Österreichischer Tunneltag 2018

STUVA-Forschung mit Innovationspreis ausgezeichnet

Wasserdurchlässiges Ringspaltmaterial für einschalige Tübbingbauweise

Am 10. Oktober 2018 hat das Österreichische Nationalkomitee der International Tunnelling and Underground Space Association (ITA) die STUVA für die „Entwicklung eines wasserdurchlässigen Ringspaltmaterials für eine einschalige dränierende Tübbingbauweise“ mit dem Innovationspreis ausgezeichnet. Während einer feierlichen Zeremonie im Rahmen des Österreichischen Tunneltages 2018 wurde die Trophäe an die STUVA und ihre Forschungspartner IMM Maidl & Maidl (Deutschland), Porr Bau GmbH (Österreich) und MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG (Deutschland) übergeben. Das Preiskomitee des Österreichischen Tunneltages würdigt mit dem Preis regelmäßig besonders kreative Entwicklungen im Tunnelbau.

Der STUVA und ihren Forschungspartnern ist es mit ihrer Entwicklung gelungen, die Kostenvorteile des einschaligen Tunnelbaus auch bei höheren Wasserdrücken zu nutzen.

Bislang wurden Tübbingtunnel in einschaliger Bauweise zumeist druckdicht ausgeführt, wobei die Abdichtung mittels Dichtrahmenprofilen erfolgt. Ab einem Wasserdruck von etwa 5 bar musste jedoch bislang auf eine wesentlich aufwendigere und teurere zweischalige Konstruktion mit einer zusätzlichen Dränageschicht zwischen Innen- und Außenschale ausgewichen werden. Mit dem neu entwickelten pumpfähigen Ringspaltmaterial ist dies nicht mehr nötig, da es eine ausreichend hohe Durchlässigkeit besitzt, um als Dränage genutzt werden zu können.

Kernidee der Entwicklung ist das definierte Aufschäumen von Zementsuspension mittels Schaumgenerator zum Erzielen einer offenporigen und wasserdurchlässigen Struktur mit ausreichender Festigkeit zur Gewährleistung der Tübbingbettung. In den Versuchshallen der STUVA wurden deshalb an einem speziell dafür entworfenen Versuchsstand für Ringspaltmörtel eine Suspensionsrezeptur sowie die genauen Dosierungen der Zuschlagmittel in umfangreichen Versuchsreihen ermittelt und getestet. Dabei galten strenge Vorgaben für die Verarbeitbarkeit, Pumpfähigkeit, Stabilität sowie Wasserdurchlässigkeit und Druckfestigkeit des Materials. Ergänzend wurden Untersuchungen zum Versinterungsverhalten durchgeführt, um die Dauerhaftigkeit des Materials sicherzustellen.

Das innovative Ringspaltmaterial weist gleich mehrere substantielle Vorteile auf:

Weitgehende Ressourcenschonung durch weniger Zuschlagkörnung und Zement

Verbesserter Umweltschutz durch geringeren Ausbruchquerschnitt (weniger Ausbruchmaterial, weniger Deponieraum)

Erhöhung der Sicherheit, da keine Gefahr durch herausfliegende Packer (kein Verblasen von Perlkies)

Kürzere Bauzeit durch Verzicht auf zusätzliche Innenschale (Herstellung in einem Arbeitsgang)

Erweiterung des Einsatzbereichs von Tübbingtunneln im Festgestein durch geringere Kluftwasserdrücke (einfachere Abdichtung)

 

Die generelle Eignung des entwickelten Ringspaltmaterials wurde nicht nur bei den Versuchsreihen im Labor, sondern auch bei Baustellenversuchen nachgewiesen. Die Ergebnisse wurden zwischenzeitlich zum Patent angemeldet.

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