Als Tunnel Obertürkheim (auch Tunnel Ober-/Untertürkheim) wird ein 5,5 km langer Eisenbahntunnel bezeichnet, der im Zuge des Projekts Stuttgart 21 den Hauptbahnhof mit den Gleisen im Neckartal bei Ober- und Untertürkheim verbindet.Hany Azer; B. Engel: Stuttgart 21 und NBS Wendlingen–Ulm. (PDF, 290 kB) In: Tunnel. Heft 7/2009, , S. 12–24.

Der Bauauftrag für den mittels maschinellem Vortrieb und in Spritzbetonbauweise zu errichtenden Abschnitt sei laut Angaben der Deutschen Bahn am 30. Juli 2011 vergeben worden. Der ursprüngliche Auftragswert wurde später mit 296,4 Millionen Euro angegeben.

Am 4. Dezember 2013 wurde mit dem Tunnel Obertürkheim der erste Tunnel des Projekts Stuttgart 21 angestochen.Baustart für S21-Tunnel: Proteste begleiten den feierlichen Anstich, Online-Artikel der Stuttgarter Zeitung vom 4. Dezember 2013. Der erste Durchschlag erfolgte im März 2017. Von insgesamt 12,0 km Fahrtunnel und Querschlägen sind nach Angaben der Projektgesellschaft 11,5 km vorgetrieben, im Ast Untertürkheim wurde der Vortrieb abgeschlossen (Stand: Oktober 2021). Nach dem Vortrieb erfolgt der Innenausbau sowie die bahntechnische Ausrüstung.

Die geplanten Kosten des Bauwerks wurden Ende 2013 mit 350 Millionen Euro angegeben.

Verlauf mini|Der Tunnel Obertürkheim beginnt im Südkopf des geplanten Hauptbahnhofs (schematische Abbildung). mini|Zukünftige Röhre des Fildertunnels und des Tunnels Obertürkheim, auf Höhe der Rettungszufahrt Hauptbahnhof Süd, Blick Richtung Hauptbahnhof (Bauzustand Januar 2019) An den Hauptbahnhof Stuttgart schließt sich ab Baukilometer 0,432 zunächst ein kurzer viergleisiger Abschnitt des Fildertunnels an. Die beiden Röhren nehmen dabei zunächst je zwei Gleise auf, die sich anschließend in einem 240 m langen Verzweigungsbauwerk in je zwei eingleisige Röhren auftrennen. Beim Kilometer 0,66 trennt sich das Gleis Richtung Obertürkheim (ab hier als Tunnel Obertürkheim) dabei vom Gleis des Fildertunnels Richtung Ulm; das Gleis aus Richtung Obertürkheim trennt sich vom Gleis aus Richtung Ulm (Fildertunnel). Ab km 0,7 verlaufen die beiden je eingleisigen Röhren des Tunnels Obertürkheim in eigenen Röhren.

Die Röhre nach Obertürkheim verläuft zunächst südwestlich der Richtung Flughafen laufenden Röhre des Fildertunnels in einer Rechtskurve, die in eine Gerade übergeht, bevor sie beim km 1,0DB Projekt Stuttgart 21 (Hrsg.): Umgestaltung des Bahnknotens Stuttgart: Ausbau- und Neubaustrecke Stuttgart – Augsburg. Bereich Stuttgart–Wendlingen mit Flughafenanbindung. Planfeststellungsabschnitt 1.2 Fildertunnel. Bau-km 0.432 – km 10,030Übersichtshöhenplan Gleisplanung, km 0,432 ... 2,191. Plan vom November 2001, freigegeben am 10. Dezember 2001, Anlage 2.6 des Planfeststellungsbeschlusses, Blatt 1 von 4, planfestgestellt durch Beschluss des Eisenbahn-Bundesamtes, Außenstelle Karlsruhe/Stuttgart, vom 19. August 2005 (Aktenzeichen 59160 PAP-PS21-PFA 1.2). die beiden rund 14 m (SOK) höher liegenden Tunnelröhren des Fildertunnels (in km 1,035) in östlicher Richtung in einer Linkskurve unterquert.

