Instandsetzung von Mauerwerkstunneln am Beispiel des Kirchbergtunnels 66. Geomechanik Kolloquium 2017

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Timo Thomas
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1 Instandsetzung von Mauerwerkstunneln am Beispiel des Kirchbergtunnels 66. Geomechanik Kolloquium 2017 DB Netz AG Martin Jäntschke / Patrick Meyer Salzburg

2 Agenda Einführung Regelwerke / Stand der Technik Projektvorstellung Analyse und Bewertung des Kirchbergtunnels Variantenuntersuchung Sicht des Betreibers Zusammenfassung 2

3 Einführung Quo vadis Infrastruktur? Abbildung: Presseberichte 3

4 Einführung Abbildung: Pressebericht 4

5 Einführung 5

6 Einführung 6

7 Einführung 7

8 Einführung 8

9 Einführung Abbildung: Übersicht Statistik 9

ELTB - EBRL - EBA-Richtlinien - EBA-Zulassungen Deutsches Institut f.

10 Übersicht der verbindlichen Regelwerke EU-Kommission - TSI SRT (EU-Verordnung) - EU-Bauproduktenverordnung (hen-liste) Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) - AEG (Gesetz) - EBO (Verordnung) Eisenbahnbundesamt (EBA) - VV BAU - ELTB - EBRL - EBA-Richtlinien - EBA-Zulassungen Deutsches Institut f. Bautechnik DIBt - Liste Technischer Baubestimmungen (LTB) - Bauregellisten (BRL) - Allgemein bauaufsichtliche Zulassungen (abz) DB Netz AG - DB-Richtlinien (Ril) - Technische Mitteilungen => Ril-Anpassung, UiG 10

11 Regelwerke der UIC UIC - Internationaler Eisenbahnverband UIC-Merkblatt UIC-Kodex Abbildung: UIC - Kodexe 11

Projektvorstellung Abbildung: Kirchbergtunnel Lage: Altmühltal, Teil der elektrifizierten Strecke zwischen Ingolstadt und Treuchtlingen Länge: 128,00 m

12 Projektvorstellung Abbildung: Kirchbergtunnel Lage: Altmühltal, Teil der elektrifizierten Strecke zwischen Ingolstadt und Treuchtlingen Länge: 128,00 m Geschwindigkeit: 80 km/h Herstellungsjahr: 1870 Herstellungsverfahren: Kernbauweise Sanierungsmaßnahmen: Letztmalig 1962: Gewölbeaufweitung mittels Torkretverfahren 12

Schadensanalyse Detaillierte Schadensanalyse notwendig: 1. Schritt: Bestimmung der Art und Lage des Schadens 2. Schritt: Erschließung und Ermittlung des Schadensmechanismus 3. Schritt: Erkundung 4.

13 Schadensanalyse Detaillierte Schadensanalyse notwendig: 1. Schritt: Bestimmung der Art und Lage des Schadens 2. Schritt: Erschließung und Ermittlung des Schadensmechanismus 3. Schritt: Erkundung 4. Schritt: Modellierung/Berechnungsverfahren 5. Schritt: Einschätzung des Risikos 6. Schritt: Festlegung der Instandsetzungsmaßnahme Ziel: Mauerwerkstunnel: Einführung einer digitalen Messmethodik, die eine berührungslose messtechnische Überwachung gewährleistet (z.b. über BIM) Lückenlose Erfassung mittels Bild-, Thermal und Profildaten bedingt durchführbar Hoher Inspektionsaufwand bleibt bei Mauerwerkstunneln bestehen 13

14 Projektsignifikante Schadensanalyse Erfassung mittels Richtlinie 853 der DB Richtlinie nicht vollständig ausreichend Projektspezifische Analyse mittels visueller Prüfung sowie händischer und numerischer Auswertung Ausschluss von Sohle und Portal insofern keine Auffälligkeiten auftreten Gliederung nach vorgegebenen Schadensbildern (u.a. Längsrisse, Hohlstellen, Abplatzungen) Abbildung: Strukturelle Schäden am Kirchbergtunnel 14

