Anmerkungen zur Transkription
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für ein Kreuz.
Weitere Anmerkungen zur Transkription finden sich am Ende des
Buches.
Aus Natur und Geisteswelt
Sammlung wissenschaftlich-gemeinverständlicher Darstellungen
28. Band
Schöpfungen der
Ingenieurtechnik der Neuzeit
Von
Max Geitel
Ober- und Geh. Regierungsrat
im Reichs-Patentamt
_Zweite Auflage_
Mit 31 Abbildungen im Text
[Illustration]
Verlag und Druck von B. G. Teubner in Leipzig und Berlin 1922
Schutzformel für die Vereinigten Staaten von Amerika:
+_Copyright_ 1922 _by B. G. Teubner in Leipzig_+
Alle Rechte, einschließlich des Übersetzungsrechts, vorbehalten
Vorwort zur zweiten Auflage.
Die Leistungen der Technik der Neuzeit reden eine so machtvolle und
überzeugende Sprache, daß -- im Gegensatz zu früheren Zeiten --
die Kenntnis der wesentlichsten Zweige der Technik zu dem Rüstzeug
des Gebildeten gehört. Die Schöpfungen der Ingenieurtechnik nehmen
insofern eine besondere und eigenartige Stellung ein, als sie sich der
Allgemeinheit am unmittelbarsten vor Augen führen und durch den Segen,
den sie bringen, am nachhaltigsten und verständlichsten den Ruhm der
Technik von heute predigen.
Überaus schwierig war es, die Auswahl aus der reichen Fülle des Stoffes
zu treffen. Wie in der gesamten Technik, so überbietet die Schöpfung
der Ingenieurtechnik von heute die von gestern. Was vor wenigen Monaten
noch als die Höchstleistung galt, ist oft schon dann veraltet, wenn es
aus dem Plan in die Wirklichkeit übertragen wurde. Was der Ingenieur zu
Beginn seiner Laufbahn bewunderte, wird häufig von ihm heute belächelt.
Der Weltkrieg, der zu einem erheblichen Teile mit _technischen Mitteln_
geführt wurde, hat dies in besonderem Maße bestätigt und Leistungen
gezeitigt, die bisher als unerfüllbar galten. Die Auswahl aus den
Schöpfungen der Ingenieurtechnik ist, wie in der ersten Auflage, auf
solche beschränkt, von denen nach menschlicher Voraussicht anzunehmen
ist, daß sie auf längere Zeit hinaus als Meisterwerke gelten werden.
_Berlin-Wilmersdorf_, im Dezember 1921.
=Max Geitel.=
Inhaltsverzeichnis.
Seite
Einleitung 5
=I. Eiserne Brücken und Hochbauten= 7
Die Forthbrücke 10
Die Zambesibrücke 13
Die Hohenzollernbrücke bei Köln 14
Die Hoanghobrücke 16
Die Brücke über den St. Lorenzstrom bei Quebec 18
Der Eiffelturm 19
Die 260 m-Türme der Großstation Nauen 19
Das Woolworth-Gebäude in New York 21
Eisenbetonbauten 22
=II. Tunnelbauten= 24
Der Simplontunnel 27
Der Lötschbergtunnel 30
=III. Kanalbauten= 31
Der Panamakanal 31
Der Kaiser-Wilhelm-Kanal (Nord-Ostsee-Kanal) 38
Der Großschiffahrtsweg Berlin--Stettin 41
=IV. Staudämme, Talsperren und elektrische
Überlandzentralen= 44
=V. Elektrische Fernbahnen= 54
Allgemeines 54
Magdeburg--Leipzig--Halle 57
Die Jungfrau-Bahn 58
Die Lötschberg-Bahn 61
Die Montblanc-Bahn 62
=VI. Hoch- und Untergrundbahnen= 63
Berlin 65
London 67
Paris 67
New York 68
Philadelphia 69
Chicago 70
=VII. Die drahtlose Telegraphie und Telephonie= 70
Allgemeines 70
Die Großstation Nauen 74
=VIII. Neuzeitliche Riesen-Dampfschiffe= 79
Allgemeines 79
»Lusitania« 82
»Mauretania« 82
»Olympic« 82
»Titanic« 82
»Aquitania« 83
»Kronprinzessin Cecilie« 84
»George Washington« 84
»Imperator« 84
»Vaterland« 84
=IX. Lenkbare Luftschiffe und Flugzeuge= 87
Starre Luftschiffe 88
Halbstarre Luftschiffe 88
Unstarre Luftschiffe 88
Das Luftschiff während des Weltkrieges 93
Eindecker 94
Zwei- und Mehrdecker 97
Das Flugzeug während des Weltkrieges 99
Die Opfer der Flugtechnik 100
=X. Technische Kriegsleistungen= 101
Allgemeines 101
Das deutsche Ferngeschütz 104
Das Handels-U-Boot »Deutschland« 105
Die Tanks 105
Die Gewinnung des Luftstickstoffes 106
Die Synthese des Ammoniaks 107
Einleitung.
Eine jede Technik ist merkwürdig, wenn
sie sich an vorzügliche Gegenstände, ja
wohl gar an solche heranwagt, die über
ihr Vermögen hinausreichen.
Goethe.
Wenn wir in den nachstehenden Abhandlungen eine Anzahl von Schöpfungen
der Ingenieurtechnik der Neuzeit in Wort und Bild vorführen, so
fassen wir hierbei das Gebiet der Ingenieurtechnik im weitesten Sinne
des Sprachgebrauches auf, nicht in dem engen Sinne der technischen
Wissenschaft und Sprachweise. Abraham a S. Clara, das Vorbild des
Schillerschen Wallenstein-Kapuziners, erteilt der Stadt Nürnberg
folgendes wohlverdiente Lob: »Weit mehr Künstler seynd von dieser
Stadt herkommen, als gewaffnete Soldaten gestiegen aus dem großen
Trojanischen Pferd, daß man also schier solle diese Stadt nicht mehr
_Nürnberg_, sondern _Hirnberg_ nennen, zumahlen so viel vernünftige
und zu allen Künsten capable Köpff anzutreffen«. Von jeher hat der
Stand der Ingenieure solche »capable Köpff« unter seinen Gliedern
gezählt. Ihnen verdankt die Menschheit von heute einen guten Teil
ihres Hochstandes. Zu den verständnisvollsten Kennern und Bewunderern
der Technik gehörte Goethe. Mit sicherem Blicke erkannte er dasjenige
in der Tätigkeit des Technikers, das diesem die Bewunderung der Mit-
und Nachwelt einträgt und das darin besteht, daß er sich an solche
Gegenstände heranwagt, die über sein Vermögen hinausgehen oder _doch
hinauszugehen scheinen_. Dieser Wagemut tritt uns in den nachstehend
behandelten Beispielen der Ingenieurtechnik in besonders hellem Glanze
entgegen. Hierbei werden wir uns, entsprechend der vorstehend gegebenen
weiteren Ausdehnung des Begriffes des Ingenieurs, nicht nur mit den
Leistungen des Bau- und des Maschinen-Ingenieurs befassen, sondern auch
dem Schiffbautechniker und dem Bezwinger der Lüfte und des Raumes sowie
dem Ingenieur-Chemiker und dem Kriegs-Ingenieur die verdiente Würdigung
widerfahren lassen.
