Im Rahmen von Sanierungsarbeiten beabsichtigt die Deutsche Bahn AG, eine 2-gleisige Eisenbahnüberführung am Knotenpunkt Berliner Tor in Hamburg zu erneuern. Eine anspruchsvolle Aufgabe für die Ingenieurgesellschaft Dannenberg mbH, die zur planerischen Umsetzung der Maßnahme die Software card_1 einsetzt.

Mit 125.000 Fahrgästen pro Tag ist der Bahnhof Berliner Tor einer der größten Umsteigepunkte im Hamburger Bahnnetz. Der zur Deutschen Bahn gehörende Bereich des Knotenpunktes liegt auf zwei Ebenen. Auf der unteren Ebene befinden sich die zwei Bahnsteige der S- Bahn-Linien S1, S11, S31 und die beiden Gleise der Fernbahnstrecke nach Lübeck.

Auf der oberen Ebene liegen die Bahnsteige der S-Bahn-Linien S2 und S21 sowie die zwei Gleise der Fernbahnstrecke nach Berlin-Spandau. Weiterhin besteht ein Übergang zu zwei U-Bahnlinien. Westlich des Bahnhofs, im Stadtteil St. Georg, steht ein 2-gleisiges Kreuzungsbauwerk, das ein Fernbahngleis der Strecke 6100 Berlin – Hamburg und ein S-Bahngleis der Strecke 1244 Hamburg – Aumühle führt. Das Bauwerk kreuzt beide Gleise der Fernbahnstrecke 1120 Lübeck – Hamburg. Nach Vorgabe der Deutschen Bahn AG ist diese Eisenbahnüberquerung zu erneuern.

Aufgrund der beengten Örtlichkeit sind zur Umsetzung der Maßnahme umfangreiche Gleisbauarbeiten vorzunehmen, die in facto zu einer verbesserten Linienführung der vorhandenen Gleistrassen führen. Damit der Bahnverkehr während der Bauzeit in eingeschränkter Form weiter läuft, ist eine Bauweichenverbindung in der Strecke 1120 vorgesehen, damit jeweils ein Streckengleis als Baugleis nutzbar ist.

Die Entwurfsgeschwindigkeit der geänderten Trassen beträgt bei den beiden oben gelegenen S- Bahn- und Fernbahngleisen 60 km/h, bei den unten gelegenen Fernbahngleisen 70 km/h. Als Streckenklasse ist D4 vorgesehen. Alle parallelen Gleise erhalten neue Regelabstände von 4,0 m sowie die erforderlichen Planumsbreiten.

In allen durch Brückenbauwerke anzupassenden Gleisanlagen ist nun der Mindestradius (300 m) gemäß Eisenbahn- Bau- und Betriebsordnung (EBO) einzuhalten. Dadurch verschiebt sich das unten liegende Fernbahngleis Hamburg – Lübeck (1120-1) um bis zu 24,3 cm nach außen. Das zweite Fernbahngleis Lübeck – Hamburg (1120-2) verschiebt sich nach innen um bis zu 35,6 cm. Darüber hinaus werden beide Gleise um bis zu 1,0 m abgesenkt.

Die überführenden Gleise der Fernbahnstrecke nach Berlin (6100) und der S-Bahnstrecke nach Aumühle (1244) werden variantenabhängig bis zu 91 cm angehoben und bis zu 1,93 m seitlich verschoben. Durch die Aufweitung der Gleisradien von zurzeit minimal 275 m – 285 m auf mindestens 300 m ergibt sich eine Verbesserung der Linienführung.

Die minimale lichte Höhe für die unten gelegene Lübecker Fernbahnstrecke (1120) beträgt 5,54 m unter dem 2-gleisigen Kreuzungsbauwerk. Der Bettungsquerschnitt der Fahrbahnen auf den Überbauten beträgt mit Unterschottermatte (USM) 75 cm in der Höhe und 220 cm in der Breite von der Gleisachse bis zum Schotterfang (Hauptträgervorderkante). Die Überbauten und die anschließenden Rampen- bzw. Einschnittstrecken sind mit dem Regelbettungsquerschnitt herzustellen.

