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15.02.2021

Forschung für längere Lebensdauer

Auto- und Bahntunnel sind höchst komplexe Bauwerke, die gewaltigen Kräften standhalten müssen. Einwandfrei funktionierende Drainagesysteme aus Kunststoff für die Ableitung von Grundwasser sind dabei ein unerlässliches Element für betriebsfähige Tunnelbauten. Am Department für Kunststofftechnik forscht man im neuen von https://www.oebb.at/de/ ÖBB, ASFINAG https://www.asfinag.at/und BMK geförderten Projekt DrainRepair gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Subsurface Engineering und den Firmen NordiTube SE und RTi GmbH an neuen Verfahren und Materialien für die Sanierung beschädigter Drainagen. 

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Bild von Thomas Wolter auf Pixabay

Für die langfristige Nutzung von Auto- und Bahntunneln sind unter anderem wasserführende geologische Schichten besonders zu berücksichtigen. Anfallendes Wasser und hoher Wasserdruck müssen in vielen Fällen geregelt abgeleitet werden. Zumeist wird das Wasser dabei durch einen Ringspalt zwischen Außen- und Innenschale des Tunnels in Drainagerohre geleitet. Für solche Leitungen werden häufig perforierte, also mit Löchern oder Schlitzen versehene, Kunststoffrohre verwendet, die in regelmäßigen Abständen gewartet und gereinigt werden müssen, um beispielsweise Versinterungen zu lösen. Versinterungen entstehen, wenn sich Mineralien aus fließendem Wasser am Untergrund ablagern, Krusten bilden und dadurch die Drainagen verlegen. Intensive Reinigungsarbeiten können aber auch zu Schäden an den Rohren führen, die im schlimmsten Fall sogar eine Bedrohung für das gesamte Bauwerk darstellen und möglichst rasch behoben werden müssen.

Eine Reparatur von Drainageleitungen muss „grabenlos“ erfolgen, da andernfalls die komplette Tunnelschale entfernt werden müsste, was neben immensen Kosten auch langfristige Tunnelsperren mit sich bringen würde. Aus dem Bereich der kommunalen Wasserwirtschaft und dem Kanalwesen sind einige Verfahren zur Sanierung bekannt, die ohne komplettes Ausgraben des Rohres auskommen. Allerdings berücksichtigen diese nur in den wenigsten Fällen spezifische Aspekte des Tunnelbaus, wie zum Beispiel eingeschränkte Zutrittsmöglichkeiten, nachträglich notwendige Öffnung der Drainageschlitze, oder dass es keine Absperrmöglichkeit für das Drainagewasser gibt. 

Ziel des Projektes DrainRepair – Adaptierung von Sanierungsmethoden für Drainagerohre im Tunnelbau ist es nun, bereits vorhandene, grabenlose Verfahren dahingehend zu adaptieren, damit sie auch in der Tunnelsanierung angewendet werden können. Zur Reparatur könnten beispielsweise unter Wasser härtende Harze, die Schläge und Stöße besser aufnehmen können, zum Einsatz kommen. Zusätzlich könnte das Material des Gewebeschlauchs verbessert werden, um die Stabilität des gesamten Verbundes zu erhöhen. Nicht nur die Instandsetzung selbst steht dabei im Fokus der Forschung, sondern auch die Haltbarkeit der Reparatur.

 


Förderung: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, Mobilität der Zukunft, VIF 2019, Laufzeit 2020-2023 

Partner: Montanuniversität Leoben (Konsortialführung) - Lehrstühle für Chemie der Kunststoffe, Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe und Subsurface Engineering; NordiTube Technologies SE, Niederlassung Österreich, RTi Austria GmbH