Wir beginnen mit der Beschreibung einiger hervorragender _Eisenbauten_.
Hier sind es die _Brücken_, die als Überwinder der trennenden Macht
der Flüsse und Meeresarme schon seit den ältesten Zeiten bei der
Allgemeinheit das Gefühl der Bewunderung und der Dankbarkeit gegen die
Erbauer erweckten. Treffend bringt dies Schiller in dem Distichon »_Die
schöne Brücke_« zum Ausdruck:
Unter mir, über mir rennen die Wellen, die Wagen, und gütig
Gönnte der Meister mir selbst, auch mit hinüber zu gehn. --
Allerdings machen die neuzeitlichen Brückenbauten weniger Anspruch auf
Schönheit als auf Sicherheit und Zweckmäßigkeit. Aber unter Würdigung
ihrer hohen Bedeutung als Vermittler des Verkehrs, der Kultur, des
Austausches körperlicher und geistiger Güter, gewinnen ihre den
Gesetzen der zahlenmäßigen Berechnung unterworfenen Formen nicht minder
die Weihe der Schönheit als die formvollendetsten zu Stein gewordenen
Dichtungen der Architektur. Im Anschluß an die Brückenbauten führen
wir die Riesenbauten der _Wolkenkratzer_ vor und einige bemerkenswerte
Anwendungen des neuesten Baustoffes, des _Eisenbetons_. Sodann wenden
wir uns der Beschreibung der _Durchbohrung eines der größten Bergriesen
der Alpenwelt_ zu, um hierauf einige der hervorragendsten Beispiele aus
dem Gebiete des _Kanalbaues_, auf dem schon unsere Vorfahren Großes
leisteten, folgen zu lassen. Auch auf dem Gebiete der die Wasserkräfte
der Flüsse und Bäche aufspeichernden _Staudämme_, denen wir uns alsdann
widmen, haben unsre Väter bereits Hervorragendes geleistet. Um so
neuzeitlicher sind diejenigen Ingenieurleistungen, denen wir uns in
den folgenden Abschnitten widmen: die _elektrische Kraftverteilung_,
die _elektrischen Fernbahnen_, die _Hoch_- und _Untergrundbahnen
unsrer Riesenstädte_, die _den Ozean durchquerenden Riesenpaläste_,
die den Traum des Dädalus erfüllenden _Luftschiffe_ und _Flugzeuge_,
der jüngste Triumph in der Meisterung der Naturkräfte: die _drahtlose
Telegraphie_ und die hervorragendsten durch den Weltkrieg gezeitigten
Ingenieurleistungen.
Mehrere der von uns zu behandelnden Schöpfungen der Ingenieurtechnik
können füglich zu den _sieben Weltwundern der Neuzeit_ gerechnet
werden. Allerdings ist die Bemessung des Begriffes »Wunder« in hohem
Maße von der Auffassung des einzelnen abhängig. Eine amerikanische
technische Zeitschrift hat den Versuch gemacht, durch eine bei ihren
Lesern gehaltene Umfrage festzustellen, welche sieben Weltwunder der
Neuzeit an die Stelle der mit Ausnahme der Pyramiden vom Erdboden
verschwundenen sieben Weltwunder des Altertums zu setzen seien.
Die überwiegende Mehrzahl der abgegebenen Stimmen stellte die
_sieben Weltwunder der Neuzeit_ in der nachfolgend wiedergegebenen
Reihenfolge hin: 1. die drahtlose Telegraphie, 2. das Telephon,
3. der Flugapparat, 4. das Radium, 5. die Antiseptika, 6. die
Spektralanalyse, 7. die X-Strahlen. Eine große deutsche Tageszeitung
erließ die gleiche Umfrage. Die hier abgegebenen Stimmen vereinigten
sich in der nachstehenden Reihenfolge auf die drahtlose Telegraphie,
den Panamakanal, das lenkbare Luftschiff, die Flugmaschine, die
Radiumanwendung, den Kinematograph, den Riesendampfer »Imperator«.
I. Eiserne Brücken- und Hochbauten.
Die gewaltige Entwicklung, die der Brückenbau in den letzten
Jahrzehnten genommen hat, und die uns in der Überbrückung immer
größerer Spannweiten entgegentritt, hat zweierlei Quellen, die beide
aus der wissenschaftlichen Vertiefung entspringen, die die Technik
im allgemeinen und die Ingenieurtechnik im besonderen genommen hat.
Zunächst ist hier die Vervollkommnung der verschiedenen auf die
_Darstellung von Eisen und Stahl_ abzielenden Arbeitsverfahren zu
nennen. Sodann war es die _Ausgestaltung und Anwendung der Mathematik
und Mechanik_ durch Ritter, Culmann, Schwedler, Müller-Breslau u. a.
m., die in der sog. graphischen Statik dem Ingenieur das Mittel in
die Hand gab, um die in den einzelnen Teilen der Bauwerke auftretende
Inanspruchnahme nicht nur rechnerisch, sondern auch zeichnerisch
festzulegen und die einzelnen Bauteile mit dem _Aufwand geringsten
Materials und doch vollkommen sicher_ auszuführen.
Im Jahre 1778 wurde die erste noch heute in Benutzung befindliche
eiserne Brücke bei Iron-Bridge in England erbaut. Sie hat eine
Spannweite von 33 m. Im Laufe der Jahrzehnte erhöhten sich die
Spannweiten allmählich mit der Vervollkommnung der Eisendarstellung und
des wissenschaftlichen Rüstzeuges zu früher nicht geahnten Ausmaßen.
Nachstehend bringen wir eine kleine Auslese aus den größten eisernen
Brücken der Erde.
[Illustration: Abb. 1. Die Wupperbrücke bei Müngsten.]
Spannweite:
Zambesibrücke 152,4 m
Nordostsee-Kanal-Brücke bei Grünental 156,8 m
Hohenzollernbrücke bei Köln 159,92 m
Dourobrücke bei Oporto 160,00 m
Wupperbrücke bei Müngsten (Abb. 1) 160,00 m
Nordostsee-Kanal-Brücke bei Levensau 163,40 m
Garabit-Viadukt 165,00 m
Niagarabrücke 167,64 m
Viaur-Viadukt 220,00 m
Mississippibrücke bei Memphis 240,00 m
Höllentor-Brücke über den East River bei New York 298,00 m
Forth-Brücke (Abb. 2) 521,20 m
Brücke über d. St. Lorenzstrom bei Quebec 548,64 m
Besonders große Spannweiten weisen die neuzeitlichen Hängebrücken auf.
Wir nennen hier:
Spannweite:
Die Niagarabrücke mit 250,34 m
Die East-River-Brücke bei New York mit 487,60 m
Die projektierte Hudsonbrücke bei New York mit 987,55 m
[Illustration: Abb. 2. Die Brücke über den Firth of Forth.]
