200 m bei Gegenverkehr eine Risikoanalyse zur Festlegung des Lüftungssystems erforderlich. Im Kuppenbereich beträgt die Steigung am Portal (km 3+015) 3,65 %. Bereits nach 55 m im Tunnel (km 2+960) ist jedoch die Steigung auf ≤ 3 % reduziert. Risikoanalysen zum Lüftungssystem bei ähnlichen Tunnelprojekten, wie dem Hugenwaldtunnel, mit einer Länge von 1.135 m bei einer Verkehrsbelastung von rd. 20.000 Kfz/24 h und einem Schwerlastanteil von 6,6 % oder dem Reutherbergtunnel mit einer Länge von 1.260 m und einer Verkehrsbelastung von 11.800 Kfz/24 h bei einem Schwerlastanteil von 15 % und einer Steigung von 3,5 % auf 200 m Länge im Tunnel haben gezeigt, dass durch eine Reduzierung der Fluchtwegeabstände auf 167 m im Hugenwaldtunnel bzw. 150 m im Reutherbergtunnel eine Längslüftung für den Brandfall realisiert werden kann. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 99 von 123 Auf Basis dieser Untersuchungen wird davon ausgegangen, dass bei der IthQuerung mit einer Verkehrsbelastung von < 6.450 Kfz/24 h und einem Schwerlastanteil von 12,5 % ebenfalls eine Längslüftung ausreichend sein wird. Der Fluchtwegabstand wurde unter Berücksichtigung der Pannenbucht in Tunnelmitte auf 190 m reduziert. Somit ergeben sich 5 Querschläge, die an den durchgehenden Parallelstollen angeschlossen werden. Auch eine weitere Reduzierung der Fluchtwegabstände ist aufgrund des parallel geführten Rettungsstollens ohne große Zusatzkosten ausführbar. 8.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste montiert werden. 8.7.3 Tunnellüftung Für die Tunnellüftung wird sowohl im Brand- als auch im Normalbetrieb eine reine Längslüftung mit Strahlventilatoren vorgesehen (siehe Punkt 8.7.1). 8.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 9 erhält aufgrund seiner Länge von 1.159 m gemäß RABT 2006 eine Grundausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: Überholverbot Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 100 von 123 8.7.5 Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn und Ende der Rettungswege Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf dem Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 101 von 123 8.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderliche Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 8.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im Nordportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. 8.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 102 von 123 dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. 8.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich in den jeweiligen Betriebsgebäuden, in denen die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. 8.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 9 wird aufgrund seiner Länge mit einem Betriebsgebäude und einer Unterzentrale ausgestattet. Das Betriebsgebäude sowie die Unterzentrale werden am nördlichen bzw. südlichen Tunnelportal angeordnet. Das Betriebsgebäude dient zur Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. Die Unterzentrale dient der Versorgung des nördlichen Tunnelabschnitts. 8.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 103 von 123 8.8 Herstellung 8.8.1 Bauzeit Wegen der angrenzenden Bebauung von Capellenhagen am Nordportal wird aus Immissionsgründen der Tunnel und der Rettungsstollen nur von Süden aufgefahren. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 4,0 m/AT in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 3,0 Monate Kalottenvortrieb 10,0 Monate Nachlauf Strossen-/Sohlvortrieb 3,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Sohlgewölbe (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 7,0 Monate Betonieren offene Bauweise 2,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 5,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 34,0 Monate Betriebstechnik 7,0 Monate Gesamtbauzeit 41,0 Monate ^= ca. 3,5 Jahre 8.8.2 Baustelleneinrichtung Als Baustelleneinrichtungsfläche wird die Trasse südlich des Tunnelportals vorgesehen. Für die Zufahrt zur Baugrube Nord ist vorzugsweise zunächst die Trasse herzustellen. Sollte das Ausbruchmaterial aus dem Tunnel (Strosse) zur Dammschüttung benötigt werden, müsste eine Baustraße von der Pfalzstraße zum Nordportal hergestellt werden. Ob dies topographisch möglich ist, wäre noch zu untersuchen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 104 von 123 8.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 134.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 68.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 66.000 m³ fest, die anderweitig, z. B. als Wiederverfüllmassen wiederverwertet werden können. 8.9 Kosten Die Kosten der Variante 9 werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, drainiert 135 m 15.300,00 € 2.065.500,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, drainiert 440 m 17.600,00 € 7.744.000,00 € 50 m 24.200,00 € 1.210.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-1, drainiert 110 m 22.000,00 € 2.420.