Die Nordröhre (Richtung Hauptbahnhof) verläuft im Übergangsbereich vom Hauptbahnhof zunächst in einer Gerade, die in eine Linkskurve in östlicher Richtung, Richtung Obertürkheim, übergeht.DB Projekt Stuttgart 21 (Hrsg.): Umgestaltung des Bahnknotens Stuttgart. Ausbau– und Neubaustrecke Stuttgart – Augsburg. Bereich Stuttgart–Wendlingen mit Flughafenanbindung. Planfeststellungsabschnitt 1.2 Fildertunnel. Bauabschnitt km 0,432 – km 10,030.Übersichtslageplan Gleisplanung, km 0,432 … 2,191. Anlage 2.5, Blatt 1A von 4, Plan mit Freigabe vom 10. Dezember 2001, planfestgestellt durch das Eisenbahn-Bundesamt, Außenstelle Karlsruhe/Stuttgart mit Beschluss vom 19. August 2005 (Aktenzeichen 59160 PAP-PS21-PFA 1.2). Diese Röhre unterquert dabei die nicht ausgebaute Nordröhre (in km 0,9) bzw. den Straßentunnel (1,0) des Wagenburgtunnels.DBProjekte Süd (Hrsg.): Umgestaltung des Bahnknotens Stuttgart. Ausbau- und Neubaustrecke Stuttgart - Augsburg. Bereich Stuttgart – Wendlingen mit Flughafenanbindung. Planfeststellungsabschnitt 1.6a Zuführung Ober- und Untertürkheim. Bau-km 1.1 +55 (km 0. 8+55 bis km 7,2 +20: Stuttgart Hbf – Obertürkheim (-Esslingen). Bau-km 0.0+00 bis km 2.6+45: Abzweig Wangen – Untertürkheim (Waiblingen/Remsbahn).Anlage 1: Erläuterungsbericht, Teil III: Beschreibung des Planfeststellungsabschnitts. Dokument vom 12. Juli 2002, planfestgestellt durch das Eisenbahn-Bundesamt, Außenstelle Karlsruhe/Stuttgart mit Beschluss vom 16. Mai 2007 (Aktenzeichen 59160 PAP-PS21-PFA 1.6a), S. 10 f., 14–19, 27–54, 59, 66–69, 72–75, 86 f., 98, 101 f., 136 (PDF).

Ab km 1,79 verlaufen die Röhren in Lage und Höhe parallel, mit einem Gleisachsabstand von 30 m und unterfahren dabei in östlicher Richtung die Stadtteile Ost und Gablenberg.Öffentliche Bekanntmachung für „Projekt Stuttgart 21; Planfeststellungsabschnitt 1.6a (Zuführung Ober-/Untertürkheim) in Stuttgart“. In: Verkehrsblatt. , Jahrgang 61, Heft 11, 15. Juni 2007, S. 408 f.

Am Abzweig Wangen fädelt aus beiden Röhren (km 4,43 in der Nordröhre bzw. 4,55 in der Südröhre) jeweils ein Gleis von bzw. nach Untertürkheim aus. Anschließend unterqueren die vier Tunnelröhren den Neckar. Die Röhre nach Untertürkheim wird dabei höhenfrei zwischen der Röhre nach Obertürkheim und der Röhre zum Hauptbahnhof hindurch geführt. Damit wird der im Zuge des Projekts Stuttgart 21 ebenfalls geplante Abstellbahnhof Untertürkheim angebunden.

Die Portale in Obertürkheim sollen bei liegen, die Portale in Untertürkheim bei .

Der Tiefpunkt des Tunnels, am Rande des Neckartals, wurde 1995 aufgrund der Lage unterhalb des Mineralwasserdruckniveaus als hydrologisch schwierig eingestuft.

Trasse mini|hochkant|Blick auf die Gleisanlagen westlich des Bahnhofs Obertürkheim: Das nördlich (rechts) liegende Ferngleispaar soll in diesem Bereich aufgeweitet werden, um eine zweigleisige Rampe zu errichten, die in den Tunnel Obertürkheim führt. Der maximale Gleisachsabstand liegt (im Bereich der Unterquerung des Fildertunnels) bei rund 170 m. In diesem Bereich (km 1,1) ist ein 164 m langes Verbindungsbauwerk zwischen den beiden Röhren vorgesehen.

Die Entwurfsgeschwindigkeit für das Gleis nach Ober-/Untertürkheim liegt im Bereich des Hauptbahnhofs zunächst bei 80 km/h (km 0,432 bis 0,822), anschließend bis km 1,427 bei 100 km/h (400 m Kurvenradius). Der Rest der Röhre (bis km 7,242) ist für 160 km/h ausgelegt. Das Gleis von Ober-/Untertürkheim zum Hauptbahnhof ist von Obertürkheim (km 7,252) bis zum Kilometer 1,791 für 160 km/h ausgelegt. Anschließend, bis km 0,675, sind 130 km/h vorgesehen (Kurvenradius von 665 m). Bis zum Übergang in den Hauptbahnhof (km 0,675 bis 0,432) sind 80 km/h geplant.DB ProjektBau (Hrsg.): Umgestaltung des Bahnknotens Stuttgart. Ausbau– und Neubaustrecke Stuttgart - Augsburg. Bereich Stuttgart - Wendlingen mit Flughafenanbindung. Abschnitt 1.2 Fildertunnel. Bau-km +0,4 +32.0 bis 10.0 +30.0.Anlage 1: Erläuterungsbericht. Teil III: Beschreibung des Planfeststellungsabschnitts. Dokument vom 18. August 2003 (Stand: 1. Änderungsverfahren), planfestgestellt durch das Eisenbahn-Bundesamt, Außenstelle Karlsruhe/Stuttgart mit Beschluss vom 19. August 2005 (Aktenzeichen 59160 PAP-PS21-PFA 1.2), S. 2 f., 6, 10, 22.