Aus der Zahl der großen Brückenbauten eine geeignete Auswahl zu
treffen, ist eine schwierige Aufgabe. Immerhin ist bezüglich der
nachstehend beschriebenen fünf großen Brückenbauten festzustellen, daß
jede derselben eine eigenartige Stellung einnimmt: die _Forthbrücke_
fordert unsre Bewunderung durch ihre gewaltigen Abmessungen heraus;
bei der _Zambesibrücke_ waren erhebliche örtliche Schwierigkeiten zu
überwinden; der Bau der _Hohenzollernbrücke bei Köln_ mußte sich unter
überaus schwierigen Verhältnissen vollziehen, da es sich hier um den
Ersatz einer einen außerordentlich regen Eisenbahnverkehr vermittelnden
Riesenbrücke handelte; die _Hoanghobrücke_ fesselt uns durch ihre
riesenhaften Abmessungen und die aus der entlegenen Lage des Bauplatzes
sich ergebenden Schwierigkeiten; der Bau der St. _Lorenzbrücke_ wurde
zweimal durch schwere Unfälle unterbrochen, die die Fertigstellung um
Jahre verzögerten.
Die Tatsache, daß der Bau der Forthbrücke überhaupt beabsichtigt
und ausgeführt wurde, bildet einen Beleg für die Richtigkeit des
Spruches: »_Zeit ist Geld_«, denn die durch den Bau der Brücke und
der erforderlichen Nebenanlagen verschlungene Summe beläuft sich auf
insgesamt _67400000_ Mk., während die erreichte Entfernungsverminderung
nur den sehr geringen Betrag von 40 km ausmacht, also eine Strecke,
für deren Bewältigung das Dampfroß noch nicht den Aufwand einer halben
Stunde gebraucht. Ein von Bouch, dem Erbauer der am 28. Dezember 1879
mit einem vollbesetzten Personenzuge durch einen Sturm in die Tiefe
gerissenen Tay-Brücke, herrührender Plan war abgelehnt worden. An
Stelle desselben entschied man sich für einen von den Ingenieuren
John Fowler und Benjamin Baker aufgestellten Entwurf. Dieser sah
eine Brücke nach dem von dem Deutsch-Amerikaner Gerber bereits bei
der Niagarabrücke mit Erfolg angewandten _Kantilever_-, _Ausleger_-,
_Krag_- oder _Konsol-System_ vor. Das Kennzeichen dieser Bauweise
besteht darin, daß die Brücke ohne Anwendung eines dieselbe stützenden
Baugerüstes von beiden Ufern aus konsolartig vorgebaut wird, bis sie in
der Mitte, hoch über den Fluten zum Schluß gebracht wird.
Die in Abb. 2 in einer Gesamtansicht dargestellte Brücke überspannt
mit zwei Öffnungen von je 521,20 m lichter Weite den Firth of Forth.
Um den den Meeresarm befahrenden Schiffen den Durchgang zu gestatten,
liegen die Eisenbahnschienen in einer Höhe von 47,7 m über dem
Wasserspiegel. Die die Konsolen oder Ausleger nach beiden Seiten hin
entsendenden Mittelpfeiler sind 107 m hoch. Die Gesamtlänge der Brücke
beträgt 2466,1 m. Die Anwendung der Kantilever- oder Konsol-Bauart
erschien im vorliegenden Falle um deswillen geboten, weil die Tiefe des
Meeresarmes an der zu überbrückenden Stelle 60 m beträgt, und daher
die Aufstellung eines Baugerüstes der Brücke unmöglich war. Demnach
begann man den Bau zunächst mit der Errichtung der beiden großen, aus
je 4 Eckpfeilern bestehenden Mittelpfeiler, von denen aus dann die
gewaltigen eigentlichen Träger, die Konsolen oder Ausleger, nach beiden
Seiten hin vorgebaut wurden. Diese zielbewußt und ohne erheblichen
Unfall ausgeführte Leistung ist in höchstem Maße bewunderungswürdig,
wenn man sie mit dem Bau des Eiffelturmes (Abb. 7) vergleicht, denn
jeder von den Mittelpfeilern ausladende Brückenarm entspricht einem
Eiffelturm. Ist schon der senkrechte Aufbau des letzteren als eine
Ingenieurleistung ersten Ranges zu bezeichnen, um wieviel mehr muß
dies von dem wagerecht in schwindelnder Höhe erfolgten gerüstlosen
Vortrieb dieses Riesenturmes gelten. Zwischen den Endpunkten der von
den Mittelpfeilern nach beiden Seiten hin ausladenden Konsolen wird der
noch zu überbrückende Teil der Spannweite durch einen mit Hilfe von
Gelenken eingeschalteten Fachwerksträger überspannt. Diese Bauart wird
als _Kantilever- oder Konsolbrücke mit freischwebenden Stützpunkten_
benannt und findet dort Anwendung, wo aus irgendwelchen Gründen die
Errichtung eines Baugerüstes zwischen den Stützpunkten nicht möglich,
und die Spannweite besonders groß ist. Abb. 3 zeigt ein lebendes
Modell der Forthbrücke: Die beiden auf Stühlen sitzenden Personen
entsprechen den beiden Hauptpfeilern, während der mittlere, gelenkige
Teil der Brücke durch den von der mittleren Person eingenommenen Sitz
dargestellt wird. Die Arme der beiden ersteren Personen sind als
Konsolen ausgebildet. Die über dem Wasser liegenden Konsolen tragen das
gelenkige Zwischenstück, während die dem Lande zugekehrten Konsolen
hier durch Fundamente gesichert sind.
[Illustration: Abb. 3. Lebendes Modell der Forthbrücke.]
Für jeden der 4 Eckpfeiler eines jeden Hauptpfeilers wurde ein
Mauerkörper von 15 m Durchmesser errichtet; die Verankerung der
Eckpfeiler auf diesen Mauerkörpern erfolgte durch 48 Stahlbolzen
von 65 mm Stärke. Der südliche Pfeiler ist auf eisernen Sinkkästen,
Caissons, ausgebaut, die unter Anwendung von Druckluft durch die
hier vorhandene starke Schlammschicht bis auf den festen Baugrund
hinabgesenkt wurden. Ein solcher Sinkkasten hatte einen Durchmesser von
21,3 m. Drei derselben wurden ohne Unfall an den Ort ihrer Bestimmung
gebracht. Bei der Verlegung des vierten Kastens aber ereignete sich
am Neujahrstage 1885 ein schwerer, den Bau stark verzögernder Unfall.
An diesem Tage ruhte die Arbeit. Der Kasten, der glücklich bis an die
Stelle gebracht war, wo er versenkt werden sollte, setzte sich so
tief im Schlamm fest, daß die Flut ihn nicht zu heben vermochte. Er
füllte sich mit Wasser, neigte sich zur Seite und wurde außerdem noch
4-1/2 m von der ihm bestimmten Stelle abgetrieben. Endlich, im Oktober,
wurde der Caisson an seinen richtigen Ort gebracht. Auch die beiden
südlichen Eckpfeiler des Mittelpfeilers ruhen auf Sinkkästen. Die
Lage des nördlichen Pfeilers ermöglichte es, daß dessen Fundamente
durchgehends unter Anwendung von Fangdämmen ausgeführt werden konnten.
