Tunnel/Tunnelløsning: Forskjell mellom sideversjoner

Fra Lærebøker i jernbaneteknikk
Hopp til navigering Hopp til søk
(Fra rammeverket)
(Tatt inn litt bakgrunnsstoff om valg av kriterier for tunnelløsning)
Linje 34: Linje 34:
Dette tilsier valg av ettløpstunneler for kortere tunneler, mens toløpstunneler blir mest gunstig for lange tunneler, spesielt der hvor det er langt fra tunnel ut i dagen.
Dette tilsier valg av ettløpstunneler for kortere tunneler, mens toløpstunneler blir mest gunstig for lange tunneler, spesielt der hvor det er langt fra tunnel ut i dagen.


== Erfaringer fra andre land ==
= Valg av tunnelløsning =
Valg av tunnelkonsept gjøres på bakgrunn av følgende kriterier:
# Dimensjonerende trafikk
# Beliggenhet
# Økonomi
 
Sikkerhetsmessig vil tunnelløsningene tilfredsstille dagens krav til sikkerhet. TSI SRT godtar løsningene på lik linje. Sikkerhetsforskjellene for ett kontra to løp er helt marginale. På strekninger med vesentlig mengde godstrafikk kan forskjellen i sikkerhet være signifikant.
 
== Dimensjonerende trafikk ==
Dimensjonerende trafikk danner også grunnlaget for tunnelens RAM-krav eller tilgjengelighets- krav. Vedlikehold av tunnelen (generiske arbeidsrutiner) må utføres i hvite tider for å sikre at trafikken ikke blir berørt (kapasiteten opprettholdes).
 
Vedlikeholdstilgjengelighet må vurderes. Ved ett løp vil man legge opp til arbeid i ett spor og sam- tidig trafikk i nabospor. I en toløpstunnel stenger man ett løp, og må avvikle trafikken begge veier i det andre løpet, riktignok med full hastighet.
 
Tiltak som kan lette vedlikeholdstilgang i tunnelen under trafikk må identifiseres. Ved to løp vil det være mer utstyr som skal vedlikeholdes. I tillegg vil belastningen utstyret utsettes for i en toløpstunnel være større enn i en ettløpstunnel. En ettløpstunnel gir muligheter for å plassere teknisk utstyr i tilknytning til service-/rømningsveiene slik at adkomst til disse er uavhengig av skinnegående kjøretøy og sportilgang. Vedlikeholdstoget gjør at svært mye sporarbeid kan utføres godt beskyttet ved en ettløpstunnel.
 
Grenseverdier for togmøte person- og godstog og entring av tunnel: Godstog: Maks. 750 m toglengde og 100 km/t hastighet Persontog: Maks. 250 m toglengde og 250 km/t hastighet
 
== Beliggenhet ==
Geologi og topografi for planlagt tunnel er en viktig faktor for valg av ett og to løp. Hvis det ikke er mulig å få til rømning til det fri eller annet sikkert sted ved rømningsveier for minst hver 1000. meter, må det vurderes service-/rømningstunnel eller to løp. Lav fjelloverdekning kan begrense valg av to løp.
 
Tilgjengelighet av beredskapspersonell må vurderes.
 
== Økonomi ==
Livsløpskostnadene må vurderes. Kostnader til drift og vedlikehold veies opp mot investerings- kostnader.
 
 
= Erfaringer fra andre land =
Tabellene nedenfor viser for hvert land jernbanetunneler over 10 km både i drift og under bygging. Tunnelløsning for tunneler < 10 km er ikke listet opp, men likevel gjennomgått. Andel ettløpstunneler øker med avtagende lengde. For Sverige og Finland er det tatt med alle tunneler over 5 km.
Tabellene nedenfor viser for hvert land jernbanetunneler over 10 km både i drift og under bygging. Tunnelløsning for tunneler < 10 km er ikke listet opp, men likevel gjennomgått. Andel ettløpstunneler øker med avtagende lengde. For Sverige og Finland er det tatt med alle tunneler over 5 km.



Sideversjonen fra 28. jun. 2013 kl. 12:02

__NUMBEREDHEADINGS__

Aktuelle tunnelløsninger

Følgende prinsipielle tunnelløsninger benyttes for dobbeltsporede jernbanestrekninger:

  • Ett stort dobbeltsporet løp med rømningsveier til det fri eller annet sikkert sted for minimum hver 1000 m.
  • Ett stort dobbeltsporet løp med parallell service-/rømningstunnel med tverrforbindelse for rømning for minimum hver 1000 m.
  • To separate enkeltsporede løp med tverrforbindelse mellom disse for hver 500 m.
  • To separate enkeltsporede løp med servicetunnel forbundet med rømningsveier mellom tunnelene.

