Projektübersicht und Information aus dem Arbeitskreis

Projektübersicht und
Information aus dem
Arbeitskreis „Sanierung von
Eisenbahntunneln“
Alfred Haack, STUVA, Köln
Vortragsveranstaltung:
g
g
Stand der Technik und Innovationen
bei der Tunnelsanierung
g
Ruhr-Universität Bochum
4. Juni 2012
A
Ausgangssituation
it ti




wachsender Sanierungsbedarf mit zunehmendem
Alter der Infrastruktur
erste Projekte zur Profilaufweitung unter rollendem
Bahnverkehr ließen Bedarf und Potenzial weiterer
p
g erkennen
Optimierung
Erhöhung des Mechanisierungsgrads bei
Sanierungen
Übertragung der „Tunnel-im-Tunnel“-Methode (TiT)
in das benachbarte Ausland (D-A-CH und andere
europäische
p
Länder))
Mausenmühlen- und Jähroder-Tunnel;
Quelle: DB ProjektBau GmbH
IIn Betrieb
B t i b befindliche
b fi dli h Verkehrstunnel
V k h t
l iin
Deutschland (Stand: 2011
2011, Quelle: STUVA)
Gesamtlänge
[km]
Älteste Inbetriebnahme
U-, Stadt- und S-Bahn
660
1902 in Berlin
Fernbahn
490
1841 Strecke
St k
Köln – Aachen
S ß
Straße
250
1834 Tunnel Altenahr
Art der Tunnelnutzung
Insgesamt:
1.400
Tunnel Hollrich und Langenau,
Nassau/Lahn
IIn Betrieb
B t i b befindliche
b fi dli h Verkehrstunnel
V k h t
l iin
Österreich (Stand: 2011
2011, Quelle ÖBB)
Art der
Tunnelnutzung
U-, Stadtbahn
Gesamtlänge
[km]
Älteste
Inbetriebnahme
46
1888 Stadtbahn Wien/
1976 U-Bahnlinie 1 Wien
Fernbahn
144
1841 Südbahn (Gumpoldskirchner Tunnel)
Straße
519
1765 Sigmundstor
(Salzburg)
Bergbahnen
I
Insgesamt:
t
15
724
1893 Schafbergbahn
(Schafbergspitze)
IIn Betrieb
B t i b befindliche
b fi dli h Verkehrstunnel
V k h t
l iin
der Schweiz (Stand: 2011
2011, Quelle: SBB)
Art der
Tunnelnutzung
Gesamtlänge
[km]
Älteste
Inbetriebnahme
Fernbahn
550
1847 Strecke
Baden – Zürich
Straße
330
1708 Urnerloch (64 m),
Gotthardpass
f
1912 Jungfrautunnel
(7.202 m),
Top of Europe
Bergbahn
Insgesamt:
880
Alt
Altersstruktur
t kt Eisenbahntunnel
Ei
b h t
l iin D
Alter:
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Jahre
Alt
Altersstruktur
t kt Eisenbahntunnel
Ei
b h t
l iin D
Zahlreiche
Eisenbahntunnel
müssen in den
nächsten Jahren
teil- oder vollsaniert
werden
A f b und
Aufgaben
d Zi
Ziele
l d
des A
Arbeitskreises
b it k i





Alter:
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Jahre


Definition von technischen und betrieblichen
g g bei Sanierung
g unter rollendem,,
Rahmenbedingungen
teilweise oder voll eingeschränktem Bahnbetrieb
Beschreibung unterschiedlicher
unterschiedlicher, aber häufig anzutreffender
Problemstellungen
Ausarbeitung verfahrenstechnischer Optimierungshilfen
Erarbeitung einer Handlungshilfe für Planung und
Ausschreibung
Zusammenstellung der in den D-A-CH-Ländern zu
b
beachtenden
ht d R
Regelungen
l
und
dV
Vorgaben
b
Übersicht und Erfahrungen aus bisherigen Projekten
Ausblick auf künftige Entwicklungen und Erfordernisse
Zi l
Zielgruppen
d
des A
Arbeitskreises
b it k i




