In dem von Süden nach Norden verlaufenden Regnitztal bildet der Burgberg durch seine Ost-West-Ausrichtung eine natürliche Begrenzung des Tales. Der Ludwig-Donau-Main-Kanal und die Fernverkehrsstraße (heute Frankenschnellweg, Autobahn A 73) im Regnitztal konnten nur mit hohem Aufwand zwischen den Mühlen an der Regnitz und dem Burgberg angelegt werden. Für die von 1841 bis 1844 erbaute Ludwig-Süd-Nord-Bahn wurde der erste bayerische Eisenbahntunnel errichtet. Für den durchgängigen viergleisigen Ausbau der Bahnstrecke Nürnberg-Ebensfeld (VDE 8.1) muss eine zweite Röhre neben dem bestehenden Tunnel von 1844 errichtet werden. Dieser muss im Zuge der Baumaßnahmen ebenfalls saniert werden. Der Rohbau des Tunnels erfordert aufgrund der Sand- und Tonsteine des Mittleren Burgsandsteins einen an diese Gebirgsverhältnisse angepassten Tunnelvortrieb. Die maximale Höhe des Gesteins über dem Tunnel beträgt 38 Meter. Der Tunnel erhält einen Rettungsweg mit Handlauf und Kennzeichnung der Fluchtwege. Aufgrund der Länge von 306 Meter sind keine Notausgänge und Rettungsplätze erforderlich. Um die historischen Portale zu erhalten, wird der Tunnel an beiden Einfahrten gemeinsam mit dem bereits bestehenden Tunnel enden. Die angepasste Gestaltung der Portale wird mit den Denkmalschutzbehörden abgestimmt.

Bauverfahren

Der Burgbergtunnel entsteht in bergmännischer Bauweise als zweischaliges Bauwerk. Der Ausbruch erfolgt etappenweise mit Sprengungen oder mittels Bagger. Das ausgebrochene Gestein wird mit speziellen Fahrzeugen abtransportiert (Schuttern). Der so entstandene Hohlraum wird dann mit Stahlgitterbögen, Ankern, Spießen und schnellabbindendem Spritzbeton gesichert. Diese Konstruktion bildet die äußere Tunnelschale. Dabei wird nicht der gesamte Querschnitt auf einmal gebildet, sondern eine Ebene nach der anderen von oben nach unten. Diese Ebenen heißen Kalotte, Strosse und Sohle. Es entsteht ein Tunnelquerschnitt von etwa 130 Quadratmetern. Das entspricht der Giebelfläche eines Einfamilienhauses. Der Vortrieb erfolgt rund um die Uhr, damit das entstehende Gebirgsgewölbe die Kräfte kontinuierlich und gleichmäßig aufnehmen kann. In die äußere Tunnelschale wird danach eine innere zweite Röhre aus Stahlbeton von etwa 35 Zentimeter Dicke eingebaut. Das ist dann der im endgültigen Bauzustand sichtbare Tunnel. Dafür wird eine Form verwendet, ein sogenannter Schalwagen, mit dessen Hilfe jeweils 12,5 Meter lange Segmente des rohbaufertigen Tunnels hergestellt werden.