Demanega

Tunnel stellen „kritische“ Infrastruktur dar. Fallen Tunnel aus, ist verkehrstechnisch mit erheblichen Problemen und Konsequenzen zu rechnen. Die Wartung und Instandhaltung ist infolgedessen im Rahmen eines Betriebskonzeptes wesentlich, um einen reibungslosen Betrieb mit möglichst geringen zeitlichen Einschränkungen und Gefährdungen zu garantieren. Infolgedessen müssen Sanierungen vielfach bei laufendem Betrieb durchgeführt werden, weil andernfalls erhebliche Netzstörungen gegeben wären.

Ein proaktives Instandhaltungsmanagement garantiert den Betrieb über die gesamte Nutzungsdauer hinweg. Die technische Nutzungsdauer beschreibt den Zeitraum, in dem eine Anlage physisch zur Verfügung steht und die geforderten Eigenschaften erfüllt.

Die Nutzungsdauer von Tunnelbauwerken wird grundsätzlich mit über 100 Jahren angenommen. Konkret haben Straßentunnel eine Nutzungsdauer von 90 bis 130 Jahren und ÖPNV-Tunnel von 75 Jahren. Allerdings hat die betriebs- und sicherheitstechnische Tunnelausstattung nur eine Nutzungsdauer von rund 20 Jahren.

Das Tunnelbauwerk selbst setzt sich im Wesentlichen aus dem Gebirge und aus dem Sicherungsbauwerk zusammen. Insbesondere historische Tunnelbauwerke entsprechen vielfach kaum den zeitgemäßen rechnerischen Sicherheitsanforderungen.

Zur Beurteilung der Standsicherheit des Tunnelbauwerks werden das Gebirge sowie die Tunnelauskleidung durch Kernbohrungen erkundet und felsmechanische Untersuchungen durchgeführt und Verwitterungsgrad und Wassergehalt ermittelt.

In der Folge werden numerische Berechnungen zur Beurteilung der Standsicherheit durchgeführt. Die Methoden können Entwässerungen sowie Ertüchtigungen und Verstärkungen der Tragstruktur umfassen.

Sanierungsarbeiten an der Tragstruktur umfassen:

• Spritzbetonsicherung
• Verfüllen von Ausbrüchen durch Betonplomben
• Systemverankerung zur Erhöhung der globalen Standsicherheit und Systemduktilität
• Verdübelung abgelöster Spritzbetonschalen
• Verfüllen von Hohlstellen (Injektionen)
• Erneuerung Entwässerung
• Erneuerung Abdichtung und Drainage
• Erneuerung Sohle und Sohlverstärkung
• Unterfangung der Widerlager durch Kleinbohrpfähle, Injektionen oder Beton

Tunnelversagen: Ursachen und Mechanismen

Literatur:

[1] Deutscher Ausschuss für unterirdisches Bauen e. V. (German Tunneling Committee): „Empfehlungen für die Ermittlung von Lebenszykluskosten für Tunnel“, Köln 2023

[2] Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen e.V. – STUVA: „Sachstandsbericht 2011 „Sanierung von Eisenbahntunneln“, Köln 2011