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, drainiert 215 m 25.300,00 € 5.439.500,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, druckwasserhaltend 75 m 29.400,00 € 2.205.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-1, druckwasserhaltend 55 m 35.900,00 € 1.974.500,00 € Zulage Pannenbucht 50 m 12.000,00 € 600.000,00 € 180 m 1.900,00 € RS Vkl 3 135 m 5.000,00 € 675.000,00 € RS Vkl 4 490 m 5.600,00 € 2.744.000,00 € RS Vkl 6 110 m 7.200,00 € 792.000,00 € RS Vkl 6 m. S. 290 m 9.000,00 € 2.610.000,00 € 55 m 11.000,00 € 605.000,00 € 5 Stück 180.000,00 € 900.000,00 € offene Bauweise Süd 40 m 33.400,00 € 1.336.000,00 € offene Bauweise Nord 15 m 33.400,00 € 501.000,00 € 2 Stück 150.000,00 € 300.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, druckwasserhaltend ./. Zwischendecke RS Vkl 7 Querschläge und Aufweitung Betriebsgebäude ./. Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung ./. 342.000,00 € 33.779.500,00 € 1.135 m 3.500,00 € 3.972.500,00 € Gesamtkosten netto 37.752.000,00 € Mehrwertsteuer 19 % 7.172.880,00 € Gesamtkosten brutto 44.924.880,00 € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 105 von 123 9 Variante 9, optimiert 9.1 Trassenbeschreibung im Tunnelbereich Die Variante 9, optimiert zweigt etwa bei km 1+600 und somit ca. 400 m südlich der Kehre von der bestehenden B 240 in Richtung Norden ab. Die Höhenschichtlinien werden dabei unter ca. 45° angeschnitten. Das Südportal liegt nach einer Steigungsstrecke von 5,91 % im Ausrundungsradius H = 6.000 m, wodurch sich eine Längsneigung von 5,0 % im Portalbereich ergibt. Dadurch ergibt sich eine Längsneigung ≥ 3 % bis ca. 130 m nach dem Südportal. Im weiteren Verlauf steigt der Tunnel mit 1,31 % an. Das Nordportal liegt im Kuppenhalbmesser H = 8.000 m. Dadurch ergibt sich ein Gefälle von 3,79 % im Portalbereich. Die Längsneigung von 3 % wird hier auf ca. 60 m im Tunnel überschritten. Der Hochpunkt liegt bei 292,098 mNN. Die maximal Überdeckung liegt bei ca. 85 m. Die bestehende B 240 wird ca. bei km 1+880 mit einer First-Überdeckung von ca. 23 m bergmännisch unterfahren. 9.2 Geologische und hydrogeologische Verhältnisse Das südliche Portal bei km 1+760 wird unterhalb einer etwa 5 bis 7 m mächtigen Lockergesteinsdecke aus Hangschutt und Verwitterungslehm in kalkigen, feinsandigen Tonsteinen mit sehr geringen bis geringen Festigkeiten des Mittleren Juras (Callovium) liegen. Der Übergang zu den mäßig festen Kalk- und Mergelsteinen der Heersumer Schichten (Oberer Jura) wird bei etwa km 1+880 erwartet. Die sehr harten, massigen Kalksteine des Korallenooliths folgen auf Gradientenhöhe bei etwa km 2+045. Zwischen etwa km 2+380 und 2+745 folgen Mergel- und Kalksteine des unteren und mittleren Kimmeridge. Die sehr gering bis geringfesten Ton- und Mergelsteine des Oberen Kimmerdige durchfährt der Tunnel zwischen km 2+745 und 2+780. Im weiteren Anschluss folgen bis über das Portal bei km 3+000 hinaus gering feste Kalksteine und Ton- bis Mergelsteine der Gigas-Schichten. Die Lockergesteinsmächtigkeit am östlichen Portal wird auf maximal 5 m geschätzt. Störungen werden die Gradiente bei etwa km 2+150 und bei km 2+630 sowie bei km 3+010 queren. Der Bemessungswasserspiegel ≤ 285,5 m NN wird im Südportalbereich bis ca. km 2+150 über der Gradiente liegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 106 von 123 9.3 Tunnelbauwerk 9.3.1 Tunneldaten Bauteil Südportal (Firste) Station/Höhe 1+760/276,631 mNN bergm. Anschlag Süd 1+810 bergm. Anschlag Nord 2+980 Nordportal (Firste) Tunnellänge (Portalfuß) Länge/Abstand 3+000/286,367 mNN 1+748 bis 3+012 1.264 m bergm. Tunnellänge 1.170 m Paralleler Rettungsstollen 1.001 m Pannenbucht 1 2+235÷2+285 Pannenbucht 2 2+485÷2+535 250 m zum Südportal Querschlag 1 2+010 250 m Querschlag 2 2+260 250 m Querschlag 3 2+510 250 m Querschlag 4 2+760 240 m zum Nordportal Längsneigung Hochpunkt 9.3.2 + 5,0 %/+ 1,31 %/- 3,79 % 2+697,19/292,098 mNN Querschnittsgestaltung Für den im Gegenverkehr betriebenen Tunnel wird ein Regelquerschnitt RQ 10,5 T mit einer Fahrbahnbreite von 7,50 m vorgesehen. Neben der Fahrbahn sind beidseitig 1,0 m breite Notgehwege angeordnet, die mit einem 3 cm hohen Schrammbord gegenüber der Fahrbahn abgesetzt sind. Die im Tunnel einzuhaltende Lichte Höhe beträgt 4,50 m. Für den 1.264 m langen Tunnel wird davon ausgegangen, dass er mit einer Rauchabsaugung im Brandfall und einer Längslüftung im Normalbetrieb betrieben wird. Daher wird für diese Variante eine Zwischendecke vom Südportal bis km 2+700 erforderlich. Die erforderlichen Strahlventilatoren werden im Nordbereich im Gewölbe B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 107 von 123 abgehängt. Dadurch kann der Firststich von 7,1 m auf ca. 6,60 m über Gradiente zwischen km 2+700 und 3+000 abgesenkt werden. Da der Tunnel der Variante 9, optimiert nur im Südportalbereich unter dem Bemessungswasserspiegel zu liegen kommt, wird der Querschnitt weitestgehend drainiert vorgesehen. Lediglich im Südportalbereich, in welchem schon aus statischen Gründen ein Sohlgewölbe erforderlich wird, wird der Tunnel druckwasserhaltend ausgeführt. In Bereichen mit festem Kalk- und harten Mergelstein kann auf ein statisches Sohlgewölbe verzichtet werden. In Bereichen mit entfestigtem Tonmergelstein oder mäßig bis gering festen Ton- und Mergelsteinen wird der Einbau eines statischen Sohlgewölbes erforderlich. Für den Rettungsstollen wird ebenfalls bereichsweise ein sohloffener Querschnitt zur Anwendung kommen. Die Querschnitte sind in Anlage 8.6 Blatt 2 dargestellt. 