Optimization of the lining segments of a double shell railway tunnel: Fid-Bau Portal

Optimization of the lining segments of a double shell railway tunnel

Walter, Andreas / Brasser, Johann-Peter / Lemmerer, Johann / Lutz, Helmut

Fertigteilsysteme bergen im Hinblick auf die Vielzahl gleichartiger Bauteile in jedem Planungsschritt ein Optimierungspotenzial mit einem erheblichen Multiplikator. In diesem Sinn fallen im Zuge der Ausschreibungsplanung die Entscheidungen für das jeweils bestgeeignete Auskleidungssystem (einschalig, zweischalig, Art der Abdichtung, Systemanforderungen). Aber auch im Zuge der Ausführungs-Detailplanung, wenn das Vortriebssystem, die Produktion der Fertigteile und die Logistik im Detail festzulegen sind, bietet sich eine ganze Reihe von Optimierungsmöglichkeiten, die im Sinn einer technisch und wirtschaftlich optimierten Lösung zu nutzen sind. Am Beispiel der Tübbing-Außenschale des zweischaligen Auskleidungssystems der Tunnelkette Perschling der ÖBB wird der Optimierungsprozess im Zuge der Tübbing-Detailplanung aufgezeigt. Dabei wurden Optimierungen im Hinblick auf die Geometrie der Segmente, die Ringteilung und die Bewehrungsanordnung untersucht. Weiterhin lassen Modifikationen im Bauablauf eine zusätzliche Optimierung der Tübbinge mit integrierter Fahrbahn zu. Voraussetzung einer solchen Optimierung ist einerseits ein Bauvertrag, der die Eckgrößen der Planung eindeutig vorgibt, der aber auch eine Optimierung im Verantwortungsbereich des Aufiragnehmers im Detail zulässt. Andererseits ist jedoch auch das Zusammenwirken von Bauherrn, Planer und Auftragnehmer im Sinn des Wahrens der Projektkontinuität und des Einbringens der baupraktischen Aspekte von wesentlicher Bedeutung. Im Beitrag wird der Optimierungsprozess im Zuge der Ausführungs-Detailplanung gemeinsam mit den erzielten Resultaten vorgestellt.

Segmental lining systems are offering a number of opportunities for optimization in detail within any phase of design. In view to the huge number of segments to be produced and to the multiplying effect of any measure being set any optimization becomes rather effective. Within the tender design phase the fundamental features of a lining system are to be established. But within the design phase of detailed design for construction, when the excavation system together with the segment production and the logistics of the site are established, a number of opportunities to optimize the segments in detail become due again. To show the process of optimization within the phase of detailed design for construction, the segments of the outer shell of the double shell lining of the 'Perschling - Railway tunnels' have been taken as an example. In fact the segment geometry, the geometry of the lining-ring, the application of the reinforcement were investigated. Furthermore segments were modified considering an integrated invert track in order to optimize the construction logistics. The fundamental basis to enable this process is a proper contract which manifests the design key figures at the one hand but enables optimization in detail at the other. And a proper collaboration between the client, the designer and the contractor to serve for the continuity of the project philosophy and to serve for the input of the construction method is as essential. The paper is discussing the optimization process and the results as well.