Bauherren zur Kostenoptimierung sowie
Standardisierung und Industrialisierung der
Bauverfahren
Planer zur Vereinheitlichung von Planung und
g
Ausschreibung
Bauausführende Firmen zur Erhöhung der
Baustellensicherheit und Optimierung des
Bauablaufs
Zulieferer und Maschinenhersteller als Anreiz zu
Innovationen und technologischem
g
Fortschritt
Z
Zusammensetzung
t
des
d Arbeitskreises
A b it k i
Moderation/Forschung:
STUVA, D
Bahngesellschaften:
DB AG,
M
Maschinen-Hersteller:
hi
H t ll
Tunnelaufweitung mit Längsfräsköpfen;
Quelle Herrenknecht AG
D
ÖBB AG,
AG
A
SBB AG,
CH
H
Herrenknecht
k
ht AG
AG, D
GTA, D
Bauausführung:
kpconsult, D
Planer/Gutachter:
IUB, CH
IUB
gbm, D
Fahrleit ngstechnik
Fahrleitungstechnik:
F rrer + Fre
Furrer
Frey AG,
AG CH
I h lt des
Inhalt
d S
Sachstandsberichts
h t d b i ht
Sachstandsbericht 2011
(129 Seiten)
Kapitel 1
Einführung und Zielsetzung
Kapitel 2
Rahmenbedingungen aus Sicht des Betreibers
Kapitel 3
Planungsgrundsätze zur Regelung der Schnittstelle
Bauherr/Planer
Schweizerische Bundesbahnen AG, Bern
Kapitel 4
Handlungshilfe für Planung und Ausschreibung
Studiengesellschaft
St
di
ll h ft fü
für unterirdische
t i di h
Verkehrsanlagen e. V. – STUVA, Köln
Kapitel 5
Bauverfahren und -methoden sowie Erfahrungen und
Projektbeispiele
Dezember 2011
Kapitel 6
Entwicklung von technischen Ansätzen
(
(ausgegeben
g g
zur STUVA-Tagung’11
g g
in Berlin)
Kapitel 7
Zukünftiger Sanierungs
Sanierungs- und Erneuerungsbedarf
Kapitel 8
Abkürzungen, Literaturhinweise, Referenzprojekte,
Projektsteckbriefe
Herausgeber:
Deutsche Bahn AG, Frankfurt/Main
Österreichische Bundesbahnen AG, Wien
Herstellung:
Bauverlag BV GmbH, Gütersloh
Wi hti B
Wichtige
Begriffe
iff





I
Inspektion/Sonderinspektion
kti /S d i
kti
Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes durch Sicht- und
Funktionsprüfungen
Wartung
Maßnahmen zur Reduktion von Abnutzungserscheinungen
zwecks Verlängerung der Infrastrukturnutzungsdauer
Instandsetzung
Wiederherstellung des Soll-Zustands/ordentlichen
Betriebszustands
Erneuerung
Ganz oder teilweise Ersatz von schadhaften Bauwerken bzw.
Bauteilen
Begutachtung
Abschließender Ergebnisbericht einer Inspektion mit
Mängelbewertung durch den Fachbeauftragten für Tunnel
I
Inspektionen
kti
IIn D-A-CH-Ländern
D A CH Lä d
regelmäßig
l äßi zur Sicherung
Si h
des
d
Bestands:
 Verfügbarkeit
f
 Verkehrssicherheit
In Deutschland:
 Ril 853: Eisenbahntunnel planen, bauen und instand halten
Module 853.8001:
853 8001: Inspektion im EDV-System
EDV System SAP
853.8002: Wartung, Instandsetzung und
sonstige Baumaßnahmen an
bestehenden Tunneln
Z
Zweck
k und
dU
Umfang
f
von IInspektionen
kti