9.3.3 Konstruktion Der Tunnel wird als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Dichtungsschicht aus Kunststoffdichtungsbahnen zwischen der Innen- und Außenschale ausgeführt. Im Callovium, in den Heersumer Schichten und bereichsweise in den Gigasschichten ist zur Aufnahme des Gebirgsdrucks ein sofortiger Sohlschluss in der Außenschale erforderlich. Im Korallenoolith, in den Kalksteinformationen im unteren und mittleren Kimmeridge sowie bereichweise in den Gigas-Schichten kann der Tunnel sohloffen ausgeführt werden. Die Außenschale besteht aus bewehrtem Spritzbeton mit einer Dicke von 15 bis 35 cm. Die Innenschale hat eine Dicke von 40 cm im Gewölbe und im Sohlgewölbe. Die Innenschalenblöcke werden 10 m lang ausgeführt, wobei die Blockfugen als Pressfugen ausgebildet werden. Unterhalb der Notgehwege werden Leerrohre in Magerbeton verlegt. Der Notgehweg wird mit einer 20 cm dicken Kappenbetonplatte ausgebildet. Im mittleren Tunnel werden zwei beidseitige Pannenbucht angeordnet. Der Rettungsstollen wird auf der Westseite des Tunnels angeordnet und über 4 Querschläge an den Tunnel angeschlossen. Alternativ kann der Rettungsstollen ggf. im Hauptquerschnitt integriert werden, um die in Anspruch genommenen Flächen weiter zu minimieren. Dabei ist in der weiteren Planung zu klären, wie das Rettungskonzept im Bauzustand aussehen soll (Abstimmung mit den zuständigen Behörden). B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 108 von 123 9.4 Bauverfahren 9.4.1 Grundsätzliches Der Tunnelvortrieb wird nach den Regeln der Spritzbetonbauweise durchgeführt. Es ist vorgesehen, wegen der ortsnahen Lage des Nordportals zur Bebauung von Capellenhagen den Tunnel nur von Süden aus vorzutreiben Der Tunnel wird zunächst im Süden in den wenig festen Tonmergelsteinen im Baggervortrieb aufgefahren. Danach wird der Vortrieb in den festen Kalksteinformationen im Sprengvortrieb oder mit einer leistungsfähigen Teilschnittmaschine durchgeführt. Schwere Teilschnittmaschinen sind überwiegend für Gesteinsfestigkeiten bis 100 MN/m² im Regelbetrieb ausgelegt. Als Obergrenze für den Einsatz von Teilschnittmaschinen sind Gesteinsfestigkeiten von 150 MN/m² anzunehmen. Der nördliche Tunnelbereich wird dann wieder im Baggervortrieb aufgefahren. Sowohl im Süden als auch im Norden ist wegen der ungünstigen geologischen Verhältnisse ein sofortiger Sohlschluss sowohl beim Kalotten- als auch beim Strossenvortrieb erforderlich. Im mittleren Abschnitt (Korallenoolith und unterer und mittlerer Kimmeridge und teilweise in den Gigas-Schichten) kann auf einen sofortigen Sohlschluss verzichtet werden. Da ein „Schlitzen“ der Kalottensohle nicht zulässig ist, kann der Strossen- und Sohlvortrieb im Süden nicht gleichzeitig mit dem Kalottenvortrieb ausgeführt werden. Daher wird davon ausgegangen, dass zunächst die Kalotte bis in den Korallenoolith vorgetrieben wird und dann die Strosse/Sohle nachgeholt wird. Danach kann voraussichtlich die Strosse bis ca. km 2+745 jeweils halbseitig parallel zum Kalottenvortrieb nachgezogen werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 109 von 123 9.4.2 Klassifizierung von Ausbruch und Sicherung Den wechselnden Gebirgsverhältnissen wird beim Ausbruch durch differenzierte Vortriebsklassen Rechnung getragen. Die einzelnen Verbauten werden entsprechend dem tunnelbautechnischen Verhalten des Gebirges nach jedem Ausbruchtakt überprüft und ggf. neu festgelegt. In Anlehnung an die DIN 18312 wurde eine vorläufige Matrix für Ausbruch und Sicherung erstellt. Kalotte/Strosse 3A 4A 6 A-1 X X X Sohlgewölbe im Zuge des Vortriebes 6 A-2 X Teilausbruch X 2,0 X 1,5 X 1,0 X X 0,8 Strossenabschlagslänge X (X) Stützkeil/Stützkern Kalottenabschlagslänge 7 A-1 4,0 X X 3,0 X 2,0 X X 1,6 X 0,8 Kalottensohlgewölbe Ortsbrustsicherung X d = 3 cm X X d = 5 cm X Ortsbrustanker Spritzbeton X (X) d = 15 cm X d = 20 cm X d = 25 cm X X d = 30 cm X d = 35 cm Stahlbögen Bewehrung einlagig Spieße Rohrschirm X X X X X X X X X X X X X X X zweilagig Anker X X B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 110 von 123 Den geologischen Formationen werden nachfolgend die Vortriebsklassen zugeordnet: Formation Station Geologische Beschreibung abgeschätzte Vkl-Verteilung Callovium 1+810 bis 1+880 entfestigte Tonmergelsteine Vkl 7A-1 70 m Heersumer Schichten 1+880 bis 2+045 Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine Vkl 6A-2 100 m und