Die Pfeiler und die Konsolen sind aus röhrenförmigen Säulen und Streben
zusammengefügt. Der Durchmesser dieser Röhren beträgt bis zu 3,66 m.
Überaus schwierig gestaltete sich die Ausführung der Knotenpunkte, das
sind die Verbindungen zwischen den einzelnen Röhren und Streben. Die
Brücke weist Stellen auf, wo zehn verschiedene Teile von ungewöhnlichen
Abmessungen und Formen zusammenstoßen und miteinander verbunden
werden mußten. Um diese Verbindungen zu erleichtern, ließ man den
kreisförmigen Querschnitt der Röhren in der Nähe der Knotenpunkte in
eine viereckige Form übergehen. Das Hinausbauen der Konsolen geschah in
der Weise, daß durch hydraulische Nietmaschinen die einzelnen Rohrteile
und Bleche voreinandergebracht wurden. Hierbei war dafür Sorge zu
tragen, daß die beiden nach verschiedenen entgegengesetzten Richtungen
ausladenden Konsolen gleichmäßig vorgetrieben wurden, damit der
Hauptpfeiler nicht einseitig belastet und zum Kippen gebracht wurde.
Beide Konsolen mußten sich also während des gesamten Bauvorganges das
Gleichgewicht halten. Die mit Hilfe der Nietmaschinen voreinander
gebrachten Teile mußten, bevor sie mit den bereits fertiggestellten
Teilen in feste Verbindung gebracht werden konnten, durch
Hilfskonstruktionen abgestützt werden. Der dem Fortgang des Vortriebes
der Konsolen entsprechende Vorschub der Nietmaschinen geschah auf
hydraulischem Wege. Besondere Sorgfalt erforderte auch die Innehaltung
der Richtung bei dem Vorbau der Konsolen. Das zwischen diesen liegende
bewegliche Schlußglied wurde zunächst in fester Verbindung mit jenen
ausgeführt und erst nach erfolgter Fertigstellung an seinen beiden
Enden auf Rollen gelegt. Die gewaltigen Abmessungen der Brücke spiegeln
sich u. a. in dem Einfluß wider, den die Erhöhung der Luftwärme auf das
Baumaterial ausübt. Die aus dem Temperaturunterschied entspringenden
Längsverschiebungen betragen fast 1 m; bescheint die Sonne die
Brücke einseitig, so hat dies eine Bewegung von 0,2 m senkrecht zur
Brückenachse zur Folge.
Am 4. März 1890 wurde die Brücke ihrer Bestimmung übergeben.
Die im Zuge der Kap-Kairo-Eisenbahn den Zambesifluß unterhalb der
Viktoriafälle überspannende Brücke ist in ihrem Hauptteile ebenfalls
nach dem Kantilever- oder Auslegersystem erbaut. Dieser den reißenden
Strom übersetzende Hauptteil ist gleich der Forthbrücke ohne Gerüst
von beiden Ufern aus vorgebaut und hat eine lichte Weite von 152,4 m;
die Pfeilhöhe des Bogens der Eisenkonstruktion beträgt 27,4 m. Die
Brücke liegt fast unmittelbar unterhalb der Fälle, die bei über 1600 m
Breite die Fluten des Zambesi in eine Tiefe von 140 m hinabstürzen
lassen. Die Gesamtlänge der Brücke beträgt 198 m, also ein keineswegs
ungewöhnliches Maß. Was aber den Bau, insbesondere dessen Vorarbeiten
überaus schwierig gestaltete, das waren außergewöhnliche örtliche
Verhältnisse. Diese ergaben sich aus der großen Höhe der steil aus
den Wirbeln des Stromes emporragenden Felsufer und hatten zur Folge,
daß die Brücke von beiden Ufern aus in der schwindelnden Höhe von
115 m über dem Wasserspiegel vorgebaut werden mußte. Um das Maß der
Entfernung der beiden Ufer festzustellen, wurde eine Rakete, an der ein
dünnes Seil befestigt war, über den Fluß geschleudert und mit Hilfe
dieses Seiles ein Telephondraht über den Fluß gespannt, und außerdem
ein Stahldraht zum Messen der Entfernung gezogen. Der Telephondraht
war erforderlich, weil, um von einem zum andern Ufer zu gelangen, ein
Umweg von 16 km zurückzulegen war. Der den Bau leitende Ingenieur
C. Beresford Fox begnügte sich aber nicht mit der telephonischen
Verständigung, sondern ließ an einem über den Fluß gespannten Drahtseil
ein Sitzbrett anbringen, auf dem er sich mittels eines endlosen Seiles
in schwindelnder Höhe von der einen zu der andern Baustelle ziehen
ließ. Um die während des Baues etwa abstürzenden Arbeiter vor dem
sichern Tode des Ertrinkens zu bewahren, wurde ein Schutznetz über den
Strom ausgespannt.
[Illustration: Abb. 4. Das Westportal der Hohenzollernbrücke bei Köln.]
Die am 5. Oktober 1859 nach 4-1/2jähriger Bauzeit eröffnete, von der
Köln-Mindener Eisenbahngesellschaft mit einem Aufwand von 3927434
Talern gleich rund 11780000 Mk. erbaute Kölner Rheinbrücke (eine
Gitterbrücke mit 4 Öffnungen) genügte bereits seit geraumer Zeit
nicht mehr den erhöhten Anforderungen, die der zunehmende Verkehr
an sie stellte. Dieser war von 8--10 täglich die Brücke befahrenden
planmäßigen Zügen auf 380 gestiegen. Am 19. Juni 1907 wurde mit
dem Bau der an die Stelle dieser alten Rheinbrücke tretenden
Hohenzollernbrücke, Abb. 4, begonnen. Diese hat nur 3 Öffnungen, deren
mittlere 159,92 m und deren beiden seitlichen Öffnungen je 116 m
Lichtweite besitzen. Der Bau dieser neuen Brücke, einer Bogenbrücke
mit angehängter Fahrbahn, gestaltete sich um deswillen schwierig,
weil während der Bauzeit der Straßenverkehr und der Eisenbahnbetrieb
aufrecht zu erhalten waren, und außerdem schiffahrtspolizeiliche
Erschwernisse zu überwinden waren.
[Illustration: Abb. 5. Das Ausfahren der alten Rheinbrücke bei Köln.]