regelmäßig zur Feststellung und Beurteilung des
Ist-Zustandes von Tunneln und einzelner Bauteile
betrifft alle Tunnel der DB Netz AG, sofern wegen
Mängel/Schäden keine Sonderregelungen
g g
festgelegt
U t
Unterscheidung
h id
der
d Maßnahmen
M ß h
a)
b)
hinhaltende Erneuerung (kurzfristiger
(kurzfristiger, temporärer
Effekt)
G d
Grunderneuerung
 Teilerneuerung
g
 Vollerneuerung
 Profilerweiterung
P fil
it
 Ersatz des g
gesamten Bauwerks
A f d
Anforderungen
Wenn im Ergebnis der Inspektion eine
I t dh lt
Instandhaltung/Erneurung
/E
erforderlich
f d li h ist,
i t
dann:
 möglichst geringe Betriebsstörung
 lang vorlaufende Planung zur rechtzeitigen
Einflechtung in den Fahrplan
 nur in Ausnahmefällen Vollsperrung
Hinhaltende Erneuerung
T il
Teilerneuerung
Planung/Ausschreibung erforderlich bezüglich:
 Gewölbe
G ölb
 Fahrbahn/Sohle
 Sicherheitseinrichtungen
 Bahntechnik/Bahnausrüstung
B h t h ik/B h
ü t
Frauenberger und Kupferheck
KupferheckTunnel; Quelle GTA
Frauenberger und Kupferheck-Tunnel;
Quelle DB ProjektBau GmbH
S f t ß h
Sofortmaßnahmen
sobald bei Teilinspektion ein die Stand- oder
Betriebssicherheit beeinträchtigender Zustand
festgestellt wird.
Im Regelfall ein
einzuhaltende
haltende Fristen für
Inspektionen (Ril 853.2001)
Inspektionsart
Zeitabstände
Betroffene
T
Tunnel
l
Umfang
Überwachung
Analog zur Ril
823.2003,
Abschn. 3, Tab. 1
Alle
Alle vom Gleisbereich aus
einsehbaren Bauteile
einschließlich Notausgänge
Untersuchung
Auf Anordnung
des Fachbeauf
Fachbeauftragten (Fb) für
Tunnel
Alle
Nach Festlegungen die Bauteile,
die wegen ihres baulichen
Zustands zu einer Gefährdung
führen können
Sonder
Sonderinspektion
Nach Erfordernis
Einzelne
Tunnel aus
besonderem
Anlass
Nach Festlegungen das gesamte
Bauwerk oder ausgewählte
Bauwerksteile
Begutachtung
3 Jahre,
Verlängerung auf
6 Jahre möglich
Alle
Für das gesamte Bauwerk
I
Inspektionshierarchie
kti
hi
hi
alle Tunnel sind regelmäßig im Rahmen einer
Gleisbegehung je nach Streckenart alle 12 bis 24
Monate in Augenschein zu nehmen: Überwachung
 bei Auffälligkeiten:
g
Untersuchung
g
 bei besonderen Erscheinungen/Veränderungen
zusätzlich: Sonderinspektion
Ergebnisbericht in Form einer Begutachtung
mindestens alle 3 Jahre

I
Inspektionsart:
kti
t Untersuchung
U t
h


Tunnel mit Mängeln/Schäden sind in engerem
Turnus zu beobachten
Häufigkeit und Umfang sind vom Fachbeauftragten
g
für Tunnel festzulegen
I
Inspektionsart:
kti
t Begutachtung
B
t ht




durchzuführen vom Fachbeauftragten für Tunnel
U t
Untersuchung
h
d
des T
Tunnels
l auff Mä
Mängel/l/
Schäden, die Standsicherheit und
Gebrauchsfähigkeit für einen sicheren
g können
Eisenbahnbetrieb beeinträchtigen
grundsätzlich alle 3 Jahre
wenn keine
k i Gefährdung
G fäh d
zu erwarten,
t
darf
d f Abstand
Ab t d
auf 6 Jahre verlängert werden
I
Inspektionsart:
kti
t Sonderinspektion
S d i
kti
Zeitpunkt und Umfang nach Erfordernis vom
Fachbeauftragten für Tunnel festzulegen
B
Begutachtung
t ht
bei
b i neu erstellten
t llt T
Tunneln
l