veränderlich feste Tonmergel- und Kalksteinmergelsteine VKL 6A-1 65 m harte, massige Kalksteine mit dünnen Mergelzwischenlagen Vkl 3A 170 m Vkl 4A 165 m Korallenoolith 2+045 bis 2+380 unterer und mittlerer 2+380 bis Wechselfolge verwitterungsresistente Kalksteine und Vkl 4A 265 m Kimmeridge 2+745 Veränderlich feste Kalkmergelsteine Vkl 6A-1 100 m oberer Kimmeridge 2+745 bis 2+780 gering feste Ton- und Mergelsteine VKL 6A-2 35 m Gigas-Schichten 2+780 bis Wechsellagerung von harten Kalksteinbänken mit weichen Vkl 4A 60 m 2+980 Ton- und Mergelsteinlagen Vkl 6A-2 abgeschätzte Vortriebsklassenverteilung Vkl 3A 170 m Vkl 4A 490 m Vkl 6A-1 165 m VKL 6A-2 275 m 7A-1 70 m 140 m B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 111 von 123 9.4.3 Geotechnisches Messprogramm Für eine laufende Kontrolle des Verhaltens des ausgebrochenen und gesicherten Hohlraums sowie für eine Optimierung der Sicherungsmaßnahmen in den verschiedenen erwarteten Gebirgsverhältnissen wird die Durchführung von Messungen während des Ausbruchs vorgesehen. Im Einzelnen sind dies: Konvergenzmessungen Relative Verformungen werden mit Hilfe von Konvergenzmessungen überwacht. Diese stellen zusammen mit den Firstnivellements die sicherste und wirtschaftlichste Methode dar, um die Entwicklung von Verformungen des Ausbaus rasch, und so oft es notwendig erscheint, zu kontrollieren. Messquerschnitte und Messhäufigkeiten Die untertägigen Messquerschnitte werden je nach Gebirge und den angetroffenen Verformungen im Abstand von i.M. 10 m eingerichtet. Die Messquerschnitte werden insgesamt mit 5 Messbolzen bestückt. Die Vermessung wird elektrooptisch durchgeführt. Im Regelfall wird innerhalb von 20 m hinter der Ortsbrust täglich, 20 bis 50 m hinter der Ortsbrust wöchentlich und danach monatlich gemessen. Die endgültigen Festlegungen zum Abstand der Messquerschnitte und zu den Messintervallen werden während des Vortriebs in Abhängigkeit vom Verformungsverhalten des Gebirges getroffen. 9.4.4 Beweissicherung Vor Beginn der Bauarbeiten werden die im Einflussbereich der Trasse sich befindenden Gebäude und baulichen Anlagen von einem unabhängigen vereidigten Sachverständigen beweisgesichert. 9.4.5 Abdichtung Die bereits beschriebenen hydrogeologischen Verhältnisse lassen nach heutigem Kenntnisstand von ca. 2+045 bis zum Nordportal eine drainierte Ausführung zu. Daher wird gem. ZTV-ING, Teil 5, Abschnitt 5 Tab. 5.5.3 im Gewölbe eine Regenschirmabdichtung mit Kunststoffdichtungsbahn d = 2 mm vorgesehen, die in den Ulmen an den seitlichen Längsdrainageleitungen endet. Im südlichen Bereich wird der Querschnitt druckwasserhaltend mit einer umlaufenden 3 mm dicken Kunststoffdichtungsbahn ausgeführt. 9.4.6 Betoninnenschale Die Betoninnenschale wird aus bewehrtem Schalbeton C 30/37 hergestellt. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 112 von 123 Die Tunnelinnenschale wird in den Tunneleingangsbereichen auf einem Sohlgewölbe und im mittleren Abschnitt auf Banketten gegründet. Die Betonstärke des Regelquerschnitts beträgt in der Firste und in der Sohle 40 cm. Die endgültige Dimensionierung erfolgt im Zuge der weiteren Planung. 9.4.7 Fugenausbildung Die umlaufenden Blockfugen in der bergmännischen Bauweise werden als Pressfugen gem. ZTV-ING ausgebildet, die Blockfugen in der offenen Bauweise als Dehnfugen. 9.4.8 Fahrbahnaufbau Der Fahrbahnaufbau wird im Tunnel analog RStO 01 Bauklasse I, Zeile gewählt. 9.4.9 – 4 cm Splittmastixasphalt 0/11 S aufgehellt – 8 cm Asphaltbinder 0/22 S – 18 cm Asphalttragschicht 0/32 CS – 45 cm Frostschutzschicht 0/45 Portallage Im Süden schneidet die Trasse schleifend zu den Höhenschichtlinien in den Berg ein. Um das Portal infolge des nach Westen abfallenden Geländes noch vollständig einschütten zu können, wird das Südportal bei km 1+760 festgelegt. Unter Berücksichtigung der Anordnung einer Abluftzentrale am Südportal und unter Berücksichtigung einer 5 bis max. 7 m mächtigen Hangschuttdecke wird der bergmännische Anschlag bei km 1+810 angeordnet. Das Nordportal wird bei km 3+000 angeordnet, da nach Norden die Trasse weitestgehend parallel zu den Höhenschichtlinien geführt wird. Der bergmännische Anschlag wird mit einer ausreichenden Felsüberdeckung von ca. 2 bis 4 m bei km 2+980 angeordnet. Als Tunnelportal ist sowohl im Süden als auch im Norden ein am Hang anliegendes Portal mit einem ca. 1,50 m hohen Portalkragen vorgesehen. Die Neigung des Portals ist mit ca. 1:2 ausgebildet. Die Baugruben werden unter 70° geböscht hergestellt und mit bewehrtem Spritzbeton und Verpressankern gesichert. Im Zuge der Wiederverfüllung wird das Urgelände bis zum Tunnelportal weitestgehend im ursprünglichen Zustand wieder hergestellt. Vom Portalfuß bis zum bergmännischen Anschlag ergeben sich unter Berücksichtigung eines ca. 3 m breiten Randstreifens entlang der Baugrubenkrone nachfolgende Flächeninanspruchnahmen: B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 113 von 123 Baugrube Süd ca. 3.300 m² Baugrube Nord