Dette er de samme tunnelløsningene som omfattes av TSI SRT.

Vurdering av tunnelløsningene

Det er gjort vurderinger for både bygge- og driftsfase. Fordeler i byggefase er listet først.

Fordeler med ettløpstunneler:

  • Færre arbeidsfronter
  • Mindre masser som må fjernes
  • Mindre bergoverflateareal for sikring
  • Større tverrsnitt gir mindre laster på konstruksjonene
  • Enklere å etablere overkjøringssløyfer
  • Enklere håndtering av trykkutjevning
  • Mindre utstyr som må vedlikeholdes
  • Mulighet for å plassere teknisk utstyr i rømningstunneler som ikke krever sportilgang ved vedlikehold
  • Lavere trykk- og sugkrefter på installasjoner og konstruksjoner

Fordeler med toløpstunneler:

  • Kortere rømningsveier
  • Full kapasitet i ett løp ved vedlikehold i det andre løpet

Sikkerhet vurderes likt i en driftsfase på grunn av at tiltakene er tilpasset de ulike løsningene (eks. rømningsveier). Det er imidlertid viktig å se på sikkerhet i drivefasen av tunnelen.

Dette tilsier valg av ettløpstunneler for kortere tunneler, mens toløpstunneler blir mest gunstig for lange tunneler, spesielt der hvor det er langt fra tunnel ut i dagen.

Valg av tunnelløsning

Valg av tunnelkonsept gjøres på bakgrunn av følgende kriterier:

  1. Dimensjonerende trafikk
  2. Beliggenhet
  3. Økonomi

Sikkerhetsmessig vil tunnelløsningene tilfredsstille dagens krav til sikkerhet. TSI SRT godtar løsningene på lik linje. Sikkerhetsforskjellene for ett kontra to løp er helt marginale. På strekninger med vesentlig mengde godstrafikk kan forskjellen i sikkerhet være signifikant.

Dimensjonerende trafikk

Dimensjonerende trafikk danner også grunnlaget for tunnelens RAM-krav eller tilgjengelighets- krav. Vedlikehold av tunnelen (generiske arbeidsrutiner) må utføres i hvite tider for å sikre at trafikken ikke blir berørt (kapasiteten opprettholdes).

Vedlikeholdstilgjengelighet må vurderes. Ved ett løp vil man legge opp til arbeid i ett spor og sam- tidig trafikk i nabospor. I en toløpstunnel stenger man ett løp, og må avvikle trafikken begge veier i det andre løpet, riktignok med full hastighet.

Tiltak som kan lette vedlikeholdstilgang i tunnelen under trafikk må identifiseres. Ved to løp vil det være mer utstyr som skal vedlikeholdes. I tillegg vil belastningen utstyret utsettes for i en toløpstunnel være større enn i en ettløpstunnel. En ettløpstunnel gir muligheter for å plassere teknisk utstyr i tilknytning til service-/rømningsveiene slik at adkomst til disse er uavhengig av skinnegående kjøretøy og sportilgang. Vedlikeholdstoget gjør at svært mye sporarbeid kan utføres godt beskyttet ved en ettløpstunnel.

Grenseverdier for togmøte person- og godstog og entring av tunnel: Godstog: Maks. 750 m toglengde og 100 km/t hastighet Persontog: Maks. 250 m toglengde og 250 km/t hastighet

Beliggenhet

Geologi og topografi for planlagt tunnel er en viktig faktor for valg av ett og to løp. Hvis det ikke er mulig å få til rømning til det fri eller annet sikkert sted ved rømningsveier for minst hver 1000. meter, må det vurderes service-/rømningstunnel eller to løp. Lav fjelloverdekning kan begrense valg av to løp.

Tilgjengelighet av beredskapspersonell må vurderes.

Økonomi

Livsløpskostnadene må vurderes. Kostnader til drift og vedlikehold veies opp mot investerings- kostnader.


Erfaringer fra andre land

Tabellene nedenfor viser for hvert land jernbanetunneler over 10 km både i drift og under bygging. Tunnelløsning for tunneler < 10 km er ikke listet opp, men likevel gjennomgått. Andel ettløpstunneler øker med avtagende lengde. For Sverige og Finland er det tatt med alle tunneler over 5 km.