Der Entwurf des ingenieurbautechnischen Teiles wurde im
Ministerium der öffentlichen Arbeiten zu Berlin, nachdem er in der
Eisenbahndirektion Köln aufgestellt war, geprüft und festgestellt. Die
Berechnung und bauliche Durchbildung der eisernen Überbauten wurde der
Aktiengesellschaft Harkort zu Duisburg und der Maschinenbauanstalt
Nürnberg, Zweiganstalt Gustavsburg, übertragen. Die obere Leitung
lag bei der Eisenbahndirektion Köln. Von besonderer Eigenart sind
die die Beseitigung der alten Brücke bezweckenden Arbeiten. Hätte
man diese in der üblichen Weise abgebrochen, indem man Holzjoche
zu deren Unterfangung in den Strom einrammte und über diesen den
Überbau stückweise entfernte, so würde man 2--3 Monate an der Bauzeit
verloren haben. Infolgedessen entschloß man sich, die Brücke mit
Hilfe des Wasserstoff-Sauerstoff-Verfahrens zu zerschneiden, und die
so gewonnenen Einzelteile mittels schwimmender Gerüste zu entfernen
und ans Ufer zu setzen. Das Eisenwerk der alten Brücke bestand
aus zwei durchlaufenden, auf dem mittelsten der drei Strompfeiler
unterbrochenen Gitterträgern von 8,5 m Höhe. Jeder der Träger hatte
nach Beseitigung der Fahrbahn ein Gewicht von rund 840 t. Da jede der
vier Öffnungen getrennt entfernt werden mußte, wurden zunächst die
Träger auf den Zwischenpfeilern durchschnitten. Nunmehr wurde ein
entsprechend angeordnetes Gerüst (vgl. Abb. 5), das auf rechteckigen
Kähnen von entsprechender Tragkraft stand, durch Schleppdampfer unter
den auszufahrenden Träger gebracht und dort verankert. Die Kähne
waren mit Wasserballast gefüllt. Wurde dieser durch Pumpen aus den
Kähnen hinausgeschafft, so hoben sich jene und lüfteten hierbei den
auf dem Gerüst ruhenden Träger von seinen Stützpunkten nach oben.
Sobald der Träger frei schwebte, wurden die Anker gelichtet, und das
Schwimmgerüst mit dem auf ihm liegenden Träger durch Schleppdampfer in
ein seitlich gelegenes Abbruchgerüst übergeführt. Die Beseitigung der
mittleren Öffnungen vollzog sich in der kurzen Zeit von 40 Minuten.
Die Beseitigung der rechtsseitigen Öffnung dauerte eine Stunde, die
der linksseitigen Öffnung 2-1/2 Stunden. Bei dem Bau der neuen Brücke
sind rund 11500 cbm Werksteine und 46500 cbm Beton verbaut, 8600 cbm
Ziegelsteinmauerwerk, 610 t Profileisen für die Gründungsarbeiten und
160 t sonstiges im Mauerwerk vermauertes Eisen mit einem Kostenaufwand
von 3530000 Mk. Das Gesamtgewicht des eisernen Überbaues betrug 16560 t
bei einem Kostenaufwand von 4290000 Mk. Die Gesamtkosten betrugen,
ausschließlich der an den Portalen aufgestellten Reiterstandbilder und
der Verwaltungskosten, rund 13300000 Mk.
[Illustration: Abb. 6. Die Brücke über den Hoangho.]
Die den Hoangho im Zuge der Tientsin-Pukow-Bahn überbrückende in
Abb. 6 dargestellte gewaltige Brücke ist von der Maschinenfabrik
Augsburg-Nürnberg, Werk Gustavsburg, erbaut und im November 1912
eröffnet worden. Der Hoangho oder »gelbe Fluß« bildet seiner tückischen
Eigenschaften wegen von jeher den »gelben Kummer« Chinas. Im Laufe der
Jahrhunderte hat er unter Vernichtung von Tausenden von Menschenleben
die ihn umgebenden Deiche durchbrochen und seine Mündung verlegt.
Dieses geschah insgesamt neunmal, zuletzt im Jahre 1851, wo sich die
Mündung, die bisher südlich der Schantunghalbinsel lag, nach ihrem
jetzigen Orte verlegte. Dort, wo die Brücke den Fluß 200 km oberhalb
der Mündung überschreitet, hat dieser eine Breite von etwa 500 m.
Die Breite des hier zu überbrückenden Überschwemmungsgebiets beläuft
sich jedoch auf etwa 1300 m, woraus sich die ungewöhnliche Länge des
Bauwerks erklärt. Diese beträgt einschließlich der Pfeiler 1255,20 m.
Hiervon entfallen 834 m auf die Flutbrücken, während der Rest von
421,20 m auf den Hauptstrom entfällt. Die Überbrückung der 834 m weiten
Flutöffnungen erfolgt durch 9 selbständige Parallelträger von je
91,50 m Spannweite. Der Hauptstrom wird dagegen durch ein großartiges
zusammenhängendes Bauwerk überspannt. Die Hauptbrücke wird durch
zwei nebeneinander im Abstand von 9,40 m liegende Fachwerkträger von
421 m Länge gebildet, eingeteilt in zwei Seitenöffnungen von je 128 m
und eine Mittelöffnung von 164 m. Bei dem Bau der Brücke handelte es
sich darum, diese zunächst eingleisig auszuführen, jedoch derart, daß
sie jederzeit mit geringsten Kosten in eine zweigleisige umgebaut
werden kann. Demnach ist der Abstand der Hauptträger von Haus aus für
einen zweigleisigen Betrieb gewählt. Dagegen sind die Abmessungen
der Hauptträger nur so gewählt, daß sie für einen eingleisigen
Betrieb genügen; sie müssen also bei dem Übergange zu zweigleisigem
Betrieb verstärkt werden. Dies soll in der Weise geschehen, daß neben
jedem Hauptträger ein weiterer Hauptträger aufgestellt und an jeder
senkrechten Strebe mit dem bestehenden Hauptträger durch ein vom
Ober- bis zum Untergurt durchlaufendes Blech verbunden wird. Diese
Art der Verstärkung hat den Vorteil, daß in die zunächst ausgeführten
Brückenteile kein überflüssiger Baustoff hineingebaut wird, und daß
später lediglich eine Aufstellung der hinzukommenden Hauptträger, nicht
aber eine Abänderung der vorhandenen Träger erforderlich ist. Die
einzige zu erfüllende Aufgabe besteht darin, den neu hinzukommenden
Hauptträger mit dem bereits vorhandenen Hauptträger zu einem
einheitlichen Ganzen zu vereinigen. Erhebliche Schwierigkeiten boten
die Fundierungsarbeiten, da der Untergrund selbst in 50 m Tiefe noch
keinen tragfähigen Boden ergab. Infolgedessen mußte man sich dazu
entschließen, Sinkkästen unter Luftdruck zu versenken und von diesen
aus Rammpfähle zu schlagen. Jeder der Mittelstrompfeiler steht auf etwa
250 solcher Pfähle.
Die den Bau leitenden deutschen Ingenieure Borkowetz und Preis und
der Bauchef der Eisenbahn, Baurat Dorpmüller, hatten nicht nur mit
den Elementen, mit Hochwasser und Eis, sondern mit dem offenen und
versteckten Widerstand der Chinesen zu kämpfen. -- Das Eisengewicht
der Strombrücke beträgt gegen 3700 t, das Gesamtgewicht des Überbaus
4100 t, jeder Strompfeiler hat eine Last von 1600 t zu tragen.
