Große Kavernenquerschnitte in gestörten Metasedimenten mit nachverpressbaren IBI Hohlstabankern gesichert

Tunnel Sentvid, Ljubljana, Slowenien

Der transalpine Warenverkehr nach Slowenien fließt von Villach im Süden Österreichs über die Autobahn durch das zu den südlichen Kalkalpen gehörende Grenzgebirge der Karawanken. Im Anschluss daran führt die Autobahn durch die Ausläufer der südlichen Alpen zur slowenischen Hauptstadt Ljubljana.

Das letzte Nadelöhr für einen reibungslosen Verkehrsfluss wurde nun mit dem Bau des Tunnels Sentvid beseitigt. Dieser verbindet die von Norden kommende Karawankenautobahn mit dem Autobahnring um Ljubljana. Damit ist der Anschluss an die vom Autobahnring Ljubljana abgehenden Fernstraßennetze in den Südosten Europas, wie z.B. nach Triest, Rijeka und Zagreb, gegeben.

Aus  verkehrstechnischer Sicht sollte der Tunnel Sentvid aber auch mit der stark frequentierten Ein- und Ausfallstraße »Celovska Cesta« nach Ljubljana verbunden werden. Diese Anbindung erfolgt mittels zweier einspuriger Rampentunnel, die in zwei Kavernen in die unterirdisch verlaufende Autobahn übergeführt werden. Die Kavernen weisen einen maximalen Querschnitt von 360 m² auf. Aufgrund der äußerst schwierigen geologisch und geotechnischen Bedingungen und den bereits aufgefahrenen Tunnelvortrieben zu den geplanten Kavernenstandorten war im Kavernenbereich mit großen Gebirgsverschiebungen zu rechnen.

Die aus den Regelvortrieben gewonnenen Erkenntnisse führten zu einer Änderung des bereits geplanten Stützmittelkonzeptes im Kavernenbereich. Die in der ursprünglichen Planung vorgesehene Systemankerung mit langen IBO-Ankern (Bruchlast 320 kN) sollten durch ein leistungsfähigeres, den schwierigenBedingungen Rechnung tragendes Ankersystem ersetzt und Stauchelemente zum Schutz der Spritzbetonschale bei großen Deformationen installiert werden.

Folgende Vorgaben stellte der Planer an das neue Ankersystem: Die Stützmittel mussten einfach, d.h. von den vor Ort arbeitenden Vortriebsmannschaften versetzbar sein, ein einwandfreier Verbund zwischen dem Anker und dem Gebirge musste gewährleistet und die Mindestbruchlast der einzelnen Ankerungen sollte nach unten mit 400 kN begrenzt sein. Bei der Suche nach einem dementsprechenden Produkt wählte der Planer schließlich das Anker-System IBI von DSI.

Die IBI-Ankerung hat den Vorteil, dass die Einbringung in das Gebirge ähnlich dem der IBO-Ankerung funktioniert, und dass durch wiederverpressbare Ankermuffen auch bei großen Gebirgsdeformationen der Hohlraum zwischen Ankerstange und Gebirge zu 100% aufgefüllt werden kann. Das Kriterium der Bruchlast war beim verwendeten IBI-Anker R 38/51 mit  einer Streckgrenzlast von 420 kN erfüllt.

Der Bauherr ordnete eine Versuchsstrecke an, um das am Slowenischen Markt neue Produkt zu überprüfen. Die IBI-Anker wurden für den Versuch horizontal in die Ortsbrust des Regeltunnels gebohrt. Es stellte sich heraus, dass speziell durch einNachverpressen mit hohem Druck (ca. 40 bar) der Ringraum komplett mit Ankermörtel aufgefüllt war. Die IBI Systemankerung wurde seitens des Bauherrn für die Verwendung auf der Baustelle freigegeben. 

Die Außenschalen der Kavernen wurden im Herbst 2007 ohne nennenswerte Probleme fertiggestellt. Die Spritzbetonschale konnte nachweislich durch den Einsatz von Stauchelementen (Lining Stress Controllers) vor Schäden, hervorgerufen durch Gebirgsverformungen, bewahrt werden. Der Einsatz der IBI-Systemankerung trug maßgeblich zum erfolgreichen Auffahren der großen Kavernen bei.