Tabellforklaring:

  • E = enkeltspor, 2E = 2 parallelle enkeltsporede tunneler, D = dobbelspor i ett tunnelløp, +s = separat service- og redningstunnel
  • TBM = tunnelen er bygget vha. tunnelboremaskin, konv. = tunnelen er drevet med konvesjonell metode (sprenging)

Sveits

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Gotthard baseline 57 2E 2017 TBM
2 Lotschberg base tunnel 34,6 E/2E 2007 TBM/Konv.
3 Vereina 19 E/D 1999 Enkeltspor
4 Furka base tunnel 15,4 E 1982 Enkeltspor
5 Ceneri basistunnel 15,4 2E 2019 TBM
6 St.Gotthard 15 D 1882
7 Lötschberg 14,6 D 1913

Sveits har ingen klar strategi for valg av tunnelløsning, og valg av løsning gjøres for hvert enkelt prosjekt avhengig av trafikktetthet, lengde og bergforhold. De nye lange alpetunnelene Gotthard og Lotschberg bygges imidlertid som toløpstunneler med hyppige tverrslag i avstand 300-350 m. Ettløpstunneler er det vanlige konseptet i Sveits for mange nyere tunneler på ca. 5-10 km.

Frankrike

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Mont Cenis 54 2E 2022 TBM/Konv.
2 Frejus (Mont Cenis) 13,7 D 1871 Grensetunnel mot Italia

Til tross for stor satsing på bygging av nye høyhastighetsbaner er det bygget lite nye konvensjonelle jernbanetunneler i Frankrike bortsett fra Kanaltunnelen som er omtalt under Storbritannia. De nye høyhastighetsbanene er bygget med større stigninger og fall enn i de fleste andre land. Dermed har man i stor grad unngått bruk av tunneler.

På den nye LGV Mediterrannée som ble tatt i bruk i 2001 er det totalt 12,5 km med tunneler. Disse er alle ettløpstunneler. Holdningen har imidlertid endret seg, og på linjen Perpignan-Figuerras-Gerona bygges en 8,2 km lange Perthustunnelen som toløpstunneler.

Østerrike

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Koralm tunnel 32,8 2E 2016 TBM
2 Wienerwald 13,4 2E/D 2008 TBM (11 km)
3 Inntal 12,7 D 1994
4 Lainzer 12,3 D/2E 2008 Cut&Cover/TBM
5 Radfeld-Wiesing 11,4 D 2010 Delvis TBM
6 Arlberg 10,6 D 1884
7 Stans-Terfens 10,6 D 2008
8 Brenner basis 55 2E 2020 TBM

De fleste jernbanetunneler i Østerrike har blitt bygget som ettløpstunneler, og dette har vært hovedkonseptet for nye tunneler. Toløpstunneler er kun aktuelt ved tunneler > 20 km. For middels lange tunneler vurderes ett eller to løp for hvert enkelt prosjekt. Det planlegges og prosjekteres flere nye, lange tunneler. Disse blir alle prosjektert som ettløpstunneler.

Tyskland

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Landrucken 10,8 D 1988
2 Mundener 10,5 D 1991

På høyhastighetsbanen Neubaustrecken er det flere tunneler opp mot 10 km. Disse tunnelene er ettløpstunneler. Her er både gods- og persontrafikk. På den nye strekningen Leipzig-Erfurt-Nurnberg og andre høyhastighetsbaner som bygges for 300 km/h velges det i stor grad ettløpstunneler.

EBA (Eisenbahnbundesamt) har utarbeidet retningslinjer for utforming av jernbanetunneler. Her er det bl.a. spesifisert følgende:

  • Tunneler lengre enn 1000 m, og som skal betjene blandet gods- og persontrafikk til samme tid, skal utformes som to separate ettløpstunneler.
  • I enkeltsporede tunneler hvor det ene løpet skal tjene som rømningsvei for det andre, skal tunnelløpene være farbare med vegkjøretøy.