ca. 1.400 m² 9.5 Entwässerung 9.5.1 Entwässerung während der Bauzeit a) Bergmännische Bauweise Bei der Auffahrung der Tunnelröhre fallen Spül- und Anmachwasser aus dem Baubetrieb sowie Sickerwasser aus Klüften an. Die Wässer werden in seitlich verlaufenden Gräben gefasst und über eine Freispiegelleitung (steigender Vortrieb) bzw. im nördlichen Abschnitt über eine Druckleitung zum Portal Süd geführt. Eine Trennung zwischen Schmutz- und Regenwasser ist in diesem Stadium nicht möglich. Da bei der Ausführung der Spritzbetonarbeiten eine Veränderung des pH-Wertes des anfallenden Wassers zu erwarten ist, wird das gesamte Wasser über eine Neutralisationsanlage geleitet, um den zulässigen pH-Grenzwert von pH 6 bis 9 zu gewährleisten. Zusätzlich ist eine Klärung über entsprechend dimensionierte Absetzbecken erforderlich. Das im Tunnel anfallende Wasser wird im Süden über Absetzbecken mit Leichtflüssigkeitsabscheider und nachgeschalteter CO2-Neutralisationsanlage geklärt und in die Vorflut eingeleitet. b) Offene Bauweise Das im Bereich der befestigten Voreinschnittsflächen Nord und Süd anfallende Regen- und Sickerwasser wird während des Baubetriebs mit tonigen und schluffigen Schwebstoffen verunreinigt. Da nicht ausgeschlossen werden kann, dass infolge der Bautätigkeiten Leichtflüssigkeiten von diesen befestigten Flächen mit abgeschwemmt werden, wird innerhalb des Absetzbeckens eine Tauchwand zur Abscheidung der Leichtflüssigkeiten vorgesehen. Das in den Baugruben anfallende Wasser wird jeweils im Tiefpunkt gesammelt und über ein Absetzbecken in die Vorflut eingeleitet. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 114 von 123 9.5.2 Entwässerung im Endzustand Betriebswasser Tunnel Die im Tunnelbauwerk bei Lösch- und Reinigungsarbeiten sowie im Bereich der Tunnelmünder Nord und Süd durch verschlepptes Regenwasser anfallenden Schmutzwässer werden in einer im Bereich des jeweiligen tiefliegenden Fahrbahnrandes angeordneten Hohlbordrinne (Schlitzrinne) gefasst und ca. alle 50 m mit Tauchwandschächten der Tunnellängsentwässerung zugeführt. Entsprechend der Richtlinien für die Ausstattung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT) erhält die Hohlbordrinne aus Brandschutzgründen unmittelbar hinter jedem Abschlag eine Abschottung. Die Gradiente der Variante 9, modifiziert weist eine Kuppenlage auf. Daher ist sowohl am Süd- als auch am Nordportal ein ca. 110 m³ fassendes Auffangbecken erforderlich. Im Becken ist ein automatischer Füllstandsanzeiger angeordnet, der mit der Betriebszentrale verbunden die jeweilige Beckenfüllung anzeigt. 9.6 Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen Entlang der Portale werden 2 m hohe Zäune als Absturzsicherung vorgesehen. Die Leiteinrichtungen werden an die Portale angeschlossen. 9.7 Betriebstechnische Ausstattung 9.7.1 Grundlagen/Besondere Charakteristika Die betriebstechnische Ausstattung des Tunnels erfolgt nach den Grundsätzen der RABT 2006. Die Variante 9, optimiert weist eine Tunnellänge von 1.264 m (Portalfuß) auf. Gemäß RABT Punkt 4.3.3 Tabl. 9a ist ab Tunnellängen von 1.200 m eine Rauchabsaugung über Zwischendecke mit steuerbaren Absaugöffnungen erforderlich. Die Längsneigungen am Süd- und am Nordportal liegen mit 5 % bzw. 3,79 % über den gem. RABT Punkt 2.2 anzustrebenden Längsneigungen von 3 %. Da die Längsneigung von 3 % im Süden auf ca. 130 m und im Norden auf ca. 60 m überschritten ist, ist eine Risikoanalyse erforderlich. Wegen der geringen Verkehrszahlen und des bereits verkürzten Fluchtwegabstandes wird davon ausgegangen, dass keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich werden. Ob wegen der geringen Verkehrsbelastung ggf. auf eine Zwischendecke verzichtet werden kann, sollte mit einer Risikoanalyse in der weiteren Planung untersucht werden. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 115 von 123 9.7.2 Beleuchtung Die Auslegung der Beleuchtung erfolgt nach RABT 2006. Die Tunnelröhre erhält eine Adaptationsbeleuchtung im jeweiligen Einfahrtsbereich und eine Durchfahrtsbeleuchtung mit Nachtbeleuchtung. Die Leuchten der Adaptationsbeleuchtung weisen eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete, asymmetrische Lichtverteilung auf. Dadurch entsteht ein sogenannter Gegenstrahleffekt. Die Durchfahrtsleuchten weisen eine symmetrische Lichtverteilung nach dem Mischkontrastprinzip auf. Grundsätzlich werden Natriumhochdrucklampen im Leistungsbereich 70 bis 400 W verwendet, die einreihig ca. 0,50 m aus der Tunnelachse angeordnet werden und über eine Abhängekonstruktion ca. 80 cm unterhalb der Firste montiert werden. 