Für die Errichtung der Widerlager des 2-gleisigen Kreuzungsbauwerks müssen die unten gelegenen Fernbahngleise der Lübecker Strecke (1120) zunächst ausgebaut werden, da die Strecke zwischenzeitlich als Baustraße dient. Im Bereich der Bahnsteigzugänge sind vorhandene Zwangspunkte, wie Kabeltrassen, Stützbauwerke, Oberleitungsmaste und Bauwerke, zu beseitigen.

Mit der geplanten Tieferlegung der wieder einzubauenden Gleise der Lübecker Strecke (1120) sind in diesen Bereichen die erforderlichen Planumsbreiten und die Entwässerungsanlagen bereits soweit wie möglich realisiert. Der geplante Gleisabstand von 4,0 m und die neuen Radien > 300 m sind nach dem Rückbau der freigewordenen Fundamente des Kreuzungsbauwerks und der Restarbeiten am Planum und der Entwässerung in einem besonderen Arbeitsgang umzusetzen.

Die auf den neuen Bauwerken gelegenen Gleise Berlin – Hamburg (6100-1) und Hamburg – Aumühle (1244-1) sowie Aumühle – Hamburg (1244-2) sind im umittelbaren Umfeld des geplanten Kreuzungsbauwerks in Höhe und Lage an die neuen Erfordernisse anzupassen. Die entsprechenden Gradientenanhebungen liegen dabei größtenteils auf der Westseite. Hier sind die vorhandenen Stützbauwerke im Anschluss an das Widerlager an die geänderten Gradienten anzugleichen.

Auf der Ostseite der geplanten 2-gleisigen Überquerung beginnt die Gradientenanhebung für das obere Gleis Berlin – Hamburg (6100-1) auf dem vorhandenen Kreuzungsbauwerk „Bürgerweide“. Entsprechende Anpassungen dieses Überbaus an die veränderte Gleislage sind ebenfalls notwendig. Die Gradientenanhebung im S-Bahngleis Hamburg – Aumühle (1244-1) endet vor dem Bahnsteig des Bahnhofs Berliner Tor, der damit von weiteren Gleisbauarbeiten verschont bleibt.

Im Bereich des Gleises Aumühle – Hamburg Hbf (1244-2) müssen weitere Änderungen an der Gradiente für ein 1-gleisiges Kreuzungsbauwerk in einem Bereich 30 m vor und 100 m nach dem Überbau in Fahrtrichtung Regelgleis vorgenommen werden. Hier sind die Stützbauwerke auf der westlichen Überbauseite an das Widerlager anzugleichen. Allerdings bleibt die Gleislage an der Stelle größtenteils unberührt – lediglich der Bereich mit dem Radius R=275 m auf dem östlichen Widerlager ist nun durchgängig auf R > 300 m zu vergrößern.

Die Gradiente im westlichen Widerlager-Bereich wird auf dem Überbau bis 21 cm angehoben und fällt anschließend auf einer Länge von 80 m auf die vorhandene Gradiente ab. Die beengte Örtlichkeit macht die Überplanung dieser baulichen Maßnahme ausgesprochen knifflig, eine planerische Herausforderung, die mit card_1 adäquat umsetzbar ist.

card_1 unterstützt den Planer, alle Trassierungselemente (Kreisbögen, Übergangsbögen, Rampen, Gradienten) und Trassierungsparameter (Radien, Überhöhungen, Längen, Neigungen) vorschriftengerecht zu entwerfen. Die Trassierungsmodule berücksichtigen sämtliche fahrdynamischen Kriterien. Weichenverbindungen lassen sich automatisch in Lage und Höhe einrechnen. Ebenfalls übernimmt card_1 das Verbiegen der Weiche zu einer Innen-, Außen- oder Übergangsbogenweiche. Die entsprechenden Zeichnungen zu dieser Überplanung ließen sich ohne Verzögerungen termingerecht erstellen.