Tunnelauskleidung aus geschliffener weißer Spritzmörtelschicht
Dauerhaft und betriebssicher
Krispel, Stefan
Wesentliche Ziele bei Erhaltungsmaßnahmen an Tunnelbauwerken sind die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer im Betrieb und die Optimierung der Erhaltungs- und Instandsetzungskosten für den Tunnelbetreiber. Häufige und längere Tunnelsperren bzw. Teilsperren erhöhen nicht nur das Unfallrisiko für die Verkehrsteilnehmer sondern auch die Kosten (z.B. Tunnelbeleuchtung, Staukosten, Mautentfall). Erfahrungen mit den derzeit verwendeten Tunnelanstrichsystemen zeigen, dass Schäden häufig auftreten und aufwendige Instandsetzungsmaßnahmen entsprechend oft durchgeführt werden müssen. Ein ausreichender Hellbezugswert, eine gute Reinigungsfähigkeit und eine glatte Oberfläche sind wesentliche Eigenschaften von Tunnelanstrichen. Insbesondere bei Tunnelinstandsetzungen aber auch bei Neuerrichtung von Tunnelbauwerken treten immer wieder Schadensfälle (z.B. Ablöseerscheinung) auf. Als eine mögliche Lösung bietet sich eine zementgebundene weiße Spritzmörtelschicht an, welche einerseits alle relevanten Oberflächeneigenschaften erfüllt und andererseits in ihrer Dauerhaftigkeit vergleichbar mit herkömmlichen Konstruktionsbetonen ist. Die Nachweisführung der geforderten Eigenschaften erfolgte in mehreren Stufen, beginnend mit der Materialauswahl, der Beurteilung der Verarbeitbarkeit, den Frischbetonkennwertbestimmungen und abschließend der Ermittlung der Festbetoneigenschaften. Insbesondere die Reproduzierbarkeit stellte einen wesentlichen Beurteilungsfaktor dar. Parallel dazu wurde seitens der ausführenden Firma eine maschinentechnische Ausstattung entwickelt, welche den aufgetragenen Spritzmörtel mittels industriellem Fertigungsverfahren schleift. Die Beurteilung der Verarbeitbarkeit zeigte eine hohe Reproduzierbarkeit der geprüften Spritzmörtelzusammensetzungen. Des Weiteren konnten die durchgeführten Prüfungen im Besonderen den für Tunnelbauwerke wesentlichen Nachweis der Einhaltung des Schwindmaßes erbringen. Zusätzlich konnte prüftechnisch eine Gleichwertigkeit hinsichtlich Chloriddiffusion mit üblichen Konstruktionsbetonen belegt werden. Die Ergebnisse der Bestimmung der lichttechnischen Kennwerte erfüllen die Anforderungen des in Österreich gültigen Regelwerks RVS 09.02.41. Die Ergebnisse der Hellbezugswertbestimmungen, durchgeführt an aus dem Versuchstunnel entnommenen Proben, stimmen sehr gut mit jenen, welche im Labor geschliffen und imprägniert wurden, überein. Eine Beurteilung der lichttechnischen Kennwerte ist demgemäß vor Durchführung der Baumaßnahmen im Zuge der Erstprüfung möglich und die Abnahme der Arbeiten kann vor Ort nach Abschluss durch einen Abgleich z. B. der Hellbezugswerte erfolgen. Der festgestellte Helligkeitsverlust aufgrund der zyklischen Beschmutzung/Reinigung ist mit im Mittel 17 % gering und ist mit jenem der derzeit üblichen Anstriche vergleichbar. Die Wiederherstellung des ursprünglichen Abnahmezustands ist durch einfaches Nachschleifen möglich. Diese Tätigkeit nimmt aufgrund der Automatisierung des Schleifvorganges nicht allzu viel Zeit in Anspruch. Tunnelauskleidungen aus geschliffenen weißen Spritzmörtelschichten stellen eine effiziente und dauerhafte Alternative zu herkömmlichen Tunnelanstrichsystemen dar, da die Instandsetzungsintervalle wesentlich verlängert werden können und aufgrund der maschinellen Arbeitsausführung bzw. der geringeren Anzahl an Arbeitsschritten nur kurze Tunnelsperren erforderlich sind. – Tunnel lining made of a ground layer of white sprayed mortar – The main objectives of maintenance measures in tunnel structures are the safety of the road users during operation and optimization of the maintenance and repair costs for the tunnel operator. Frequent and long tunnel closures or partial closures increase not only the risk of accidents for the road users but also the costs (e.g. tunnel lighting, congestion costs, loss of tolls). Experience with the tunnel painting systems currently used shows that damage occurs frequently and expensive repair measures have to be carried out correspondingly often. An adequate lightness value, good cleanability and a smooth surface are essential properties of tunnel paints. Cases of damage (such as peeling) occur repeatedly with tunnel repairs in particular, but also with newly built tunnel structures. One possible solution is the use of a layer of white, cement-based, sprayed mortar. This not only provides all the relevant surface properties but also has a durability comparable with that of conventional structural concrete. Verification of the required properties was carried out in several stages, starting with the selection of the materials, assessment of workability, measurement of the characteristic values of the fresh concrete and ending with the determination of the hardened concrete properties. The reproducibility was a particularly important assessment factor. At the same time the company carrying out the work developed mechanical equipment that used an industrial finishing procedure to grind the sprayed mortar that had been applied. The assessment of the workability showed a high level of reproducibility of the sprayed mortar compositions that were tested. Furthermore, the tests that were carried out specifically for the tunnel structures were able to provide important proof of the compliance with the amount of shrinkage. The tests were also able to confirm the equivalence with normal structural concretes with respect to chloride diffusion. The results of the determination of the characteristic light engineering values fulfilled the requirements of the RVS 09.02.41 regulations that apply in Austria. The results of the lightness value measurements, carried out on samples taken from the test tunnel, corresponded very well with those that were ground and impregnated in the laboratory. The characteristic light engineering values can therefore be assessed during the initial type testing before the construction is carried out and the acceptance of the work can take place on site after completion by comparison of, for example, the lightness values. The average measured loss of brightness of 17 % due to cyclic fouling/cleaning is low and is comparable with that of the normal paints currently used. Restoration of the original acceptance condition can be achieved by simple re-grinding. Because of the automation of the grinding process this operation does not take up too much time. Tunnel linings made of layers of ground white sprayed mortar represent an efficient and durable alternative to conventional tunnel painting systems as the intervals between repairs can be substantially extended and only short tunnel closures are needed because of the mechanical execution of the work and the small number of operations involved.
Beitrag herunterladen

Ein Login ist zur Zeit leider nicht möglich.

oder alternativ ohne Konto:

Beitrag kaufen (€24,-)
beton 5/2011 ab Seite 164
Herausgeber des Artikels:
beton
Verlag Bau+Technik GmbH
Steinhof 39
40699 Erkrath
Tel: 0211 92499-0
Fax: 0211 92499-55