Beschreibung
Ingenieurbau für die Verstärkung des spannungsrisskorrosionsgefährdeten Bereichs unter dem Prinz-Carl-Palais (Block 34)
Bauzeit
2017 – 2021
Leistung
Planung der Verstärkung
Ort
München
Auftraggeber
Landeshauptstadt München
Kennzahlen
Länge: ca. 49,4 m
Breite: bis zu ca. 36,2 m
Fläche: 1.236 m²
7.354 RELAST Schrauben
Auszeichnung
Deutschen Ingenieurbaupreis 2022
Video: BBR / HELLO STUDIO W, Berlin
Biege- und Querkraftverstärkung mit Betonschrauben – Verstärkung einer Tunneldecke bei fließendem Verkehr
Der Altstadtring in München stellt einen zentralen Verkehrsweg dar, der täglich von bis zu ca. 95.000 Fahrzeugen genutzt wird. Der Altstadtringtunnel wurde zwischen 1967 und 1972 teils in offener und teils in Deckelbauweise errichtet und weist eine Gesamtlänge von ca. 610 m auf. Die Tunneldecke ist über deren Längsverlauf in Blöcke unterteilt, deren Bauarten und Querschnittsformen je nach Spannweite und Belastung unterschiedlich ausgeführt wurden.
Die Trasse des Tunnels verläuft unter dem 1806 errichteten Prinz-Carl-Palais; das bis zum heutigen Tag als Regierungsgebäude genutzte Bauwerk steht vollständig auf der Tunneldecke. In diesem als Block 34 bezeichneten Bereich wurde die Tunneldecke nachträglich unter dem bestehenden Gebäude errichtet. Zu diesem Zweck wurden abschnittsweise Kastenträger mit einer Bauhöhe von 3,50 m in Ortbetonbauweise unter dem bauzeitlich abgefangenen Gebäude hergestellt. Für die Vorspannung der Kastenträger wurde ein Spannstahl Sigma-Oval der Güte St 145/160 verwendet. Die damals hergestellten Spannstähle dieser Güte sind nach heutigem Kenntnisstand hinsichtlich eines möglichen Versagens durch Spannungsrisskorrosion gefährdet.
Um der Gefahr eines unangekündigten Versagens der Tunneldecke zu begegnen, wurde ein im Verbund mit den bestehenden Kastenträgern wirksames zweites, vom Spannstahl unabhängiges Tragsystem von uns geplant, um im Falle des Spannstahlversagens die Tragfähigkeit der Tunneldecke sicherzustellen.
Das Konzept dieser Ertüchtigung erfordert Zusatzmaßnahmen zur Aufnahme von Biegezugbeanspruchungen und Querkräften sowie zur Verankerung der ergänzten Feldbewehrung an den Auflagern.
Der hier zur Verwendung gekommene hochfeste Bewehrungsstahl SAS 670/800 deckt im Verbund mit dem Spritzbeton der Querschnittsergänzung die Beanspruchungen aus der Biegezugbelastung ab, die Verankerung der Kräfte an den Auflagern wurden mit in die durchgehend am Deckenrand vorhandenen Auflagerbalken eingebohrter Betonschrauben System RELAST verwirklicht, die über Koppelplatten mit den SAS-Stäben Ø 43 mm und bereichsweise Ø 63,5 mm verbunden wurden. Da die Feldlänge bis zu ca. 34 m beträgt und der Verkehr im Tunnel nur eingeengt aber nicht gesperrt wurde, mussten die SAS-Stäbe mit Muffen gemäß Zulassung gestoßen werden.
Für die Aufnahme der zusätzlichen Querkräfte im Falle eines Spannstahlausfalles wurden Betonschrauben -System RELAST- als nachträgliche Querkraftbewehrung von unten in die bestehenden Kastenträger eingebohrt. Mit Hilfe einer an diesen Betonschrauben befestigten und systematisch angeordneten Montagebewehrung konnten die SAS-Stäbe zuerst in Planlage an der Tunnelunterseite eingehoben und an der Montagebewehrung abgehängt werden in einem zweiten, zum Teil aus dem Bauablauf heraus wesentlich später vorgenommenen Arbeitsgang wurden die Muffen aufgedreht und gekontert.
Im Tunnel musste zu jedem Zeitpunkt der Baumaßnahme mindestens eine Spur je Fahrtrichtung für den Verkehr zur Verfügung stehen. Solchermaßen fanden bauzeitliche Wechsel von Bau- und Verkehrsbereichen statt.
Insgesamt wurden für den Altstadtringtunnel 34 Tonnen SAS 670/800-43, 26 Tonnen 670/800-63.5 sowie ca. 3300 Muffen und Muttern sowie ca. 7.300 Betonschrauben System RELAST mit Längen von 70 cm bis 3,22m verbaut.
Erstellen der Zustiegsöffnungen
Betonschrauben
Biegebewehrung SAS
Markierte Bohrbereiche nach Detektion
Schrauben Rückverankerung Biegebewehrung
Montage kurze Schrauben
Verankerungsdetail
Aufbringen Spritzbeton