jeweils vor Bauwerksabnahme nach DIN 1961
(VOB/B)
vor Ablauf der Gewährleistungsfrist
vor Inbetriebnahme (kann entfallen wenn letzte
Prüfung < 1 Jahr zurückliegt)
S
Sonstige
ti Erfordernis
E f d i einer
i
B
Begutachtung
t ht


bei stillgelegten Tunneln alle 6 Jahre
b i Geschwindigkeitsbei
G
h i di k it oder
d A
Achslasterhöhung
h l t höh
zusätzliche Inspektion
U f
Umfang
einer
i
B
Begutachtung
t ht



Bewertung eines Tunnels oder
einzelner Bauteile
nach 3 Sicherheitsrisiken:
 Standsicherheit: Gefahr für Bestand bzw.
Tragfähigkeit des Bauwerks bzw
bzw. eines
wesentlichen Bauteils
 Betriebssicherheit: Gefahr für die Betriebsg
abwicklung
 Verkehrssicherheit: Gefahr für den Verkehr Dritter
(alle EVU*,
EVU* z.
z B.
B DB Bahn oder Drittbetreiber)
und/oder das Eigenpersonal
* EVU = Eisenbahnverkehrsunternehmen
alle wesentlichen Bauteile, Einbauten und
Einrichtungen sowie zugehörige Einrichtungen
erforderlichenfalls sind die Bauteile vorab zu
reinigen
Block- und Zonenbezeichnungen müssen lesbar
Block
sein
Bewertung eines Tunnels oder
einzelner Bauteile
nach 5 Schadensstufen:
Eine Schadensstufe definiert Mängel ohne unmittelbares
Sicherheitsrisiko aber mit der Folge eines überdurch
Sicherheitsrisiko,
überdurchschnittlichen Verlustes an Bausubstanz
 Schadensstufe 0: Merkschaden,
Merkschaden sonst ohne Bedeutung
(Schäden im Entstehen, weiter zu beobachten)
 Schadensstufe
S h d
t f 1:
1 geringe
i
S
Schäden
häd und
d Mä
Mängell
 Schadensstufe 2: Schäden mit Mängeln mittleren Umfangs
 Schadensstufe 3: Schäden und Mängel großen Umfangs
 Schadensstufe 4: völlige
g Verrottung,
g, Zerstörung
g ((nur für
stillgelegte Tunnel)
Ab hli ß d B
Abschließende
Bewertung
t
nach 4 Zustandskategorien:
 Zustandskategorie
usta ds atego e 1: Punktuelle
u ue e Sc
Schäden;
äde ;
Instandsetzungsmaßnahmen geeignet für eine
wirtschaftliche Streckennutzung
g von mindestens weiteren
30 Jahren
 Zustandskategorie 2: Größere Schäden;
Instandsetzungsmaßnahmen geeignet für eine
wirtschaftliche Streckennutzung
g von mindestens weiteren
18 Jahren
 Zustandskategorie 3: Umfangreiche Schäden;
wirtschaftliche Instandsetzung noch möglich
 Zustandskategorie 4: Gravierende Schäden;
wirtschaftliche Instandsetzung nicht mehr möglich
S hl
Schlussbemerkung
b
k
Alt
Altersstruktur
t kt Straßentunnel
St ß t
l in
i D
Bestand nach Anzahl und Länge (Stand: 2007; Quelle BMVBS)
Für die Zukunft ist zu prüfen, ob der Sachstandsbericht zur
„Sanierung
S i
von Ei
Eisenbahntunneln“
b h t
l “ sinngemäß
i
äß auch
h auff
Straßentunnel sowie U- und Stadtbahntunneln übertragbar ist.
Vielen Dank für Ihre
A f
Aufmerksamkeit!
k
k it!