Der Bau der bei Quebec den Lorenzstrom überschreitenden Brücke wurde
durch ein im Jahre 1887 erlassenes Gesetz genehmigt. Die Brücke
sollte eine Mittelöffnung von rund 549 m Spannweite besitzen, die
von je zwei 171,56 m langen Konsolen und einem 205,88 m langen
eingehängten Mittelträger überspannt wurde. Die Gesamtlänge der
Brücke sollte 988,2 m betragen; außer zwei Vollspurgleisen und zwei
Straßenbahngleisen waren zwei Fahrstraßen mit äußeren Fußwegen
vorgesehen. Am 29. August 1907 brach die Brücke während des Baues
zusammen. Der neue Entwurf setzte die Länge der Konsolen auf 176,9 m,
die des eingehängten Mittelträgers auf 195,2 m fest, so daß die
Mittelöffnung wieder die Spannweite von 549 m erhielt. Die Gesamtlänge
der Brücke blieb unverändert. Am 11. September 1916 stürzte der
Mittelträger, als er mittels hydraulischer Pressen und Schraubenwinden
emporgewunden und mit den Konsolen verbunden werden sollte, in die
Tiefe. Nun wurde ein neuer Mittelträger erbaut und am 24. September
1917 in die Brücke eingefügt. Die mit der St. Lawrence Bridge Company
in Montreal getroffene Abmachung schloß mit dem Betrage von 1750000
Pfund Sterling ab.
[Illustration: Abb. 7. Der Eiffelturm, einer der Nauener 260 m-Türme
und die Kölner Domtürme.]
Die großen Fortschritte, die sich in der Darstellung des Eisens
vollzogen, und die durch die wissenschaftliche Vertiefung der Technik
geschaffene Möglichkeit, die Beanspruchung der einzelnen Bauteile
zu verfolgen, hatten alsbald zur Folge, daß sich das Eisen auch als
Baustoff für Riesenhochbauten erfolgreich einführte. Die höchsten aus
Stein aufgeführten Bauwerke, das Washington-Denkmal (172 m), die Türme
des Kölner Doms (159 m) u. a. m. geben etwa die oberste Grenze an, bis
zu welcher man sich der Gesteine als Baustoff bedienen darf. Darüber
hinaus werden die unteren Mauerschichten durch das Gewicht der höheren
Schichten derart auf Druck beansprucht, daß sie zerbröckeln. Eine
derartige Gefahr liegt bei dem Eisen in weiter Ferne. Handelt es sich
um die Aufführung solcher Bauten, deren Wandungen nicht geschlossen
zu sein brauchen, dann hat das leichte und zierliche Maschengefüge der
Eisenbauten im Gegensatz zu den vollen Steinwänden noch den Vorzug, daß
es dem Winde eine erheblich geringere Angriffsfläche darbietet.
Als erster in Eisen errichteter Riesenhochbau ist der 300 m hohe
_Eiffelturm_ (Abb. 7) zu nennen, der eins der hervorragendsten
Schaustücke der Pariser Weltausstellung 1889 bildete und bis heute den
Ruhm in Anspruch nehmen kann, das höchste Bauwerk der Erde zu sein.
Ursprünglich lediglich dazu bestimmt, ein glänzendes Ausstellungsstück
zu bilden, hat der Eiffelturm sich immer mehr und mehr in den Dienst
der Wissenschaft und des Verkehrs gestellt, indem er ein Laboratorium
zur Untersuchung des Luftwiderstandes, eine meteorologische Station
und eine Großstation für drahtlose Telegraphie trägt, die während des
Weltkrieges sich für unsere Feinde als überaus wertvoll erwiesen hat.
Der Eiffelturm wird durch die beiden 260 m hohen _Riesentürme_ der
_Telefunken-Groß-Station Nauen_ an Höhe fast erreicht, an Kühnheit des
Aufbaues aber bei weitem übertroffen. Erbauer ist der Oberingenieur
_Bräckerbohm_ der Hein, Lehmann & Co., A.-G. zu Berlin. Bereits im
Jahre 1909 erhielt diese von der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie
(Telefunken) den Auftrag zum Bau eines 100 m hohen als Antennenträger
dienenden turmähnlichen, unten isolierten Mastes. Dieser erhielt einen
dreieckigen Querschnitt und wurde gegen Umkippen durch Spannseile
gesichert; die Aufstellung erforderte sechs Wochen. Im Jahre 1911 ergab
sich die Notwendigkeit, diesen 100 m hohen Mast auf das Doppelte zu
erhöhen, da ein Neubau aus verschiedenen Gründen unmöglich war. Gegen
Weihnachten 1911 war die Erhöhung fast vollständig erfolgt, als die
Arbeiten durch schwere Stürme überrascht wurden. Aus irgendwelchen
Ursachen war in etwa 150 m die Erhöhung eingeknickt, und es erfolgte
ein Zusammensturz des Turmes, glücklicherweise ohne Folgen für die
Arbeiter und die benachbarten Gebäude. Als Notbehelf wurden auf
Vorschlag der vorgenannten Firma zwei 120 m hohe Rohrmaste errichtet.
Diese wurden auf der Erde liegend zusammengebaut und in _einem_ Stück
mit Hilfe eines 40 m hohen Hilfsmastes aufgerichtet. Wenige Wochen nach
jenem Einsturz beschloß die Telefunken-Gesellschaft die Errichtung
eines Turmes von 260 m Höhe, der in seinen Grundprinzipien mit dem
eingestürzten Turme übereinstimmt, und dessen Verhältnisse zu dem
Eiffelturm und zu dem Kölner Dom die Abb. 7 zeigt. Bisher hatte die
Isolation derartig schwerer Türme große Schwierigkeiten bereitet.
Jetzt aber war es gelungen, die für die Isolation erforderlichen
großen massiven Porzellankörper herzustellen. Die Aufstellung
dieses Riesenturmes erforderte trotz der ungünstigen Jahreszeit
(Wintermonate 1912/13) im ganzen nur 5 Monate. Die den Turm sichernden
Spannvorrichtungen wirken derart zuverlässig, daß selbst bei den
stärksten Stürmen kaum eine Bewegung der Abspannseile bemerkbar ist.
Diese Bewegung wäre auch durchaus unschädlich, da der Mast sowohl an
der Erde wie in der Mitte mit einem Gelenk versehen ist, das etwaige
Schwingungen ausgleicht. Das Bauwerk stellt das Beste dar, was an
Ermöglichung des Ausbaus und an Standsicherheit zu erreichen ist. Dies
tritt besonders hervor, wenn man sich die Belastung vergegenwärtigt,
die dieser 260 m hohe Turm zu tragen hat. Auf diesem ruht ein
Drahtseil, das ihn an der Spitze mit 30000 kg senkrecht und mit 6000 kg
wagerecht belastet, eine _Beanspruchung, welcher der Eiffelturm trotz
der in ihn hineingebauten gewaltigen Eisenmassen nicht gewachsen wäre_.
Das Gewicht des 260 m hohen Turmes beträgt 360000 kg; der Druck auf
das Fundament beläuft sich bei Stürmen auf etwa 800000 kg. Dieser
260 m-Turm befindet sich in Nauen in zwei Ausführungen; außerdem sind
dort noch vorhanden: 2 Maste von je 150 m und 4 Maste von je 120 m
Höhe; ferner ein 134 m hoher Turm. Trotz des verblüffend leichten
Aufbaus sind alle diese Türme durchaus standsicher.