Italia

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Simplon I&II 19,8 2E 1906/22 Konv.
2 Appennino base tunnel 18,5 D 1934 Konv.
3 Vaglia 16,8 D+delvis s 2009 Konv.
4 Valico 16,6
5 Firenzuola 15,3 D 2009
6 Monte Santomarco 15 E 1987 Enkeltsporbane
7 Sciliar 13,2 D 1993
8 Caponero-Capoverde 13,1 D 2001
9 Peloritana 12,8 E 2001 Dobling av eksisterende linje
10 Bussoloeno 12,5 2E 2012
11 Monterotondo 11,1
12 San Donato 11 D 1986
13 Pianoro 10,9 D 2009
14 Raticosa 10,5 D 2009
15 Sant Lucia basis 10,3 D 1977

Italia er det landet i Europa med høyest tunnelandel - hele 10 %. Strategien for nye tunneler er ettløpstunneler.

Sverige

Sverige bygger både ettløps- og toløpstunneler. Sverige har lenge hatt et særkrav om rømningsveier for hver 150-200 m da det er Boverket som stiller krav til evakuering fra tunneler. Dette kravet ble beholdt etter at TSI SRT trådte i kraft da denne åpner for at enkeltland kan beholde strengere krav til tunnelsikkerhet enn TSI SRT foreskriver. Hallandsåsen bygges med to separate løp. Det samme gjelder for Citytunnelen under Malmø sentrum. Tunneler på Grødingebanen og Trollhättan-Gøteborg er bygget som ettløpstunneler.

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Hallandsåstunneln 8,7 2E 2015 63 % TBM, 37 % sprengt
2 Citytunneln 6,0 2E 2010 TBM + cut and cover
3 Citybanan (Stockholm) 6,0 2017
4 Namntalltunneln 6,0 E 2009 Konv.
5 Björnböletunneln 5,2 E 2009 Konv., tas i bruk 2012
6 Arlanda 5,1 D 2000 Konv.

Finland

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Savio 13,5 E 2008 Konv., kun godstrafikk

Japan

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Seikan 53,9 D+s 1988 Konv.
2 Hakkoda 26,5 D 2010 TBM
3 Iwate-Ichinohe 25,8 D 2002
4 Iiyama 22,2 D 2013
5 DaiShimizu 22,2 D 1982
6 Shin-Kanmon 18,7 D 1975
7 Rokko 16,2 D 1972
8 Haruna 15,4 D 1982
9 Gorigamine 15,2 D 1997
10 Nakayama 14,9 D 1982
11 Hokuriku 13,9 D 1962
12 SinShimizu 13,5 E 1967 Dobling av eksisterende linje
13 Aki 13 D 1975
14 Chikushi 11,9 D 2013
15 KitaKyushu 11,8 D 1975
16 Fukushima 11,7 D 1982
17 Kubiki 11,4 D 1969
18 Shiozawa 11,2 D 1982
19 Akakura 10,5 E 1997
20 Ikuta 10,4 D 1976
21 Daisan-shibisan 10 D 2004

Japan har totalt 21 jernbanetunneler over 10 km. De fleste tilhører det japanske høyhastighetsnettet. De bygger alle sine tunneler som ettløpstunneler.

Kina

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Taihang 27,9 2E 2008
2 Wushaoling 21,1 2E 2006 NATM
3 Qinling 18,5 2E 2002
4 Dayaoshan 14,3 D 1987
5 Changliashang 12,8 D

Vi har identifisert 5 lange driftssatte jernbanetunneler i Kina over 10 km. De 3 lengste er ettløpstunneler. De to andre er toløpstunneler.

Spania

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Guadarrama 28,4 2E 2007 TBM
2 Pajares 24,7 2E 2011-2013 TBM

Spania gjennomfører en meget ambisiøs utbygging av et omfattende høyhastighetsnett. Tunnelene bygges som ettløpstunneler.

Storbritannia

No. Navn Lengde (km) Konsept Åpningsår Kommentar
1 Kanaltunnelen 50,5 2E+s 1994 TBM
2 Stratford west 10,1 2E 2007 TBM

Kanaltunnelen mellom Storbritannia og Frankrife er vel 50 km lang og er bygget som to ettløpstunneler med en separat rømnings-/servicetunnel.For Channel tunnel rail link som forbinder Kanaltunnelen med høyhastighetsbane til St.Pancras stasjon i London, er konseptet basert på borede ettløpstunneler. Faktorene for bestemmelse av konseptet var grunnforholdene og tilgjengelighet for rømningssjakter.

Referanser

  • "Verdens lengste tunnelside", http://www.lotsberg.net/
  • "Safety in railway tunnels and selection of tunnel concept", artikkel av Terje Andersen og Børre J. Paaske, Det Norske Veritas.