Röll, [Victor] von (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Aufl. Bd. 9. Berlin, Wien, 1921.

Das Mauerwerk wird aus rein oder roh bearbeiteten Quadern, Hau- und Bruchsteinen, Ziegeln (Hartbrandsteine, Klinker), Stampfbeton, Zementkunststeinen ohne oder mit Eiseneinlagen und in Betoneisen hergestellt.

Zum Mörtel verwendet man Zement (Portland-, Erz-, Hochofenschlackenzement), Zementkalk und hydraulischen Kalk. Traßmörtel oder stärkere Traßzusätze zum Zement- oder Zementkalkmörtel haben sich trotz der günstigen Eigenschaften des Trasses in der Mehrzahl der Fälle im Tunnelbau nicht bewährt.

In nassen und druckhaften Tunnelstrecken ist dichter und rascher bindender Mörtel zu verwenden, da das Mauerwerk sofort Gebirgsdruck aufnehmen muß. Die Wasserdichtigkeit des Zementmörtels wird durch fette Mischungen (1 Z., 1 S. bis 1 Z., 2 S.), auch durch verschiedene Zusätze (Zerisit, Kaliseifenlösung, Öl, Alaun, feine Tonerde) etwas erhöht. Auch durch Zusätze von flüssigem Natrium- oder Kaliumsilikat und einer geringen Menge einer Kalziumverbindung kann die Wasserdichtigkeit etwas erhöht werden.

Sauere und salzhaltige Gebirgswässer wirken auf feuchten Mörtel zerstörend ein, ebenso die schwefligen Lokomotivrauchgase infolge der Umwandlung des Kalkes im Zement in schwefelsauren Kalk (Gips). Es sind daher besondere Schutzvorkehrungen zu treffen und nicht langsam bindende Mörtel, wohl aber besondere Zementarten (Erzzement), die keine Tonerde enthalten, aber nicht zu rasch abbinden, zu verwenden. Trockener und erhärteter Mörtel leidet nach den vorliegenden Beobachtungen unter den Lokomotivrauchgasen nicht.

Form und Stärke des Mauerwerks.

Form und Stärke der Ausmauerung sind von dem durch die Abmessungen der Eisenbahnfahrzeuge bedingten Lichtquerschnitt, von der Größe und Richtung des Gebirgsdrucks sowie von der Art des Ausbaues und der hierzu verwendeten Stoffe abhängig.

Die Lichtquerschnitte der Tunnel sind auf das geringste durch die Umgrenzungslinien des Lichtraums der Bahnen mit den erforderlichen Spielräumen zu beschränken, da größere Lichtquerschnitte Mehrausbrüche, daher verstärkten Gebirgsdruck sowie Mehrausmauerung und daher größere Kosten bedingen.

Es ist zu prüfen, ob den Gebirgsdrücken nicht billiger durch entsprechende Vergrößerung der Mauerwerkstärken bzw. Verwendung festerer Baustoffe, die kleinere Abmessungen erlauben, wie durch Tunnelformen zu begegnen sei, welche von den erforderlichen Lichtraumquerschnitten erheblich abweichen und zudem in den meisten Fällen den tatsächlichen Verhältnissen doch kaum richtig angepaßt werden können. In der Regel wird der Lichtraumquerschnitt eines Tunnels einheitlich durchgeführt.

Größe und Richtung des Gebirgsdrucks sind von vielen, meist kaum richtig zu beurteilenden Umständen abhängig, wie von den Festigkeits- und Reibungswerten, dem Streichen und Fallen, den Überlagerungsverhältnissen, der Wasserführung und der chemischen Zusammensetzung des Gebirges, aber auch von der Art, der Zweckmäßigkeit und Raschheit der Ausführung des zeitweiligen und des dauernden Ausbaues.

Je tiefer der Tunnel unter der Erdoberfläche liegt, um so schwieriger wird die richtige Erkenntnis der Gebirgsverhältnisse.

Der Ausbau soll so erfolgen, daß Bewegungen, Loslösungen und Auflockerungen des Gebirges tunlichst eingeschränkt werden; er soll gemeinsam mit dem Zusammenhalt, also der Zug- und Scherfestigkeit des Gebirges, der Schwerkraft, dem Gewicht der Überlagerungsmassen und den seitlichen Gebirgsdrücken tunlichst entgegenwirken.

Die Belastungen des Tunnels erfolgen durch das Gewicht, den Erddruck und den Auftrieb des Gebirges, durch seitliches Ausweichen gepreßter und das Abrutschen einzelner Gebirgsschichten und Gesteinsblöcke, die namentlich bei vorhandenen Hohlräumen ungünstige dynamische Einwirkungen äußern; dann durch Anschwellen und Volumsvergrößerung, "Blähen", des Gebirges infolge Einwirkung von Luft und Wasser.

Der Zutritt von Wasser vermindert die Reibung, teilweise auch die Scher- und Zugfestigkeit. Das Austrocknen verschiedener Gebirgsarten erleichtert dagegen die Rissebildung und daher die Lösung einzelner Teile aus dem Zusammenhang.

Am Tunnelumfang wirken daher an dessen einzelnen Stellen verschieden große Kräfte nach verschiedenen Richtungen, deren Ermittlung nicht oder nur schätzungsweise möglich ist.

Es fehlt nicht an Versuchen, in einigen Fällen, namentlich im gleichartigen Gebirge, die Größe des Gebirgsdrucks zahlenmäßig zu ermitteln, um bei Festsetzung von Form und Stärke des Tunnelausbaues nicht allein auf den empirischen Vorgang angewiesen zu sein. Die Unterlagen für solche Berechnungen können nur durch Schätzungen gewonnen werden, daher auch den Rechnungsergebnissen größeres Gewicht nicht beigelegt werden kann.