Für die 2025 fertiggestellte Einbindung des Tunnels in Obertürkheim wurde die zulässige Geschwindigkeit auf den Ferngleisen der Strecke Stuttgart–Ulm, die nun über das Zweiggleis der neu eingebauten Weichen geführt werden, von den vor Baubeginn zulässigen 110 km/h auf 100 km/h im Bereich des Abzweigs herabgesetzt. Die Stammgleise der neuen Weichen führen gerade in den Tunnel.

Gradiente Nach der Trennung vom Fildertunnel fällt das Gleis nach Ober-/Untertürkheim mit rund 22 Promille ab, um den Fildertunnel zu unterqueren.

Die Gradiente wird in einem Wannenprofil verlaufen, bedingt durch die Anschlussbedingungen an den Grenzen der Planfeststellungsabschnitte sowie geologischen Verhältnisse. Die Überdeckung liegt zwischen 8 m (im Bereich der Neckarquerung) und etwa 125 m.

Die Röhren des Wagenburgtunnels liegen rund 38 m über der Nordröhre des Tunnels Obertürkheim, bei einer Überdeckung von rund 90 m. Am nordwestlichen Ende des Tunnels (Teil im Planfeststellungsabschnitt 1.2, in der Nähe des Hauptbahnhofs) beträgt die Überdeckung bereits 61–70 m (Nordröhre) bzw. 66–115 m (Südröhre).DB Projekt Stuttgart 21 (Hrsg.): Umgestaltung des Bahnknotens Stuttgart. Ausbau– und Neubaustrecke Stuttgart - Augsburg. Bereich Stuttgart - Wendlingen mit Flughafenanbindung. Abschnitt 1.2 Fildertunnel. Bau-km +0,4 +32.0 bis 10.0 +30.0.Anlage 3: Bauwerksverzeichnis, Dokument vom 18. August 2003 (Stand: 1. Änderungsverfahren), planfestgestellt durch das Eisenbahn-Bundesamt, Außenstelle Karlsruhe/Stuttgart mit Beschluss vom 19. August 2005 (Aktenzeichen 59160 PAP-PS21-PFA 1.2), S. 5 f., 9 f. Gablenberg wird weitgehend mit einer Überdeckung von 75 bis 125 m unterfahren. Im Bereich des Neckartals liegt die Überdeckung zwischen rund 10 und 25 m. Die minimale Überdeckung der Röhren unter der Neckarsohle soll bei etwa 8 m liegen, mit einer Firstüberdeckung von 4 bis 6 m aus unausgelaugtem Gipskeuper.

Ab km 4,08 verändert die Röhre nach Obertürkheim gegenüber der Röhre nach Untertürkheim ihre Neigung, um die Röhre nach Untertürkheim unter die Röhre nach Stuttgart Hauptbahnhof zu legen. Der Höhenunterschied der Gradienten im Kreuzungsbereich liegt bei rund 11 m.

Im Zuge einer 2016 beantragten Planänderung wurde die Gradiente verändert.

Querschnitt mini|Sonderquerschnitt mit 4,05 m Innenradius Als Querschnitt ist weitgehend ein 1998 entwickeltes Kreisprofil von 4,05 m Radius mit einer lichten Querschnittsfläche über Schienenoberkante von 41,9 m² vorgesehen. Die Röhren sollen zweischalig ausgebaut und durchgehend druckwasserhaltend ausgelegt werden. Das Profil weist eine lichte Weite von 8,10 m und lichte Höhe von 6,15 m über Schienenoberkante auf.

Nach Bahnangaben resultiert dieser Sonderquerschnitt aus der Entwurfsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des erforderlichen Lichtraumprofils, der Minimierung des Ausbruchsquerschnitts und statischen Anforderungen zur Beherrschung der Quelldrücke. Bei Einhaltung des Regelprofils wäre mit erheblichen Mehrkosten und größeren Beeinträchtigungen zu rechnen gewesen. Mit abgedichtetem Wagenmaterial würden dabei Druckkomfortkriterien eingehalten.

Im Bereich des Abzweigs Wangen, bei Kilometer 4,6/4,7, wird der Querschnitt vorübergehend auf 7,50 m Breite aufgeweitet, wobei das Kreis- in ein Maulprofil übergeht. Im weiteren Verlauf trennt ein Mittelpfeiler Stamm- und Zweiggleis, bevor die Gleise (ab einer zwischenliegenden Felsschicht von 2 m) in eigenen Röhren im Kreisprofil geführt werden.

Ein ca. 420 m langer Abschnitt in Obertürkheim sollte mit einem zweizelligen Rechteckquerschnitt in offener Bauweise ausgeführt werden. Im Zuge einer 2016 beantragten Planänderung wurde der bergmännisch aufzufahrende Bereich um ca. 342 m verlängert. Daran schließt sich nunmehr ein 80 m langer Tunnelabschnitt mit zweiteiligem Querschnitt in Deckelbauweise an, in dem der Gleisabstand von 12,44 m auf 7,74 m am Portal verringert wird.

Geologie Etwa 80 Prozent des Tunnels sollen gemäß der Zusammenfassung in den Ausschreibungsunterlagen der Deutschen Bahn im unausgelaugten Gipskeuper liegen, weitere je zehn Prozent im ausgelaugten Gipskeuper sowie Quartär.