Große Leistungen ermöglicht das Eisen insbesondere im Hochbau bei der
Errichtung der »_Wolkenkratzer_« der amerikanischen Großstädte. Noch
im Jahre 1880 begnügte man sich in den Vereinigten Staaten mit 5--6
Stockwerken, bis man durch das Steigen der Bodenpreise gezwungen wurde,
»in den offenen Raum zu flüchten«.
In der baulichen Ausbildung der Wolkenkratzer sind zwei Zeitabschnitte
zu unterscheiden, deren erster bis zum Ende der achtziger Jahre
des vorigen Jahrhunderts, deren zweiter bis zur Gegenwart reicht.
In dem ersten Zeitabschnitt übertrug man die für ein gewöhnliches
Steingebäude üblichen Baugrundsätze auf Gebäude von doppelter und
dreifacher Höhe. Hierbei war das Mauerwerk der hauptsächlich tragende
Teil, während das Eisen nur zur gegenseitigen Versteifung der Wände,
der Balkenlagen und des Daches benutzt wurde. Bald aber stellte
sich heraus, daß diese Bauweise für die Errichtung höherer Gebäude
nicht benutzbar war, weil in den unteren Geschossen die Mauerstärke
ungebührlich vergrößert werden mußte, infolgedessen der verfügbare
Bebauungsraum in unerwünschtem Maße beengt wurde. Die Eigenlast der
Gebäude und damit deren Druck auf die Fundamente wurde ungemein groß.
Hierdurch gelangte man auf eine andere Bauweise, die sog. »Skelett-
und Furnierkonstruktion« (+skeleton and veneer construction+). Die
bisher benutzten schweren Mauerwerksmassen sind hierbei durch aus Eisen
hergestellte Gerippe ersetzt, die die sämtlichen Belastungen aufnehmen
und auf das Fundament übertragen. Die Verteilung der inneren Räume
läßt sich leicht in das Gerippe einbauen, während die feuerfesten
Verkleidungen in Stein, Ziegel, Terrakotta u. dgl. gleichsam wie ein
Furnier das ganze innere Eisengerippe umgeben. Diese Gerippebauart hat
gegenüber der früheren Bauweise noch den großen Vorzug des raschen
Aufbaus. Bauten, die früher ein Jahr und mehr beanspruchten, werden
jetzt in 5--6 Monaten errichtet. Die mit dieser Bauweise zu erreichende
größte Gebäudehöhe schätzt man auf 600 m.
Der höchste Wolkenkratzer ist das in Abb. 8 dargestellte
_Woolworth-Gebäude_ in New York, das mit einem Kostenaufwand von 80
Mill. Mk. errichtet wurde. Es liegt am Broadway mit einer Front von
47 m und auf dem Park Place und Barklay Street mit einer Fassadenlänge
von je 60 m. Der Turm erhebt sich vom Broadway mit 55 Stockwerken
und besitzt 26 m im Quadrat. Der übrige Teil des Gebäudes hat 29
Stockwerke. Die Höhe des Turms über dem Straßenpflaster beträgt
221 m. Da auch unter der Straße noch Geschosse von 37,50 m Tiefe
liegen, so ergibt sich eine Gesamthöhe vom Fundament bis zur Spitze
des Turms von 258,50 m. Wenn sämtliche Räume vermietet sind, faßt
der Bau 10000 Personen. Der ausführende Architekt Cass Gilbert
hat es verstanden, durch Anwendung des gotischen Stils und durch
eigenartige Farbenzusammenstellung des Mauerwerks einen durchaus
künstlerisch und harmonisch wirkenden Eindruck zu erwecken. Die von
der Otis-Gesellschaft gelieferten, den Innenverkehr vermittelnden
gewaltigen 26 elektrischen Fahrstühle besitzen eine Geschwindigkeit von
3,5 m in der Sekunde.
Angesichts der Wohnungsnot ist man auch in Deutschland dem Bau von
Wolkenkratzern nähergetreten, wegen der hohen Eisenpreise aber bisher
ohne tatsächlichen Erfolg. Da ist von Interesse, daß der Bau von
Häusern bis zu 22 Stockwerken möglich ist ohne Anwendung von Eisen.
Vorbedingung für derartige hohe Häuser ist, daß sie mit rundem oder
elliptischem Grundriß aufgeführt werden und hierdurch befähigt sind,
dem Winddruck besser zu widerstehen als Gebäude mit flachen Wänden und
rechteckigem Grundriß.
[Illustration: Abb. 8. Das Woolworth-Gebäude in New York.]
In der neuesten Zeit nimmt der _Eisenbeton_ in schnell steigendem
Maße an Bedeutung als Baustoff zu. Derselbe besteht aus einer innigen
Vereinigung von Eisen und Beton und verdankt seine hohe Festigkeit dem
Umstande, daß jeder der beiden Baustoffe, aus denen er zusammengesetzt
ist, diejenige Beanspruchung aufnimmt, wofür er besonders geeignet
ist. _Das Eisen nimmt die Zugspannungen, der Beton nimmt die
Druckbeanspruchungen auf._ Der Eisenbeton, der sich durch unbedingte
Feuersicherheit, schnelle und billige Ausführbarkeit, Dauerhaftigkeit
und leichtes Anpassungsvermögen auszeichnet, wird in der Weise
hergestellt, daß ein Netzwerk von Eisenstäben, das in seiner Gestalt
dem zu schaffenden Bauwerk entspricht, von einer Schalung umgeben wird
und in dieser Schalung mit flüssigem Beton umgossen wird, der bei
seiner Erstarrung eine unlösbare Verbindung mit dem eisernen Netzwerk
eingeht. Die weitestgehende Verwendung findet der Eisenbeton zunächst
im Hoch- und Brückenbau, sodann im Tiefbau und im Wasserbau. Die
weitest gespannte Eisenbetonbrücke überschreitet den Mississippi bei
Minneapolis mit einem Bogen von 121,92 m Weite und 26,82 m Pfeilhöhe.
Jenseits des Ozeans verwendet man den Eisenbeton auch als Baustoff für
Wolkenkratzer. Neuerdings hat der Eisenbeton eine zunehmende Bedeutung
als Schiffbaustoff gewonnen, und zwar sowohl für Binnen-, wie für
Seeschiffe. Als Vorzüge des Eisenbetonschiffbaus sind außer den bereits
genannten zu nennen: Wasserdichtheit, elastisches Verhalten gegen
Stoß, kurze Bauzeit, Möglichkeit der Reihenherstellung von Schiffen
gleicher Bauart, geringe Reibung im Wasser, hohe Widerstandskraft gegen
Seewasser, geringer Ansatz von Pflanzen und Muscheln am Schiffskörper.
