Die Eisenbahntunnelsanierung gewinnt in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung. Die teilweise 130 bis 150 Jahre alten Tunnel benötigen nämlich aufgrund geologischer und hydrologischer Einwirkungen Sanierungsmaßnahmen, die nicht durch punktuelle Ausbesserungen instand gesetzt werden können, sondern eine Vollerneuerung erfordern. Somit ist gerade auch für den Einsatz einer Tunnel-Erweiterungsmaschine ein großer Markt vorhanden.
Die Deutsche Bahn ist nach RIL 853 angehalten, Tunnelbauwerke regelmäßig zu begutachten und gegebenenfalls Mängel zu beseitigen. Sollten bei dieser Regelbegutachtung größere Schäden zu erkennen sein, sind systematisch Kernbohrungen durchzuführen, die Aufschluss über Art und Umfang der Schäden geben. Aufgrund dieser Erkenntnisse wird seitens der , DB Netz' entschieden, ob es zu einer Teil- oder Vollerneuerung der nicht elektrifizierten Tunnel kommt. Bei einer Vollerneuerung ist nach RIL 853. 8002 (18) zu prüfen, inwieweit dabei der Ausbau nach der "Tunnel in Tunnel" Methode erfolgen kann. Grundvoraussetzung ist hierbei die fahrplanmäßige, eingleisige Betriebsführung im Tunnel, einschließlich der für die Verschwenkung der Gleise in Mittellage erforderlichen Bereiche vor und nach dem Tunnel.
Die Maßnahme, die Tunnel für die Dauer der Instandhaltungsmaßnahmen komplett zu sperren, ist insofern nicht durchführbar, als viele der sanierungsbedürftigen Tunnel auf verkehrstechnisch wichtigen Strecken mit Anbindung an Ballungszentren liegen. Hinzu kommt, dass viele Privatbahnen gegen Gebühr die Gleise der DB nutzen. Würden die Gleise von der DB gesperrt, sähe sich die Bahn mit zahlreichen Schadenersatzforderungen konfrontiert. Schließlich müsste die DB die Kosten übernehmen, die durch die Einrichtung von Schienenersatzverkehr für die Vielzahl an Privatbahnen anfielen.
Hauptgedanke für die Umsetzung des Meißelvortriebs bei Tunnelsanierungen war der, möglichst auf den Sprengvortrieb verzichten zu können. Dieser führte in der Vergangenheit trotz ausreichender Vorsichtsmaßnahmen immer wieder dazu, dass Geräte und Einhausungen aufgrund der Sprengwirkung beschädigt wurden. Um den Vortrieb so effektiv und wirtschaftlich wie möglich gestalten zu können, ist es notwendig einen Vortrieb zu wählen, welcher unabhängig von Sperrpausen wegen Sprengungen durchgeführt werden kann.
Es war daher naheliegend, eine Optimierung des Tunnelvortriebs durch eine mechanische Ausbruchsart durchzuführen. Für die notwendige Sicherheit der Ausbruchsarbeiten sowie die gleichzeitige Aufrechterhaltung des Bahnverkehrs soll weiterhin die Schutzeinhausung der Tunnel-Erweiterungsmaschine sorgen.
Inhaltsverzeichnis
1;Optimierung der Tunnelaufweitung bei laufendem Bahnverkehr: Mechanischer Felsausbruch unter Verwendung einer Tunnelerweiterungsmaschine (TEM);1 1.1;Inhaltsverzeichnis;3 1.2;Abbildungsverzeichnis;5 1.3;Tabellenverzeichnis;8 1.4;1 Einführung;9 1.5;2 Klassische Bauweisen;10 1.5.1;2.1 Allgemeines;10 1.5.2;2.2 Vollausbruch;11 1.5.3;2.3 Teilausbruch;12 1.5.3.1;2.3.1 Die Deutsche oder Kernbauweise;12 1.5.3.2;2.3.2 Die Englische Bauweise;14 1.5.3.3;2.3.3 Die Österreichische oder Aufbruchbauweise;15 1.5.3.4;2.3.4 Die Italienische oder Versatzbauweise;17 1.5.4;2.4 Zusammenfassung;19 1.6;3 Tunnelsanierung;20 1.7;4 Stand der Technik;22 1.7.1;4.1 Allgemein;22 1.7.2;4.2 Bauverfahren Tunnel im Tunnel;23 1.7.3;4.3 Erfahrungen und Pilotprojekte;24 1.7.4;4.4 Technischer Aufbau einer TEM;25 1.8;5 Optimierung des Tunnelvortriebs durch Meißeln;29 1.8.1;5.1 Erster Einsatz der optimierten TEM;31 1.8.2;5.2 Vorbohrung der Löcher;34 1.8.2.1;5.2.1 Einflussfaktoren der Bohrbarkeit;34 1.8.2.2;5.2.2 Bohrverfahren;36 1.8.2.3;5.2.3 Bohrkrone;37 1.8.2.4;5.2.4 Bohrvorgang;39 1.8.2.5;5.2.5 Bohrgeschwindigkeit und Verschleiß;41 1.8.2.6;5.2.6 Geologische Einflussfaktoren;43 1.8.3;5.3 Multifunktionsarme;45 1.8.4;5.4 Hydraulikhammer;49 1.8.5;5.5 Vorgang der Gebirgslösung;50 1.8.6;5.6 Entwurf Meißelform;50 1.9;6 Theoretische Untersuchung der Spalttechnik;52 1.9.1;6.1 Theoretische Grundlagen;52 1.9.2;6.2 Annahmen und Vereinfachungen;53 1.9.3;6.3 Festlegung der Parameter;54 1.9.4;6.4 Versagensmechanismus;55 1.9.4.1;6.4.1 Verformungen;55 1.10;7 Versuchsanordnung;61 1.10.1;7.1 Versuchsstandort und Vergleich der Randbedingungen;63 1.10.2;7.2 Verwendete Meißelform für die Versuche;64 1.11;8 Auswertung;66 1.11.1;8.1 Maßgebende Kriterien der Auswertung;66 1.11.2;8.2 Auswertung Abschnitt 1;66 1.11.3;8.3 Auswertung Abschnitt 2;68 1.11.4;8.4 Auswertung Abschnitt 3;70 1.11.5;8.5 Auswertung Abschnitt 4;71 1.11.6;8.6 Auswertung Abschnitt 5;72 1.11.7;8.7 Auswertung Abschnitt 6;72 1.12;9 Zusammenfassung der in situ Ver
suche;74 1.12.1;9.1 Empfehlungen für die Langenauer/Hollrichter Tunnelerweiterung;74 1.13;10 Ausblick;78 1.14;11 Anhang;80 1.15;12 Quellenangaben;80 1.15.1;12.1 Literatur;80 1.16;Autorenprofil;84
