^ Ich glaube auch, dass es weniger um die Fahrzeiten als um die Kapazitäten geht.
Meine Skizzen haben die Lage eines Bahnhofs überhaupt nicht näher berücksichtigt. Aber wenn wir schon mal dabei sind, ich würde so basteln:
die südlichste, 1925 gebaute Halle ist 30 m breit (mit 3 Gleisen, einem Mittel- und einem Außenbahnsteig), das südliche Flügelgebäude ist 12 breit, die Mannheimer Straße über 30 m. Ein 4-gleisiger Tiefbahnhof hätte ungefähr die Ausmaße des Flughafen-Fernbahnhofs (4 Gleise, 2 Mittelbahnsteige), der auf eine Breite von weniger als 45 m kommt; so was in der Art wird da schon hinpassen. Selbst wenn man die Station unter der nächsten Halle bauen wollte, wie von Dir angenommen, müsste ebenfalls keine S-Kurve gefahren und allenfalls ein Hochhaus unterquert werden, das Bieger-Hochhaus in der Wilhelm-Leuschner-Straße.
© Stadtvermessungsamt Frankfurt am Main, Stand 11.2018, © Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation, Markierung von mir
1-gleisige vs. 2-gleisige Röhre: nur wenn die Strecke auch Güterverkehr aufnähme (wohl eher nicht), wären zwei Röhren zwingend. Ansonsten kann man auch eine 2-gleisige bauen.