Um das Lichtraumprofil aufzuweiten, wird im Rahmen einer Tunnelsanierung eine Absenkung der Tunnelsohle realisiert, häufig kombiniert mit einer mehr oder weniger umfangreichen Gewölbe-Instandsetzung.

Bisherige Bauverfahren basieren auf dem Einsatz von Hilfsbrücken. Die Hilfsbrücken-Bauweise ermöglicht aber nur einen sehr langsamen Baufortschritt und führt zwangsläufig zu einer Beeinträchtigung des Betriebs (Einrichten einer Langsamfahrstrecke).

In Zusammenarbeit mit der im Tunnelbau führenden Schweizer Ingenieurunternehmung und einer technischen Hochschule wurde ein neues Verfahren basierend auf dem Einsatz von Schnellbeton entwickelt. Dabei wird die alte Sohle teilweise oder komplett entfernt und mit Schnellbeton eine neue Sohle auf dem tieferen Niveau erstellt. Dabei wird oft die alte Schotterfahrbahn durch eine neue feste Fahrbahn aus Beton ersetzt. Dank der sehr schnellen Beton-Erhärtung und dem einfachen Bauverfahren kann ein sehr rascher Baufortschritt, eine geringere Beeinträchtigung des Betriebs und eine deutliche Kosteneinsparung erreicht werden (siehe Tabelle unten).

Die ausführende Bauunternehmung führte die komplette Sohlenerneuerung während nur einem einzigen Wochenende aus. Die ambitionierte Variante mit einem faserverstärkten Schnellbeton sah während einer 55-stündigen Totalsperrung folgende Arbeitsschritte vor:

• Schneiden und Entfernen der Geleise
• Entnahme des Schotters
• Abfräsen der alten Betonsohle mittels Kaltfräse
• Betonieren der neuen Sohle mit Schnellbeton
• Vorschotterung
• Verlegen der Geleise
   

Auf die Stahlarmierung kann dank dem Einsatz geeigneter Kunststofffasern komplett verzichtet werden, was den Bauablauf zusätzlich vereinfacht und damit beschleunigt.

Das ausgearbeitete Konzept überzeugte alle am Bau Beteiligten und so wurden die Arbeiten am Wochenende vom 16./17. Juli 2011 ausgeführt. Das Projekt kam planmässig voran und so konnte der Taltunnel bereits vier Stunden vor der ersten am Montag Morgen geplanten Zugfahrt dem Bauherrn wieder übergeben werden. Statt der wie bislang ausgeführten Tunnelsanierungen mit drei Wochen dauerte die Instandsetzung des Taltunnels gerade mal ein Wochenende mit 55 Stunden und der Betrieb konnte pünktlich mit Einsetzen des Pendlerstroms die Fahrt wieder aufnehmen.

Inzwischen wurde dieses Bauverfahren zur schnellen Erweiterung des Lichtraumprofils weiter verfeinert und auch bei andern kleineren Eisenbahntunneln erfolgreich umgesetzt. Angepasste Verfahren (z.B. nur mit Nachtsperrungen statt Tages-Vollsperrungen) basierend auf der Schnellbeton-Technologie eignen sich hervorragend auch bei grösseren und v.a. auch bei stärker ausgelasteten Tunneln.

Eingesetzter Schnellbeton: Concretum® Q-FLASH 2/20 verstärkt mit Kunststoffasern

Anforderungen

• C25/35, C3, XC4, XD3, XF4
• Offenzeit von 60 min
• Konsistenz konstant während der gesamten Offenzeit
• Druckfestigkeit von > 10 MPa 30 min nach Erhärtungsbeginn
• Konsistenz C3 standfest und gut verdichtbar
• Verzicht auf Stahlarmierung
• einsetzbar im Temperaturbereich 10 – 30 °C (Frischbetontemperatur)
• tiefes Schwindmass (≤ 0.25‰) zur Vermeidung von Schwindrissen
• keine Risse infolge Hydratationswärmeentwicklung
   

Vorteile Schnellbeton Concretum® Q-FLASH 2/20

• erfüllt alle Anforderungen der Norm SN EN 206-1 (XC4 / XD3 / XF4)
• bis 5 Kubikmeter pro Charge im Fahrmischer vor Ort auf der Baustelle auf Abruf herstellbar
• flexibel bei grossen Temperaturschwankungen
• flexibel bei Abweichungen vom Bauprogramm (Offenzeit einstellbar)
• verarbeitbar wie ein Normalbeton
• Concretum Spezialisten sind vor Ort

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Bahn- und Strassentunnelsanierung