Dimensjonerende laster

1 Trykk- og suglaster

Kriterier for dimensjonerende trykk- og suglaster for ett- og toløpstunneler er gjennomgått. Det anbefales spesifikke krav til trykk- og suglaster for V ≤ 200 km/h og 200 < V ≤ 250 km/h.

Karakteristiske trykk- og suglaster

Last fra togtrafikk	Enkeltsporet tunnel (kN/m2)	Dobbeltsporet tunnel (kN/m2)
V ≤ 200 km/h	±3	±4
200 < V ≤ 250 km/h	±4	±5

Forutsetninger:

• Enkeltsporet tunnel med tverrsnitt 50-60 m²
• Dobbeltsporet tunnel med tverrsnitt 90-100 m²
• Ballastspor
• Helisolert såle
• Ingen trykkavlastning

Størrelsene av trykk- og suglaster skal vurderes spesielt ved:

• Fastspor
• Avvik fra forutsatt tunneltverrsnitt
• Avvik fra forutsatt hastighet
• Traktformede portalsoner og/eller sjakter

2 Komfortkriterier

Idet et tog kjører inn gjennom en tunnelmunning skapes det en rask trykkendring. I tillegg til denne effekten av entringen vil togets følgetrykk skape et undertrykk langs sidene av toget mens det går gjennom tunnelen. Slike trykkendringer kan påvirke komforten inne i togene. Store trykkendringer på innsiden av en vogn kan føre til ubehag og i ekstreme tilfeller skader på passasjerer og ansatte.

TSI-helsekriterier:

Den europeiske spesifikasjonen for samtrafikkevne for høyhastighetstog stiller krav til at trykkendringer ikke må overskride 10 kPa. Denne verdien gjelder selv for en fullstendig svikt i toget tetting (f.eks brutt vindu) og passering av to høyhastighetstog.

For lavere trykkendringer er komfortkriterier knyttet til individuell oppfatning. Ulike nasjonale regler og retningslinjer er utarbeidet i løpet av de siste 20 år:

• UIC-kode 660. Referete opprinnelig til rullende matierell.
• UIC-kode 779. Referer til tunneldesign.

Disse kriterene gir motstridende anbefalinger, se tabell.

Kriterium	Tidsintervall
	1 s	3 s	4 s	10 s	60 s
UIC 660	< 0,5 kPa	< 0,8 kPa	-	< 1,0 kPa	< 2,0 kPa
UIC 779	< 1,0 kPa	-	< 1,6 kPa	< 2,0 kPa	-
SSB Rail 2000 (prosjekt)	-	-	< 1,5 kPa	-	-
Guadarrama tunnel (prosjekt)	-	-	< 2,5 kPa	-	-

However, passengers may feel bad or sick even though pressure comfort criteria are met. Generally the comfort of passengers does not specifically depend on the pressure variations, other important aspects are: distraction / entertainment (nice landscape, interesting discussions, etc.) noise (rail, aerodynamic or loud passengers, etc.) vibrations state of health or age of passengers frequency and duration of tunnel passages After several years of experience working with the UIC-660 pressure comfort criteria it comes out that specifically the long time criterion (∆pmax in 60 s < 2 kPa) is very difficult to satisfy. The main reason is the development of rather long double bore single track tunnels with typically small free cross-sectional areas (ATunnel ≈ 40 - 50 m2). The constant pressure decrease along the train during the tunnel passage leads to a significant pressure-step at the exit portal. Indeed several studies concerning pressure comfort are underway in Europe with the aim to understand more about this phenomenon and the impact on passengers.

3 Mekaniske ulykkeslaster

3.1 Risiko for ulykker i jernbanetunneler

Risikoen er et uttrykk for frekvensen for at en ulykke inntreffer når et tog kjører gjennom en tunnel, samt konsekvensene av en slik ulykke.

Gjennomgang av ulykkesstatistikk viser at av de ulykker der menneskeliv kan gå tapt, er det tre typer ulykker som også er relevante i tunneler:

• Sammenstøt
• Avsporing
• Brann

3.1.1 Ulykkesfrekvenser

Figur: Ulykkesfrekvenser for persontog

Ulykkesfrekvensen for jernbanetunneler er estimert på bakgrunn av ulykkesstatistikk i perioden 1970-2000 ved det norske jernbanenettet. Frekvensen er sammenlignet med frekvensen for åpen linje.

3.1.1.1 Risiko for sammenstøt

Risikoen for sammenstøt er lavere i tunnel enn for åpen linje bl.a. pga. følgende forhold:

• sammenstøt mellom tog og bil ved planoverganger forekommer ikke i tunnel
• lavere risiko for sammenstøt ved skifting
• lavere risiko for sammenstøt ved ras
• lavere risiko for sammenstøt i forbindelse med avsporing

3.1.1.2 Risiko for avsporing

Risikoen for avsporing er lavere i tunnel enn for åpen linje bl.a. pga. følgende forhold:

• jevn skinnetemperatur gir lavere risiko for avsporing som følge av solslyng eller skinnebrudd
• bedre kurvatur og grunnforhold gir lavere risiko for avsporing som følge av vindskjevheter og sporutvidelser
• færre sporveksler
• lavere risiko for ras

3.1.1.3 Risiko for brann

Risikoen for brann vil være tilnærmet den samme i tunnel som for åpen linje.