Dipl.-Ing. Stefan Simon - tlb.rub.de · Ausrüstung wie Tunnel 500 m bis 1000 m Zusätzlich: > 1000...

„Stand der Technik und Innovationen bei Tunnelsanierungen“g

Nachrüstung von Eisenbahntunneln:Bedarf und jüngste Erfahrungen I BV-MI-P(T) Dipl -Ing Stefan Simon

DB ProjektBau GmbH

Bedarf und jüngste Erfahrungen I.BV-MI-P(T) Dipl.-Ing. Stefan Simon

04.06.2012

Dipl.-Ing. Stefan Simon

Leiter TunnelbauDB ProjektBau GmbHRegionalbereich Mitte

Kompetenzmanager für TunnelbauKompetenzmanager für Tunnelbauder DB ProjektBau GmbH

2DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T)

Dipl.-Ing. Stefan SimonStudiumStudium

Bauingenieurwesen an der TU Darmstadt 1991 bis 1997

Diplomarbeit über statische Untersuchungen zu Tunnelvortrieben

Beruflicher Werdegang

1997 – 1999 Bauüberwacher im Tunnelbau BGS Ingenieure GmbHg

1999 – 2002 Nachtrags- und Vertragsmanagement BGS Ingenieure GmbH

2002 – 2003 Projektingenieur für Tunnelnachrüstungen DB BauProjekt GmbH

2003 – 2008 Teamleiter Tunnelbau DB ProjektBau GmbH

seit 2008 Abteilungsleiter Tunnelbau DB ProjektBau GmbH

seit 2009 Kompetenzmanager für Tunnelbau der DB PB


seit 2009 Kompetenzmanager für Tunnelbau der DB PB

1. Einführung


Di St d t d DB P j ktBDie Standorte der DB ProjektBau7 Regionalbereiche

Mit dezentraler Struktur direkt


am Kunden!

Struktur der DB AGStruktur der DB AG

DB AG

Vorstandsressort Infrastruktur - DB Netze

Eisenbahninfrastruktur Unternehmen

DB Mobilitiy Logistics

DB DB Netze DB Netze

DB Fernverkehr

DB RegioNetze

FahrwegPersonen-bahnhöfe

DB Netze

EnergieDB Netze

ProjektBau DB Transport und Logistik

DB Dienstleistungen


Infrastruktur der DB AG

Länge des Schienennetzes 34.000 kmLänge des Schienennetzes 34.000 km

Weichen und Kreuzungen 67.000

Brücken 27.000

Tunnel (Anzahl/Länge) 798 / 515Tunnel (Anzahl/Länge) 798 / 515

Zugfahrten:

Personen- und Güterverkehr 39.000 pro Tag


(Zahlenangaben: Geschäftsjahr 2010)

Tunnelbau bei der DB PB – RB Mitte

Maschinenvortrieb Spritzbetonvortrieb TunnelerneuerungMaschinenvortrieb Spritzbetonvortrieb Tunnelerneuerung

Aktuelle Projekte:Aktuelle Projekte:

• Neubau Schlüchterner Tunnel

• Neubau der Kaiser-Wilhelm-

• Tunnel

j

• Neubau Ramholz Tunnel

• Neubau Eppsteiner Tunnel

Aktuelle Projekte:

• Derzeit 10 Projekte in Bau und Planung


2. Bauen im Bestand

9DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T) 10DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T)Quelle: FRAPORT AG

Bauen im Bestand bedeutet...

... die fortlaufende Nutzung der Anlage bestimmt das Bauen bezogen auf die Arbeitstakte, den Zeitablauf sowie die Sicherheitsvorgaben,

... die bestehende Infrastruktur ist präzise zu analysieren und in der neuen Planung ausreichend zu berücksichtigen,

B i h tä d ü d Si h h it f d d N t... Bauzwischenzustände müssen den Sicherheitsanforderungen der Nutzung genügen und sind exakt zu planen,

... es sind im Bauablauf genügend Puffer für Unvorhergesehenes zu g g gberücksichtigen,

... deutlich höhere Kosten für den Auftraggeber.


173180

Altersstruktur der Tunnel nach Baujahr und Anzahl

120140160 Derzeit: 660 Tunnel *

87

57 5980100120

2132

541 46

32

10 130 2

11 1829 29

204060

0 20

2018

50

1860

1870

1880

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010


* in Untertagebauweise, ohne NBS Ebensfeld-Erfurt/Halle-Leipzig, Karlsruhe BaselQuelle: SAP R/3 Netz, Stand 02.2010 und ISK-Stck.-Liste FuBN sowie RegN

110 5120 0

Altersstruktur nach Baujahr und Länge

110,5

100,0

120,0 Derzeit: 660 Tunnel mit 416,5 km*

68,3

49,1 47,360,0

80,0

7,5 10,5

31,121,7

10,015,319,8

4 9 6,7 5 7 4 7 8,420,0

40,0

,5 4,9 6,70,0

5,7 4,7 ,

0,0

1850

1860

1870

1880

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010


2 2

* In Untertagebauweise, ohne der NBS Ebensfeld-Erfurt/Halle-Leipzig, Karlsruhe Basel (30,9 km)

Quelle: SAP R/3 Netz, Stand 02.2010und ISK-Stck.-Liste FuBN sowie RegN14DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T)

T l lt T l


Tunnel alt Tunnel neu

Steinfüllung als

Firststollen

Steinfüllung als Hinterpackung

Abdichtung

M k


Mauerwerk

Fels

Firststollen imFirststollen im alten Tunnel


Ortsbrust nach der Aufweitung im Bereich einer Überschüttung


Typische xxxxOrtsbrust nach der Aufweitung im Fels.


