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Einstausysteme für Bahntunneldränagen

Einstausysteme für Bahntunneldränagen

 Steinhardt GmbH Wassertechnik

Tunnel Lohmeberg, NBS Erfurt-Nürnberg, Steinhardt GmbH

Eine neue Erfindung löst das Problem der aufwendigen Reinigung der Dränagen mit Spülzügen:

Das Gestein der Eisenbahn- und Straßentunnel wird heute in der Regel nach dem Vortrieb mit Spritzbeton stabilisiert, bevor die Tunnelelemente aus Stahlbeton gegossen werden. Das Bergwasser, welches zwischen Spitzbeton und Stahlbetonelementen hindurchsickert wird mittels Dränagen aus dem Tunnelbereich entfernt. Es enthält in der Regel große Mengen an Calziumhydroxid als Lösung oder Suspension, welches sich mit dem Kohlendioxid der Luft zum Kalziumkarbonat (Sinterkalk) umwandelt.

Einsickerungen und die Ausbildung des Kalksinters im Spritzbeton siehe Foto unten.

Steinhardt GmbH Wassertechnik
 
Tunnel Brandkopf, NBS Erfurt-Nürnberg, Steinhardt GmbH

Wirkprinzip:

Das Einstaussystem arbeitet nach dem Heberprinzip und staut den Zulauf zum Schacht ein, bis der Auslösepunkt erreicht ist, ca. 400-800mm über Sohle Zulauf, je nach Bautyp und verhindert den CO2 Zutritt über die Luft. Danach setzt die Heberwirkung ein und das aufgestaute Wasser entlädt sich schlagartig in die Ablauf-leitung und der Prozess startet von Neuem.

Steinhardt GmbH Wassertechnik

Erfahrungen:

Die neu entwickelten Einstausysteme wurden ab dem Jahre 2004 bei der Deutschen Bahn auf der NBS Nürnberg-Ingolstadt in Zusammenhang mit der Härtestabilisierung des Dränagewassers getestet. (Phase 1). Nach dem positiven Testergebnis erfolgte die kommerzielle Ausrüstung von Streckenabschnitten als Phase 2 in den Jahren 2008 und 2009.

Phase 3 begann im Jahre 2009 mit dem Einbau eines Systems in einen Endschacht der Tunneldränage vor dem Nordportal des Lötschberg-Basistunnels. Die Planung und der Einbau erfolgte auf Empfehlung der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETHZ in Zürich, der das Ergebnis der Phase 1 vorlag. 

Die folgenden Abbildungen zeigen die Dränageleitung vor und nach Einbau des Einstausystems am Lötschbergtunnel.

Steinhardt GmbH Wassertechnik, Foto: Rufener

Dränage vor Einbau des Einstausystems, Foto Rufener

Steinhradt GmbH Wassertechnik, Foto: Rufener

Dränage nach Einbau des Einstausystems, Foto Rufener

Zum Einstausystem gibt es keine bekannte Alternative. Versuche mit Stabilisatoren auf Polyasparginsäurebasis zur Veränderung der Kristallstruktur brachten zwar große Verbesserungen aber der Abtransport des Kalk-Schlammes war ein Problem. Dieses konnte nur zusammen mit dem neuen Einstausystem zuverlässig funktionieren, sodass Reinigungen der Leitungen mit Spülzügen in wesentlich längeren Intervallen erfolgen können, wenn nicht gar ganz entfallen können.

Der Spüler wird mittels Ringraumdichtung oder Doppelmuffe in die Zulaufleitung der bereits vorhandenen Schächte eingebaut. Änderungen an den Schächten sind nicht erforderlich, da die Spüler indivuell an die Schächte angepasst werden können.

Steinhardt GmbH Wassertechnik, Foto: Stegemann

Einstausystem Lötschberg, Foto M. Stegemann

Die Reinigung der Dränagen mit Spülzügen, ist aufwendig und muss in der Nacht erfolgen, wobei je nach Fahrplan nur wenig Zeit zur Verfügung steht.

Steinhardt GmbH Wassertechnik

Spülzug vor dem Lötschbergtunnel, Foto Steinhardt GmbH

Das neue Einstausystem macht Aktionen, wie oben abgebildet, seltener, wenn nicht sogar ganz überflüssig. Das neue System bringt für die Bahn in Verbindung mit der Härtestabilisierung des Dränagewassers neben sauberen Dränagen daher auch große Kostenersparnisse mit sich.

Weitere Informationen: Tel.: 06128-9165-32

Steinhardt GmbH
Dipl.-Ing. (chem.) Michael Stegemann