9.7.3 Tunnellüftung Für den Regelbetrieb sind im Nordportalbereich (300 m ohne Zwischendecke) und in Lüfternischen in den Zwischendecken, die im Bereich der Pannenbuchten angeordnet werden, Strahlventilatoren für eine Längslüftung erforderlich. Für den Brandfall wird im Tunnel zwischen km 1+810 und 2+700 eine Zwischendecke vorgesehen, in welche im Abstand von 50 bis 70 m Rauchabsaugklappen eingebaut werden. Im Ereignisfall werden jeweils gleichzeitig 3 bis 4 benachbarte Klappen im Brandbereich geöffnet, über die der Rauch abgesaugt wird. Die Strahlventilatoren werden für die Beeinflussung der Längsströmung im Brandfall bei Bedarf eingesetzt. Die Brandgase werden über Axialventilatoren innerhalb der Abluftzentrale im Süden angesaugt und über einen Abluftkamin in die Atmosphäre ausgeblasen. Das Lüftergebäude wird über den Tunnel in der Baugrube Süd errichtet. 9.7.4 Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Der Tunnel der Variante 9, optimiert erhält aufgrund seiner Länge von 1.264 m gemäß RABT 2006 eine Grundausstattung. Im Einzelnen sind folgende Ausstattungselemente vorgesehen: Überholverbot Zeichen Tunnel Zweifeldriges Wechsellichtzeichen an den Portalen Wechselverkehrszeichen zur Verdeutlichung der Sperrsituation eine Verkehrsdatenerfassung zur frühzeitigen Erkennung von Stör- und Notfällen Zusätzliche Wechselverkehrszeichen im Tunnel Sperrschranken an den Portalen Hinweisschild Radio ein B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 116 von 123 9.7.5 Wechselwegweiser (an geeigneten Knotenpunkten im Tunnelvorfeld) Kommunikationseinrichtung Notrufstationen Im Tunnel sind im Abstand von < = 150 m einseitig Notrufstationen als geschlossene Kabinen vorgesehen. Die Pannenbuchten werden ebenfalls mit einer Notrufstation ausgestattet. Darüber hinaus sind an den Tunnelportalen sowie am Beginn und Ende der Rettungswege Notrufstationen vorgesehen. Videoüberwachung Der Tunnel, der Rettungsstollen und die Tunnelportale werden mit einem Videoüberwachungssystem ausgestattet. Im Abstand von ≤ 75 m werden seitlich über der Fahrbahn feststehende Kameras installiert. Damit ist eine lückenlose Videoüberwachung im Tunnel und im Rettungsstollen möglich. Die Fernsehbilder werden auf Monitore in die ständig besetzte Tunnelleitstelle übertragen. Die Videoüberwachung erfolgt ereignisorientiert und programmgesteuert. Bei Benutzung einer Notrufstation, eines Notausganges bzw. der Auslösung eines Brandalarmes werden die Kameras in diesem Abschnitt automatisch auf den Bildschirm aufgeschaltet. Tunnelfunk Der Tunnel und der Rettungsstollen werden mit einer Funkanlage ausgestattet, die den BOS-Diensten (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste) sowie dem Betreiber einen uneingeschränkten Funkbetrieb ermöglichen. Im Einzelnen sind folgende Kanäle vorgesehen: 1 Kanal Polizei 2 m Band 1 Kanal Polizei 4 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 2 m Band 1 bis 2 Kanäle Feuerwehr/Rettungsdienste 4 m Band 1 bis 2 Kanäle betriebliche Straßenunterhaltung im 2 m Band 1 Kanal Verkehrsfunk UKW Zusätzlich wird die Anlage für Digitalfunk vorbereitet. Lautsprecheranlagen Im Tunnel, im Rettungsstollen sowie an den Tunnelportalen werden im Abstand von ≤ 50 m Lautsprecher installiert, über die der Verkehrsteilnehmer Informationen erhalten kann (SLASS-System = synchronisierte Längsbeschallung). Hierbei kann es sich um eine direkte Sprachdurchsage oder um gespeicherte Texte (professionelle Studioaufnahme) handeln. Die Einsprache erfolgt über die ständig besetzte Tunnelleitzentrale bzw. über das Betriebsgebäude des Tunnels. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 117 von 123 9.7.6 Brandmeldeanlagen Manuelle Brandmeldeeinrichtungen Im Tunnel ist in jeder Notrufstation ein Druckknopfmelder (innen und außen) als manuelle Brandmeldeeinrichtung angeordnet. In den Querschlägen zum Rettungsstollen sind Druckknopfmelder im Bereich der Notsprecheinrichtung vorgesehen. Automatische Brandmeldeeinrichtung Der Tunnel wird mit einer automatischen Brandmeldeeinrichtung, bestehend aus einem linienhaften Temperaturfühler, der an der Tunneldecke auf der gesamten Länge des Tunnels installiert wird, versehen. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit im Brandfall erfolgt eine Unterteilung des Linienmelders in mehrere Abschnitte sowie eine beidseitige Anbindung. Die für die Lüftersteuerung erforderliche Sichttrübmessstellen werden gleichzeitig als Detektionsmöglichkeit bei erhöhten Rauchkonzentrationen im Tunnel herangezogen und dienen damit als möglicher Voralarm für die Brandmeldung. 9.7.7 Löscheinrichtung Handfeuerlöscher In jeder Notrufstation sind 2 Handfeuerlöscher (ABC-Löscher mit Pulverfüllung) mit einem Füllgewicht von je 6 kg vorgesehen. Löschwasserleitungen Es wird eine Löschwasserleitung mit Hydranten angeordnet. Die Löschwasserleitung wird als Nassleitung ausgeführt. Die Leitung ist gegen Einfrieren zu sichern. Die Löschwasserleitung ist für eine Durchflussmenge von 1200 l/min bei einem Entnahmedruck zwischen 6 und 10 bar für eine Löschzeit von einer Stunde auszulegen. Da in den Portalbereichen voraussichtlich kein Wassernetz mit einem Druck von 6 bis 10 bar vorhanden ist, wird ein 72 m³ fassendes Löschwasserbecken im Nordportalbereich angeordnet. Die Löschwasserversorgung erfolgt von diesem Becken über eine Druckerhöhungsanlage. Löschwasserentnahmestellen werden sowohl im Tunnel im Abstand von ≤ 150 m als auch an den Portalen angeordnet. 