Das Mauerwerk wird aus rein oder roh bearbeiteten Quadern, Hau- und Bruchsteinen, Ziegeln (Hartbrandsteine, Klinker), Stampfbeton, Zementkunststeinen ohne oder mit Eiseneinlagen und in Betoneisen hergestellt.

Zum Mörtel verwendet man Zement (Portland-, Erz-, Hochofenschlackenzement), Zementkalk und hydraulischen Kalk. Traßmörtel oder stärkere Traßzusätze zum Zement- oder Zementkalkmörtel haben sich trotz der günstigen Eigenschaften des Trasses in der Mehrzahl der Fälle im Tunnelbau nicht bewährt.

In nassen und druckhaften Tunnelstrecken ist dichter und rascher bindender Mörtel zu verwenden, da das Mauerwerk sofort Gebirgsdruck aufnehmen muß. Die Wasserdichtigkeit des Zementmörtels wird durch fette Mischungen (1 Z., 1 S. bis 1 Z., 2 S.), auch durch verschiedene Zusätze (Zerisit, Kaliseifenlösung, Öl, Alaun, feine Tonerde) etwas erhöht. Auch durch Zusätze von flüssigem Natrium- oder Kaliumsilikat und einer geringen Menge einer Kalziumverbindung kann die Wasserdichtigkeit etwas erhöht werden.

Sauere und salzhaltige Gebirgswässer wirken auf feuchten Mörtel zerstörend ein, ebenso die schwefligen Lokomotivrauchgase infolge der Umwandlung des Kalkes im Zement in schwefelsauren Kalk (Gips). Es sind daher besondere Schutzvorkehrungen zu treffen und nicht langsam bindende Mörtel, wohl aber besondere Zementarten (Erzzement), die keine Tonerde enthalten, aber nicht zu rasch abbinden, zu verwenden. Trockener und erhärteter Mörtel leidet nach den vorliegenden Beobachtungen unter den Lokomotivrauchgasen nicht.

Form und Stärke des Mauerwerks.

Form und Stärke der Ausmauerung sind von dem durch die Abmessungen der Eisenbahnfahrzeuge bedingten Lichtquerschnitt, von der Größe und Richtung des Gebirgsdrucks sowie von der Art des Ausbaues und der hierzu verwendeten Stoffe abhängig.

Die Lichtquerschnitte der Tunnel sind auf das geringste durch die Umgrenzungslinien des Lichtraums der Bahnen mit den erforderlichen Spielräumen zu beschränken, da größere Lichtquerschnitte Mehrausbrüche, daher verstärkten Gebirgsdruck sowie Mehrausmauerung und daher größere Kosten bedingen.

Es ist zu prüfen, ob den Gebirgsdrücken nicht billiger durch entsprechende Vergrößerung der Mauerwerkstärken bzw. Verwendung festerer Baustoffe, die kleinere Abmessungen erlauben, wie durch Tunnelformen zu begegnen sei, welche von den erforderlichen Lichtraumquerschnitten erheblich abweichen und zudem in den meisten Fällen den tatsächlichen Verhältnissen doch kaum richtig angepaßt werden können. In der Regel wird der Lichtraumquerschnitt eines Tunnels einheitlich durchgeführt.

Größe und Richtung des Gebirgsdrucks sind von vielen, meist kaum richtig zu beurteilenden Umständen abhängig, wie von den Festigkeits- und Reibungswerten, dem Streichen und Fallen, den Überlagerungsverhältnissen, der Wasserführung und der chemischen Zusammensetzung des Gebirges, aber auch von der Art, der Zweckmäßigkeit und Raschheit der Ausführung des zeitweiligen und des dauernden Ausbaues.

Je tiefer der Tunnel unter der Erdoberfläche liegt, um so schwieriger wird die richtige Erkenntnis der Gebirgsverhältnisse.

Der Ausbau soll so erfolgen, daß Bewegungen, Loslösungen und Auflockerungen des Gebirges tunlichst eingeschränkt werden; er soll gemeinsam mit dem Zusammenhalt, also der Zug- und Scherfestigkeit des Gebirges, der Schwerkraft, dem Gewicht der Überlagerungsmassen und den seitlichen Gebirgsdrücken tunlichst entgegenwirken.

Die Belastungen des Tunnels erfolgen durch das Gewicht, den Erddruck und den Auftrieb des Gebirges, durch seitliches Ausweichen gepreßter und das Abrutschen einzelner Gebirgsschichten und Gesteinsblöcke, die namentlich bei vorhandenen Hohlräumen ungünstige dynamische Einwirkungen äußern; dann durch Anschwellen und Volumsvergrößerung, „Blähen“, des Gebirges infolge Einwirkung von Luft und Wasser.

Der Zutritt von Wasser vermindert die Reibung, teilweise auch die Scher- und Zugfestigkeit. Das Austrocknen verschiedener Gebirgsarten erleichtert dagegen die Rissebildung und daher die Lösung einzelner Teile aus dem Zusammenhang.

Am Tunnelumfang wirken daher an dessen einzelnen Stellen verschieden große Kräfte nach verschiedenen Richtungen, deren Ermittlung nicht oder nur schätzungsweise möglich ist.

Es fehlt nicht an Versuchen, in einigen Fällen, namentlich im gleichartigen Gebirge, die Größe des Gebirgsdrucks zahlenmäßig zu ermitteln, um bei Festsetzung von Form und Stärke des Tunnelausbaues nicht allein auf den empirischen Vorgang angewiesen zu sein. Die Unterlagen für solche Berechnungen können nur durch Schätzungen gewonnen werden, daher auch den Rechnungsergebnissen größeres Gewicht nicht beigelegt werden kann.