3 Tunnelereuerung


Typische Schadensbilder bei alten Tunnelbauwerken

Nassstellen defekte AbdichtungenNassstellen, defekte Abdichtungen,

entfestigte Fugen,

verwitterte Spritzbetonsanierung

Bild neu

verwitterte Spritzbetonsanierung,

Risse im Mauerwerk,

angegriffenes Mauerwerk durch Rauchgase angegriffenes Mauerwerk durch Rauchgase,

entfestigtes Mauerwerk,

defekte oder zerstörte Entwässerungssysteme defekte oder zerstörte Entwässerungssysteme.


Sicherheitechnische Ausrüstung der Tunnel bei einer Erneuerung

Geltende RichtlinienTunnellänge Auswirkungen auf die Tunnelplanung

RIL 123 Notfallmanagement,

Sicherheitstechnische Ausrüstung ist nur in besonderen Fällen erforderlich.

bis 500 m g ,

Brandschutz

RIL 853 Eisenbahntunnel

Beispiel: Eine Tunnelsicherheitsbeleuchtung ist dann erforderlich, wenn es einen Bereich im Tunnel gibt, von dem aus kein Portal

planen, bauen und instand halten

g ,mehr sichtbar ist.




RIL 123 ...

RIL 853

1,20 m Fluchtweg im Tunnel mit Handlauf

1 R tt l t it 1500 ²

500 m bis 1000 m RIL 853 ...

EBA-RIL. Anforderungen des Brand und

1 Rettungsplatz mit 1500 m²

96/100* m³ Löschwasserbecken

Trockenlöschwasserleitung im TunnelBrand- und Katastrophenschutz an den Bau und Betrieb von

g

Sicherheitsbeleuchtung, BOS-Funk,

Rollpaletten, Fluchtwegkennzeichnung

Eisenbahntunneln

TSI Sicherheitsrichtlinie

Notruffernsprecher

Notabschaltung und Prüfeinrichtung f. Oberleitung


Tunnel (SRT)*g

* Gilt für Strecken des TEN-Netzes



RIL 123 ...RIL 853 ...

Ausrüstung wie Tunnel 500 m bis 1000 m

Zusätzlich:

> 1000 m

EBA-RIL. Anforderungen des Brand- und Katastrophenschutz

Zusätzlich:

Bei zweigleisigen Strecken und uneingeschränktem Mischbetrieb (GV/PV) sind die Tunnel eingleisig auszuführenKatastrophenschutz

an den Bau und Betrieb von Eisenbahntunneln

sind die Tunnel eingleisig auszuführen.

Querschläge alle 500 m

Befahrbarkeit beider Röhren mit TSI Sicherheitsrichtlinie Tunnel (SRT)*

Rettungsfahrzeugen

Rettungsplätze an den Portalen und Notausgängen.


g g

Elektranten alle 125 m* Gilt für Strecken des TEN-Netzes

Methoden zur Erneuerung bestehender Eisenbahntunnel

Unter EisenbahnbetriebUnter Vollsperrung

Die Strecke/das Gleis wird für die Dauer der

Es wir nur in Nacht- oder Wochenendsperrpausen

Die Bauarbeiten finden losgelöst vom

Die Strecke/das Gleis wird für die Dauer der

Beispiele

Bauarbeiten gesperrt.p p

gearbeitet.g

Eisenbahnbetrieb statt

Beispiele Beispiele

Bauarbeiten gesperrt.

Beispiele:

Loreley Tunnel

Roßstein Tunnel

Beispiele:

Büdesheimer Tunnel

Ennericher Tunnel

Beispiele:

Mausenmühlen Tunnel

Jähroder Tunnel

Nitteler Tunnel

Alter Kaiser-Wilhelm-T.

Frauenberger Tunnel

Kupferheck Tunnel


Alter Schlüchtener T. Langenauer/Hollricher T.

4. Erneuerung von Eisenbahntunneln mit der TiT-Methode


Tunnel im Tunnel MethodeTunnel-im-Tunnel Methode

Patentiertes Bauverfahren* zur Erneuerung von Eisenbahntunneln unter nahezu vollständiger Aufrechterhaltung des Zugverkehrs.

Für die Bauzeit wird der zweigleisige Tunnel auf einen eingleisigen Zustand umgebaut.

Am Anfang und Ende der BaumaßnahmeAm Anfang und Ende der Baumaßnahme sind mehrtägige Totalsperrungen erforderlich, um den nötigen Umbau einzurichten und den endgültigen Zustandeinzurichten und den endgültigen Zustand wieder herzurichten.