9.7.8 Leiteinrichtungen und Elemente der visuellen Führung Zur Verbesserung der visuellen Führung werden im Tunnel an beiden Fahrbahnrändern jeweils im Abstand von 25 m LED-Lichtmodule angeordnet (Raster hälftig versetzt zu FK und OL). Dadurch wird die visuelle Führung neben den normalen Verkehrszuständen auch beim Brandfall verbessert. Die Leiteinrichtungen sind mit Leuchtelementen entgegen der Fahrtrichtung und in Fahrtrichtung ausgestattet, so dass diese Elemente im Brandfall aus jeder Richtung erkennbar sind und damit die Fluchtmöglichkeit für den Verkehrsteilnehmer verbessern. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 118 von 123 9.7.9 Energieversorgung Die Energieversorgung erfolgt aus dem Mittelspannungsnetz des zuständigen Elektroversorgungsunternehmens. Die Übergabestation einschl. Umspanner befindet sich in den jeweiligen Betriebsgebäuden, in denen die für den Betrieb und für die Steuerung erforderlichen Anlagenteile untergebracht sind. Bei Netzausfall wird über eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Leistungsbedarf für sicherheitsrelevante Einrichtungen gewährleistet. Im Einzelnen sind dies: Fluchtwegkennzeichnung und Orientierungsbeleuchtung Notbeleuchtung (Nachtstufe der Durchfahrtsbeleuchtung) Rettungsstollenbeleuchtung Beleuchtung der Betriebsräume als Notbeleuchtung Verkehrstechnische Einrichtungen im Tunnel und auf den Annäherungsstrecken Kommunikationseinrichtungen Video- und Durchsageanlagen Brandmeldeanlagen Steuerungseinrichtungen Messeinrichtungen Für diese Anlagenteile ist eine unterbrechungslose Stromversorgung mit Batterien mit einer Ersatzzeit von bis zu 60 Minuten gewährleistet. 9.7.10 Betriebsgebäude Der Tunnel der Variante 9, modifiziert wird aufgrund seiner Länge mit einem Betriebsgebäude und einer Unterzentrale ausgestattet. Das Betriebsgebäude sowie die Unterzentrale werden am nördlichen bzw. südlichen Tunnelportal angeordnet. Das Betriebsgebäude dient zur Unterbringung der zentralen Anlagen und der Warte, von der aus der Tunnelbetrieb überwacht und gesteuert werden kann. Die Unterzentrale dient der Versorgung des nördlichen Tunnelabschnitts. 9.7.11 Tunnelleitzentrale (besetzte Außenstelle) Für den Tunnel ist darüber hinaus eine 24-Stunden Überwachung zu gewährleisten. Die hierfür zuständige Stelle ist in der weiteren Planung noch festzulegen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 119 von 123 9.8 Herstellung 9.8.1 Bauzeit Wegen der angrenzenden Bebauung von Capellenhagen am Nordportal wird aus Immissionsgründen der Tunnel und der Rettungsstollen nur von Süden aufgefahren. Auf Basis der abgeschätzten Vortriebsklassenverteilung ergibt sich bei einer mittleren Tagesleistung von 3 Abschlägen ein durchschnittlicher Vortrieb von 4,0 m/AT in der Kalotte. Für den Strossen- und Sohlvortrieb wird die doppelte Kalottenvortriebsleistung zu Grunde gelegt. Für den Betoneinbau der Innenschale werden 160 m/Monat angesetzt. Die Pannenbuchten werden mit einer eigenen Schalung parallel zum Regelquerschnitt hergestellt. Auf Basis dieser Eingangswerte ergibt sich nachfolgende Bauzeit unter Aufzeigen des kritischen Weges: Baustelleneinrichtung 1,0 Monate Herstellen der Baugrube 3,0 Monate Kalottenvortrieb 11,0 Monate Nachlauf Strossen-/Sohlvortrieb 3,0 Monate Profilieren/Abdichten (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Sohlgewölbe (Vorlauf) 1,0 Monate Betonieren Gewölbe 7,5 Monate Betonieren offene Bauweise 2,0 Monate Entwässerung, Notgehwege, Straßenbau 5,0 Monate Baustelle räumen 1,0 Monate Rohbau 35,5 Monate Betriebstechnik 7,0 Monate Gesamtbauzeit 42,5 Monate ^= ca. 3,5 Jahre 9.8.2 Baustelleneinrichtung Als Baustelleneinrichtungsfläche Süd wird die Trasse südlich des Tunnelportals vorgesehen. Für die Zufahrt zur Baugrube Nord ist vorzugsweise zunächst die Trasse herzustellen. Sollte zur Dammschüttung Material aus dem Tunnel benötigt werden, so ist dieses über eine Baustraße in Capellenhagen anzufahren. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 120 von 123 9.8.3 Verwendung der Ausbruchmassen Die Überschussmassen aus dem Tunnel betragen ca. 144.000 m³ fest einschließlich Überprofil. Der anstehende Kalkstein, der mit ca. 70.000 m³ abgeschätzt wird, kann im Zuge der Baumaßnahme wiederverwertet werden. Somit bleiben nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 74.000 m³ fest, die anderweitig, z. B. als Wiederverfüllmassen wiederverwertet werden können. 9.9 Kosten Die Kosten der Variante 9, optimiert werden auf Basis der in Anlage 3 ermitteln Lfm.-Preise ermittelt. Regelquerschnitt Vkl 3A, drainiert 170 m 15.300,00 € 2.601.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 4A, drainiert 490 m 17.600,00 € 8.624.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-1, drainiert 165 m 22.000,00 € 3.630.