15 Analyse und Bewertung Schadenshäufigkeit bei Mauerwerkstunneln Gewölbe Widerlager Längs-/Quer-/Schrägrisse Netzrisse Abschalung/Abplatzung Freiliegende Bewehrung Hohlstellen Nassstellen Setzungen Abbildung: Schadenshäufigkeit bei Mauerwerkstunneln 15

16 Analyse und Bewertung Netzrisse und Hohlstellen im Gewölbebereich Nassstellenbildung im gesamten Tunnelquerschnitt Abplatzungen im Übergangsbereich zwischen Spritzbetonschale und Widerlagermauerwerk Abbildung: Strukturelle Schäden im Gewölbe und Widerlager 16

17 Variantenuntersuchung Konventionelle Gewölbeerneuerung Tunnel-im-Tunnel Methode Gewölbeerneuerung mittels Bauzügen Neubau Bestand Tunnelschale Innenschale aus Schalbeton mit einer Noppenfolienabdichtung Innenschale aus Schalbeton mit einer Spritzbetonversiegelung Innenschale aus Spritzbeton mit Spritzbetonversiegelung Innenschale aus Schalbeton (Kunststoffabdichtungsbahn) Neue Spritzbetonschale Bauzeitliche Ausführung Etwa 1 bis 2 Jahre Etwa 1 Jahr Etwa 1 Jahre Etwa 2 bis 3 Jahre Etwa drei Monate Baubetriebliche Beeinflussung Bauausführung nur in Nachtsperrpausen möglich Durchgehend eingleisiger Betrieb möglich Kein Gleiswechselbetrieb möglich Gleisbetrieb unabhängig von Baumaßnahme Wechselseitiger Betrieb nicht möglich (z.t. eingleisiger Betrieb notwendig) Umweltbeeinflussung Geringfügig Geringfügig Mittel Hoch Keine Nutzen Hoch Hoch Hoch Gering Fraglich Kostenschätzung auf Grundlage von Vergleichsprojekten Abbildung: Variantenuntersuchung 5 bis 6 Mio. ca. 5 Mio. ca. 4 Mio. ca. 12 Mio. ca. 1 Mio. 17

18 Sicht des Betreibers Kein Problem der Standsicherheit, sondern Betriebssicherheit Betrieb kann nur durch Einschränkungen aufrecht erhalten bleiben Nachhaltigkeit der bisherigen Instandsetzungsvarianten ist fraglich Erhöhtes Investitionsvolumen = erhöhter Planungsaufwand? Ausschreibungen mit (noch) größerem Risikozuschlag Instandhaltung hat stets nach neuestem Regelwerk zu erfolgen 18

19 Sicht des Betreibers Abbildung: Vergleich alter Tunnelquerschnitt / Regelquerschnitt Ril

20 Sicht des Betreibers Abbildung: Innenschale eines bereits sanierten Tunnels 20

Zusammenfassung Kirchbergtunnel ist ein repräsentatives Beispiel für Mauerwerkstunnel Vorgaben des AG aufgrund angespannter Budgetsituation Frühzeitige Beteiligung Fachdienste /

21 Zusammenfassung Kirchbergtunnel ist ein repräsentatives Beispiel für Mauerwerkstunnel Vorgaben des AG aufgrund angespannter Budgetsituation Frühzeitige Beteiligung Fachdienste / Anlagenverantwortliche Nutzung neuester Technik und Methoden (Tunnelscan, BIM, ) Wertschöpfende Daten Kombination von Planungen Auswirkungen auf Betrieb Bestandsunterlagen oft mangelhaft Begleitende Risikobetrachtung Abbildung: Bundesverkehrswegeplan 21

22 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit - Glück Auf! Anmerkung: Quellen nach Rücksprache mit den Autoren

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