Weltpremiere für Tunnel-Ausbau mit Combisegments®.

Beim Bau des rund 500 m langen Abwassertunnels im Süden von Moskau (Zarizyno) kamen im Herbst 2009 erstmals die von Herrenknecht entwickelten Combisegments® zum Einsatz. Combisegments® sind Betontübbinge, die auf der Innenseite mit einem speziellen Inliner ausgerüstet sind – da dieser mit Abwasser in Kontakt kommt.

Dieser GFK-Inliner (Glasfaserkunststoff) dient als Schutz sowohl für den Beton als auch für die Bewehrung gegenüber aggressiven Abwassermedien. Eigens konzipierte Dichtungsprofile verschließen die Fugen zwischen den Segmenten zuverlässig. Steckdübel verbinden die Segmente, so entfielen die Schraubtaschen und es entstand eine glatte Oberfläche auf der Innenseite des Tunnels – für einen reibungsarmen Abwassertransport. Durch diese innovative Lösung erfolgten Tunnelvortrieb und -endausbau in nur einem Arbeitsschritt.

Bei der Verwendung von Combisegments® kann auf die übliche zweischalige Ausbauweise verzichtet werden. Dies reduziert die Bauzeit und zudem die Tunnelwandstärke sowie den Ausbruchdurchmesser – weitere Beiträge zur hohen Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens.

Die Produktion der 3.000 Inliner-Segmente war bereits nach drei Monaten abgeschlossen und die Tübbinge waren rechtzeitig für den Tunnelvortrieb auf der Baustelle.

Die Fertigung von Combisegments® unterscheidet sich kaum von der konventionellen Tübbingproduktion. Zu Beginn wird der Inliner in die Schalung eingelegt. Aufgrund der exakten Herstellung des Inliners sowie der hierauf abgestimmten Schalungskonstruktion nimmt dieser Arbeitsgang nur wenige Sekunden Zeit in Anspruch. Danach wird die Dichtung in die Seitenschalung eingeklippt. Nachdem der Bewehrungskorb eingelegt und weitere Einbauteile wie Verpressstutzen und Verbindungsdübel eingesetzt sind, kann der Tübbing auf herkömmliche Weise betoniert werden.

Die "verankerte Dichtung": widerstandsfähig, wirtschaftlich und zeitsparend.

Eine weitere Premiere für das Projekt Zarizyno in Moskau war der Einsatz von im Betonfertigteil „verankerten“ Dichtungsprofilen. Sie dichten sicher und zuverlässig die Fugen zwischen den Segmenten ab.

Tübbingproduktion mit verankerter Dichtung und GFK-Inliner:

A: Seitenschalung (2) mit Nut (3)

B: Seitenschalung, mit eingelegtem GFK-Inliner (1) und Dichtung(4)

C: Ausgeschalter Tübbing inklusive einbetonierter (verankerter) Dichtung (4) und GFK-Inliner (1)

Bei der Tübbingproduktion ist neben dem korrekten Sitz des GFK-Inliners (1) in den Schalungsformen auch die Abdichtung zu den Seitenschalungen (2) extrem wichtig. Eine von Herrenknecht Formwork hierfür speziell entwickelte Nut (3) in der Seitenschalung und die EPDM-Dichtung (4) (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) der Firma PDT-Profiles (Phoenix Dichtungstechnik GmbH) bieten einen optimalen Übergang und eine perfekte Abdichtung zwischen Inliner und Tübbing. Sie werden vor dem Betonieren des Segments direkt in die Schalung eingesetzt und ermöglichen einen schnellen und wirtschaftlichen Produktionsablauf sowie einen passgenauen Inliner-Tübbing.

Durch das Zusammenspiel von ausgeklügelter Befestigungstechnik sowie dem patentierten Dichtungsprofil von PDT-Profiles ist es möglich auf einen zusätzlichen Arbeitsschritt und Handling-Equipment bei der Tübbingproduktion zu verzichten – dem Klebevorgang der Dichtung mit dem Dichtungspressrahmen. Aufgrund der positiven Erfahrungen aus der Praxis sind verankerte Dichtungen – auch ohne GFK-Inliner – weiterhin im Einsatz. Referenzen von PDT-Profiles sind der Lee Tunnel in Großbritannien, Chubu Kuwana Tunnel in Japan sowie der Ruhrtunnel Meiderich in Duisburg, Deutschland.

Vorteile der verankerten Dichtung:

• verbesserte Haftung der Dichtung am Tübbing (kein Ablösen bei der Schlusssteinmontage)
• verkürzte Prozesse in der Tübbingproduktion: zusätzlicher Dichtungsklebevorgang entfällt, kein Dichtungspressrahmen erforderlich, keine Vor- bzw. Nachbearbeitung der Nut notwendig
• schnelles Einsetzen der Dichtung in die Seitenschalung (ohne Spezialwerkzeug)
• passgenauer Sitz des Inliners während des Betonierens und Verdichtens
• hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Medien durch die richtige Wahl des Materials (EPDM)

Weiterentwicklung der Herrenknecht Combisegments®.

Nach den positiven Erfahrungen beim Projekt in Moskau wurden von der Herrenknecht F&E Abteilung (Utility Tunnelling) weitere Inliner-Materialien untersucht und Machbarkeitsstudien durchgeführt.

Dabei zeigte sich, dass Inliner aus Polydicyclopentadiene (pDCPD) den hohen Anforderungen am besten gerecht werden.

Sie bieten folgende Vorteile:

• verbesserte Schlagfestigkeit
• erhöhte Abriebfestigkeit
• bessere Beständigkeit gegenüber Chemikalien
• kürzere Produktionszeiten für den pDCPD-Inliner, da er schneller aushärtet

Weitere Verbesserungen des Produktes:

• Die verankerte Dichtung wird bereits in den Inliner eingebaut, somit schnellerer Einbau des Inliners in die Schalung und höchste Dichtigkeit (keine Wasserumläufigkeit).
• Speziell entwickelte Waben auf der Innenseite des Inliners sorgen für eine hervorragende Verbindung zwischen Beton und Inliner und dienen zugleich als Abstandhalter für die Bewehrung.
• hohe Eigenstabilität

Herrenknecht Formwork wird Planern und Bauherren aus dem Abwassersektor verstärkt die Möglichkeiten der innovativen Materialkombination aus Beton und Kunststoff aufzeigen. Trägt diese zukunftsweisende Technologie doch wesentlich zu einem wirtschaftlichen und zeitsparenden Ausbau von Ver- und Entsorgungstunneln bei.