* Es besteht ein deutsches und europäisches Patent zugunsten der DB Netz AG

r≈4,50 m r≈5,65 m


Querschnitt mit BauphasenQuerschnitt vor Aufweitung mit eingleisigem Zustand

Querschnitt im Endzustand


Herstellung der GleisverschwenkungEingleisiger Betrieb und Gleisverschwenkung in den Tunneln Frauenberger und Kupferheck

Herstellung der Gleisverschwenkung im Kupferheck Tunnel in der TSP

vom 07.05. – 09.05.11


Gleisumbau für den eingleisigenden eingleisigen

Betrieb


Gleisumbau aufGleisumbau auf Eingleisigkeit und Mittellage für die TunnelerneuerungTunnelerneuerung


Herstellung der Fundamente für dasdas Tunnelvortriebs-portal


Einige Vorgabe der Ausschreibung Die Schutzeinhausung muss auf vorgegebene Extremlastfälle in Abhängigkeit von den

geologischen Verhältnissen bemessen seingeologischen Verhältnissen bemessen sein.

Die Schutzeinhausung muss ausreichend lang sein, damit sie den Arbeitsbereich bis in den alten Tunnel absichert.

Die Arbeitsbereiche müssen so gestaltet sein, dass kein Arbeiter in den Betriebsbereich gelangen kann.

Die Schutzeinhausung ist auf speziellen Betonfundamenten mit einem Schienensystem fverfahrbar.

An den Portalen werden zusätzliche stationäre Schutzeinhausungen vorgesehen, an denen mit einem Turmdrehkran die Ausbruchsmassen sicher über das Gleis gehoben werden können.

Neben dem Gleis im Tunnel ist Rückwärtsfahren ausgeschlossen.

Bei den aktuellen Ausschreibungen ist ein Entgleisungsschutz in den Tunneln einzubauen.


Tunnelvortriebsportal für die Aufweitung des Frauenberger und Kupferheck TTunnelvortriebsportal für die Aufweitung des Frauenberger und Kupferheck T.


TVP im Langenauer TunnelTVP im Langenauer Tunnel


Zwei-Wege Lader zum Schuttern von Ausbruch- und Abbruchmaterialg


Zweiwege Muldenkipperg pp


Vortrieb -links ITC 122 Kettenverlade-bagger und rechts Fahrladegerät Lf6


Vortrieb mit Meißelarmen



Sicherung des aufgeweiteten Bereichs mit S it b tSpritzbeton


Durchschlag des Mausenmühlen Tunnel am 26.10.2007


Einheben desEinheben des Bewehrungswagens am Kupferheck Tunnel



Bewehrungs- und Schalungsarbeiten am Nordostportal des Frauenberger Tunnel


Abschluss der Betonagearbeiten am Frauenberger Tunnel abgeschlossen.

47DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T) 48DB ProjektBau GmbH, I.BV-Mi-P(T)

Betonierte Innenschale

W t t l Jäh d T lWestportal Jähroder Tunnel Vorher – Nachher

Westportal (neu)Westportal (alt)


Westportal (neu)Westportal (alt)

5. Möglichkeiten zum Einbau einer Betonsohle


Der Einbau einer Betonsohle bei laufendem Eisenbahnbetrieb ist d it i ht ö li hderzeit nicht möglich.

Einbau in einer längeren Totalsperrung

Schrittweiser Einbau Schrittweiser Einbau in kürzeren Sperrpausen


Einbau einer bereichsweisen Betonsohle in einer mehrwöchigen gTotalsperrung.


Abschnittweise Herstellung eines Sohlgewölbes

Freitag 21:00 Uhr – Montag 5:00 Uhr

• Ausbau der Gleise auf ca. 12 m LängeLänge

• Aushub der Baugrube für 4 m Sohlgewölbe

• Einheben des vorgefertigten B h k bBewehrungskorbes

• Einlegen der Kleinhilfsbrücke

Montag 21:00 Uhr – Freitag 5:00 UhrMontag 21:00 Uhr Freitag 5:00 Uhr

Betonieren des Sohlgewölbe


Eingebaute Kleinhilfsbrücke zur temporären Üb b ü k dÜberbrückung des Sohlblocks.


6. Zusammenfassung und Ausblick


Erfahrungen zur TiT-Methode

Es konnten Vortriebsleistungen von im Durchschnitt 3,2 m/Tag erreicht werden.

Bisher wurden 6 Tunnel erfolgreich mit der Tunnel im Tunnel Methode Bisher wurden 6 Tunnel erfolgreich mit der Tunnel-im-Tunnel Methode aufgeweitet.

Die Eingriffe in den Eisenbahnbetrieb konnten minimiert werden, da der eingleisige Betrieb fahrplanmäßig gefahren wird.

Die Bauarbeiten konnten weitestgehend losgelöst vom Eisenbahnbetrieb im 24-Stunden Betrieb erfolgen


Stunden Betrieb erfolgen.

Petersberger Tunnel


Die TiT-Methode wird derzeit für elektrifizierte Strecken weiterentwickelt.

Glück auf!

und


Danke für die Aufmerksamkeit!

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