Anfangs wurde die Einführung des Eisenbetons in den Schiffbau durch
den Umstand stark erschwert, daß sich das Eigengewicht der Schiffe im
Verhältnis zu deren Ladefähigkeit sehr ungünstig gestaltete. Dieses
Mißverhältnis scheint aber durch Schaffung eines sehr leichten Betons
beseitigt zu sein. Schließlich werden jetzt auch _Eisenbahnwagen_
in steigendem Maße aus Eisenbeton hergestellt. Der aus Eisenbeton
hergestellte Wagen hat gegenüber dem eisernen Wagen den großen, bei
den jetzigen hohen Eisenpreisen besonders wichtigen Vorzug, daß er
erheblich weniger Eisen in Anspruch nimmt; so stehen beispielsweise den
2200 kg Profileisen des eisernen offenen 20 t-Güterwagens nur 700 kg
Bandeisen und 200 kg Flach- und Quadrateisen des Eisenbetonwagens
gegenüber.
II. Tunnelbauten.
Von jeher hat der Riesenwall der Alpen den Wagemut der durch ihn
voneinander getrennten Völkerschaften erregt.
Die ersten großen über die Alpen führenden Verkehrsstraßen stammen
aus dem 18. Jahrhundert: Kaiserin Maria Theresia erbaute 1772 die
über den Brenner führende »Kaiserstraße«; Napoleon I. schuf die
Heerstraßen über den Mont Cenis und über den Simplon. Noch andre die
Alpen überschreitende Straßen folgten, und als die Eisenbahnen in die
Erscheinung traten, da gesellten sich zu diesen die das Gebirgsmassiv
durchbohrenden Tunnel, die höchsten Glanzleistungen neuzeitlicher
Ingenieurtechnik darstellend. Der erste größere Tunnelbau war der
2-1/2 km lange Hauensteintunnel bei Olten in der Schweiz. Derselbe hat
nebenbei eine traurige Berühmtheit dadurch erlangt, daß während seines
Baues am 28. Mai 1857 70 Arbeiter durch den Einsturz eines Schachtes
den Tod fanden. Die hier gesammelten Erfahrungen ermutigten im Jahre
1859 zum Bau des 12 km langen Mont Cenistunnels, der nach 11jähriger
Bauzeit zum Durchschlag und im 12. Jahre zur Vollendung gebracht wurde.
Der tägliche Vortrieb betrug, da man allein über Handbohrung verfügte,
auf jeder Seite nur 1,5 m täglich. Der im Jahre 1872 begonnene, am 29.
Februar 1880 zum Durchschlag gebrachte Gotthardtunnel hat eine Länge
von 14,984 km; hier erzielte man, da inzwischen die Tunnelbohrmaschine
ins Leben gerufen war, einen täglichen Fortschritt von 2,11 m auf jeder
Seite.
Der nächste in Angriff genommene große Alpentunnel war der den
_Simplon_ durchschneidende. Er ist ein unmittelbarer und scharfer
Nebenbuhler seiner beiden Vorgänger, denn ihm liegt, gleich jenen,
dieselbe große Aufgabe innerhalb des internationalen Verkehrs zwischen
dem Norden und Süden Europas ob. Diese Aufgabe zwang schon bei der
Festlegung der beiden Tunnelmündungen zu wichtigen Erwägungen. Ein
Tunnel ist um so billiger und schneller herzustellen, je kürzer er
ist, oder, mit anderen Worten, in je größerer Höhe er das Gebirge
durchbohrt. Hiermit wachsen aber die Schwierigkeiten, die sich der
Beförderung der Züge entgegenstellen. Diese müssen größere und
länger ausgedehnte Steigungen hinaufbefördert werden, und die im
Freien liegenden Eisenbahnstrecken können gegen Schneeverwehungen
und sonstige Naturereignisse nur unter erheblichem Aufwand von
Personal- und Unterhaltungskosten geschützt werden. Demnach hat man
dem Simplontunnel, um ihn zu einem stets betriebsbereiten Mittel des
internationalen Verkehrs zu machen, eine möglichst tiefe Lage gegeben
und ihn als einen sog. Basistunnel, der den Gebirgsstock an seiner
Wurzel durchfährt, ausgeführt. Der Simplontunnel liegt 450 m tiefer als
der Gotthardtunnel. Trotzdem aber konnte man ihn derart in das Gelände
einfügen, daß er nur 5 km länger ist als der Gotthardtunnel, nämlich
19,803 km. Die nördlich bei Brig gelegene Tunnelmündung liegt 686 m,
die südliche (Abb. 9), bei Iselle liegt 634 m über dem Meere.
[Illustration: Abb. 9. Die italienische Seite des Simplontunnels.]
Wie bei allen großen Gebirgstunneln stellte die trigonometrische
Festlegung der Tunnelachse die höchsten Anforderungen an deren Leiter,
Professor Rosenmund-Zürich, wie an dessen Gehilfen und an die zur
Anwendung gelangenden Meßgeräte. Die neuzeitlichen Tunnel werden von
beiden Seiten her gleichzeitig in das Gebirge vorgetrieben, und es muß
daher Vorsorge getroffen werden, daß die einander entgegenstrebenden
Arbeiterscharen sich im Innern des Berges treffen und nicht aneinander
vorbeigehen. Zu diesem Zwecke wird der betreffende Gebirgsabschnitt
mit einem sog. Triangulationsnetz überzogen. Die Ecken der dieses
Triangulationsnetz bildenden Dreiecke liegen auf Bergspitzen, und
es werden nun diejenigen Winkel, unter denen diese mit sichtbaren
Signalen ausgestatteten Bergspitzen zueinander stehen, gemessen und
festgestellt. Hat man den Gebirgsstock auf diese Weise gleichsam in
ein Netz von Dreiecken eingesponnen, so ist nur noch erforderlich, die
Winkel zwischen den Tunnelmundlöchern und den von diesen aus sichtbaren
Bergspitzen zu messen. Nunmehr kann die Mittelachse des Tunnels über
das Gebirge hinweg durch Signalstangen festgelegt werden. Um sicher zu
sein, daß sich die Arbeiten im Innern des Berges genau unterhalb dieser
über das Gebirge hin festgelegten Linie bewegen, wird letztere über
beide Tunnelmündungen hinaus verlängert, und in dieser Verlängerung der
Tunnelachse werden Beobachtungsposten aufgestellt, von denen aus man
mittels scharfer Fernrohre die im Berge fortschreitende Tunnelöffnung
und die über das Gebirge festgelegte Tunnelachse beobachten und
gegenseitig verfolgen kann. Um dies zu ermöglichen, werden in der
Mittellinie des fortschreitenden Tunnels scharf leuchtende Lichter
angebracht. Stellt man ein Fernrohr auf die über das Gebirge gelegte
Achse ein und dreht man dasselbe alsdann in senkrechter Richtung so
tief abwärts, daß man in das Innere des Tunnels hineinblickt, so müssen
die hier angebrachten Lichter in derselben senkrechten Ebene liegend
erscheinen wie jene Achse. Ist dies nicht der Fall, so muß der Vortrieb
des Tunnels entsprechend geändert werden. Die Arbeiten des Professor
Rosenmund wurden stark durch Luftspiegelungen gestört, die von
Temperaturunterschieden der Tunnelluft herrührten. Sie gelangten aber
zu einer so genauen Durchführung, daß die beiden Tunnelachsen, als sie
am 25. Februar 1905 sich begegneten, nur um 20,2 cm in der Wagerechten
und um 8,7 cm in der Senkrechten voneinander abwichen.