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2, drainiert 175 m 25.300,00 € 4.427.500,00 € Regelquerschnitt Vkl 6A-2 druckwasserhaltend 100 m 29.400,00 € 2.940.000,00 € Regelquerschnitt Vkl 7A-1, druckwasserhaltend 70 m 35.900,00 € 2.513.000,00 € Zulage Zwischendecke 720 m 1.900,00 € 1.368.000,00 € Zulage Pannenbucht 100 m 12.000,00 € 1.200.000,00 € RS Vkl 3 170 m 5.000,00 € 850.000,00 € RS Vkl 4 430 m 5.600,00 € 2.408.000,00 € RS Vkl 6 165 m 7.200,00 € 1.188.000,00 € RS Vkl 6 m. S. 115 m 9.000,00 € 1.035.000,00 € 70 m 11.000,00 € 770.000,00 € 4 Stück 180.000,00 € 720.000,00 € offene Bauweise Süd 50 m 33.400,00 € 1.670.000,00 € offene Bauweise Nord 20 m 27.400,00 € 548.000,00 € Abluftzentrale 1 Stück 385.000,00 € 385.000,00 € Betriebsgebäude 2 Stück 150.000,00 € 300.000,00 € RS Vkl 7 Querschläge und Aufweitung Gesamtsumme Rohbau netto Technische Ausrüstung 37.177.500,00 € 1.240 m 4.500,00 € 5.580.000,00 € Gesamtkosten netto 42.757.500,00 € Mehrwertsteuer 19 % 8.123.925,00 € Gesamtkosten brutto 50.881.425,00 € Gesamtkosten brutto gerundet 50,9 Mio. € B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 121 von 123 Wird im Zuge einer Risikoanalyse nachgewiesen, dass auf eine Rauchabsaugung verzichtet werden kann, ergeben sich Minderkosten in Höhe von ca. 3,9 Mio. € brutto. Sollte der gesamte Tunnel druckwasserhaltend ausgebildet werden, ist mit Gesamtkosten von 60,0 Mio. € zu rechnen. B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie Seite 122 von 123 10 1 Zusammenstellung Variante 1 Variante 1 A Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu Variante 9, optimiert Tunnellänge (Portalfuß) 2.244 m 2.574 m 2.104 m 664 m 1.159 m 1.264 m Tunnellänge (Firste) 2.220 m 2.550 m 2.080 m 640 m 1.135 m 1.240 m davon bergmännisch 2.070 m 2.340 m 1.980 m 550 m 1.080 m 1.170 m 174 m 234 m 124 m 114 m 79 m 94 m Rettungsstollenlänge 2.210 m 2.557 m 2.093 m 440 m 1.143 m 1.001 m Pannenbuchten 3 Stück 4 Stück 3 Stück -- 1 2 Stück Querschläge 7 Stück 9 Stück 7 Stück 2 Stück 5 Stück 4 Stück Zwischendecke 1.865 m 2.195 m 1.725 m -- -- reine Längslüftung im Brand- und Normalbetrieb reine Längslüftung im Brand- und Normalbetrieb Tunneldaten davon offene Bauweise 2 3 Lüftungssystem Rauchabsaugung mit Zwischendecke im Brandfall Rauchabsaugung mit Zwischendecke im Brandfall Rauchabsaugung mit Zwischendecke im Brandfall Längslüftung im Normalbetrieb Längslüftung im Normalbetrieb Längslüftung im Normalbetrieb Abluftzentrale über dem Südportal über dem Südportal über dem Nordportal Risikoanalyse nicht erforderlich nicht erforderlich nicht erforderlich Rauchabsaugung mit Zwischendecke im Brandfall Längslüftung im Normalbetrieb -erforderlich -- über dem Südportal erforderlich erforderlich Gradientenlage Südportal 225,842 m NN 201,173 m 261,671 m NN 295,419 m NN 281,284 m NN 276,631 m NN Hochpunkt 232,311 m NN 220,421 m 271,905 m NN 302,487 m NN 292,211 m NN 292,098 m NN Nordportal 215,666 m NN 214,414 m 239,218 m NN 297,304 m NN 286,909 m NN 286,367 m NN + 2,03 %/- 1,17 % + 1,05 %/ - 0,99 % + 4,4 %/- 2,15 % 4,3 %/- 2,25 % 2,64 %/- 3,64 % + 5 %/+ 1,31 %/-3,69 % auf 160 m Länge auf 100 m Länge auf 55 m Länge auf 190 m Länge Längsneigung Längsneigung > 3 % B 240 Ith-Tunnel im Zuge der B 240 Machbarkeitsstudie, Phase 2 Seite 123 von 123 Variante 1 Variante 1 A Variante 7 Variante 8 Variante 9, neu Variante 9, optimiert bis ca.6 bar bis ca. 7 bar bis ca. 2 bar -- bis 1 bar bis 1 bar KDB 3 mm und WUBKO doppellagige Abdichtung und WUB-KO KDB 3 mm KDB 2 mm, Regenschirmabdichtung KDB 3 mm im Südbereich sonst KDB 2 mm Regenschirmabdichtung KDB 3 mm im Südbereich KDB 2 mm Regenschirmabdichtung druckwasserhaltend mit Zwischendecke Kreisquerschnitt, druckwasserhaltend mit Zwischendecke druckwasserhaltend mit Zwischendecke drainiert ohne Zwischendecke weitestgehend drainiert ohne Zwischendecke weitestgehend drainiert mit Zwischendecke Gegenvortrieb Gegenvortrieb Gegenvortrieb einseitig von Osten einseitig von Süden einseitig von Süden Erschließung der Baustelle über Trasse über Trasse über die Trasse Baustraße erforderlich über die Trasse über die Trasse 5 Bauzeit ca. 5 Jahre ca. 5,5 Jahre ca. 5 Jahre ca. 2,5 Jahre ca. 3,5 Jahre ca. 3,5 Jahre 6 Umweltfachliche Gesichtspunkte 3.350 m² im FFHGebiet 6.100 m² 4.450 m² im FFHGebiet 1.400 m² im FFHGebiet 2.800 m² im FFHGebiet 3.300 m² im FFHGebiet 5.600 m² 5.600 m² 1.950 m² im LSG 4.300 m² im FfH-Gebiet 1.650 m² im FFHGebiet 1.400 m² im FFHGebiet 320.000 m³ 380.000 m³ 300.000 m³ 70.000 m³ 134.000 m³ 144.000 m³ 90.000 m³ 80.000 m³ 120.000 m³ 57.000 m³ 68.000 m³ 70.000 m³ 230.000 m³ 300.000 m³ 180.000 m³ 13.000 m³ 66.000 m³ 74.000 m³ 121,0 Mio. € 151,0 Mio. € 106,0 Mio. € 20,7 Mio. € 44,9 Mio. € 50,9 Mio. € 275.000 €/Jahr 315.000 €/Jahr 260.000 €/Jahr 90.000 €/Jahr 140.000 €/Jahr 140.000 €/Jahr 4. Bautechnik Wasserdruck Abdichtung Tunnelquerschnitt Vortrieb 7 – Baugrubenfläche Süd – Baugrubenfläche Nord Massenbilanz fest – Gesamtausbruch – voraussichtlich verwertbar – Überschuss wieder 8 Kosten Tunnel (brutto) - Geschätzte Betriebskosten (Wartung, Strom, Lampenersatz, Reinigung)