521 2016 Endringsartikkel 1312

Endringsinformasjon

EndringsID 1312
Forslagsdato 07.01.2016
Forslagsstiller Trine Bye Sagen
Klassifisering Kravendring
Bok 521 Tunneler, prosjektering og bygging
Kapittel 11 Vann- og frostsikring
Avsnitt 3.2 Konstruksjonstyper
Forslagstekst I Jernbanedirektørens ledermøte 5/1-16 ble Tunnelpolicy vedtatt. Den slår fast at for nye tunneler bør sikring mot innlekkasje av vann basere seg på følgende prinsipp:

- Det velges en vannsikringsløsning som kan monteres i direktekontakt med bergsikringen.

Dette betyr at hvelvløsninger som PE-skum og betongelementhvelv tas bort fra listen over aktuelle konstruksjonstyper. Det må da evt. søkes dispensasjon for å benytte disse løsningene.

Referansedokumenter

Vurdering av endringen

Vannsikringsløsninger som monteres i direktekontakt med bergsikringen har få komponenter som kan feile, og gir med det god kontroll både på sikkerhet og korrektivt vedlikehold. Det forventes minimalt/ingen behov for vedlikehold for kontaktstøpt betonghvelv med membran i angitt teknisk levetid på 80 år. For sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytebar membran må det påregnes noe vedlikehold på punktlekkasjer.

En usikkerhet som råder i fagmiljøet er at det er svært vanskelig med 100 % sikkerhet å kunne forutsi hva som skjer av utvikling i berget over tid. Muligheten for å inspisere sikret bergoverflate gir derfor en ekstra trygghet i form av at det er mulig å avdekke utvikling av oppsprekking i god tid før det utvikler seg nedfall. Løsninger som monteres i direktekontakt med bergsikringen har en stor fordel ved at de enkelt gir god oversikt over tilstanden på primærkonstruksjonen og global stabilitet fra tunnelrommet, mens frittstående hvelvløsninger bidrar til å dekke til sikret bergoverflate. Løsningen med betongelementhvelv er dimensjonert for å tåle nedfall av blokklast inntil 60 kN, mens løsningen med PE-skum ikke tilfredsstiller dette kravet, og vil dermed kreve inspeksjon bak konstruksjonen. Jernbaneverket ønsker å unngå behov for visuell inspeksjon bak konstruksjonen, og i stedet tilrettelegge for fjerninspeksjon, men det finnes per i dag ikke en god løsning på dette. En manuell inspeksjonsmulighet krever et større sprengningsprofil, og stans i togtrafikken mens inspeksjon utføres. I tillegg er levetiden usikker, det er teknisk krevende å montere systemet optimalt, og større reparasjoner og utskifting er utfordrende. Betongelementhvelv har omtrent lik investeringskostnad som kontaktstøp, og innehar en rekke komponenter som kan feile, og det må påregnes et visst behov for tilsyn og utskifting i løpet av teknisk levetid. Elementene er dessuten store og tunge, og dette er krevende sett i et sikkerhet, helse og arbeidsmiljø-perspektiv. Sett disse løsningene opp mot hverandre, kommer kontaktstøp bedre ut totalt sett.

Ved å ta bort hvelvløsninger fra Teknisk regelverk setter dette retning på ønsket utvikling innen løsninger som kan monteres i direktekontakt med bergsikringen. Dette vil føre til mer enhetlige løsninger og et mer forutsigbart kostnadsbilde.

Dagens krav:

Konstruksjonstyper for vann- og/eller frostsikring som per i dag er brukt av Jernbaneverket er:

  • Betongsegmenter for TBM
  • Hvelv av betongelementer
  • Hvelv av PE-skum brannbeskyttet med armert sprøytebetong
  • Kontaktstøp med drenslag og membran
  • Sprøytbar vanntettingsmembran

Forslag til ny kravtekst:

Følgende konstruksjonstyper for vannsikring skal benyttes:

a) Betongsegmenter for TBM

b) Kontaktstøpt betonghvelv med membran

c) Sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran

R - pålitelighet

Hvelvløsninger av betongelementhvelv og PE-skum innehar en rekke komponenter i løsningen som kan feile, og dermed bidra til å svekke løsningens egenskaper for vann- og frostsikring. Påliteligheten til bolter vil kunne svekkes over tid ved utmatting og korrosjon av boler. For PE-skum må det påregnes at det oppstår vanngjennomtrengning i enkeltpunkter i teknisk levetid, noe som vil kreve en del vedlikehold.

A - tilgjengelighet

Vann- og frostsikringsløsninger vil i utgangspunktet ikke være noen stor kilde til redusert oppetid på jernbaneinfrastrukturen. Løsningene er robuste og det forventes et begrenset omfang av feil sett i et livsløpspersepktiv. RAMS-analyse for de fire ulike løsningene har imidlertid avdekket at det foreligger en liten sannsynlighet for akutt nedfall av objekter på sporet for PE-skum og betongelementhvelv som kan medføre stengning, og dermed kan påføre infrastrukturen forsinkelsestimer på strekningen.

M - vedlikeholdbarhet

Alle fire løsninger vil kreve noe utsatt korrektivt vedlikehold for utbedring av eventuelle punktlekkasjer. Dette er vedlikehold som i stor grad kan planlegges utført i hvite tider i døgnet og planlagte togfrie perioder.

Frekvensen for akutt feilretting antas å være liten, men det er imidlertid en liten sannsynlighet for at laskeplater og øvrige montasjemateriell som inngår i takelementmontasjen i betongelementhvelv kan løsne. Det kan også forekomme nedfall av objekter som inngår i PE-skum løsningen. Dette kan påkreve stengning av tunnel for togtrafikk for akutt utrykning for utbedring av feil.

S - sikkerhet

Utført risikoanalyse har ikke avdekket forhold som gjør at løsningene fremstår som en spesiell stor bidragsyter til redusert risikonivå i norske jernbanetunneler. Dagens tunneler sikres systematisk etter Q-metoden, og bergsikringen har til hensikt å ivareta bergstabiliteten med en forutsatt levetid på 100 år. Som en følge av det anses det som lite sannsynlig at det skal oppstå blokknedfall av en slik karakter at det medføre farer for sammenstøt med tog og potensiale for skade og tap av menneskeliv.

Et usikkerhetsmoment som råder i fagmiljøet er imidlertid at det er svært vanskelig ed 100 % sikkerhet å kunne forutsi hva som skjer av utvikling i berget over tid. Muligheten for å inspiseres sikret bergoverflate gir derfor en ekstra trygghet i from av at det er mulig å avdekke utvikling av oppsprekking i god tid før det utvikler seg til nedfall. For løsninger hvor vannsikringen bidrar til å dekke til sikret bergoverflate gjennom frittstående konstruksjoner, er det stilt krav til at løsningene skal være dimensjonert for å tåle nedfall av blokklast inntil 60 kN. Løsningen med PE-skum tilfredsstiller ikke dette kravet. Konstruksjoner som monteres i direktekontakt eller integrert i bergsikring, har en stor fordel ved at de enkelt gir god oversikt over tilstanden på primærkonstruksjonen og global stabilitet fra tunnelrommet.

L - levetid

Kravet til teknisk levetid for vannsikringsløsninger i norske jernbanetunneler er satt til 80 år. Krav til teknisk levetid gjelder i utgangspunktet hele konstruksjonen. Det forutsettes at visse komponenter kan vedlikeholdes eller byttes i løpet av den angitte tekniske levetiden. Dette innebærer at krav til teknisk levetid vil kunne innfris for alle de fire løsningene. For PE-skum vil det innebære mer vedlikehold enn for de andre løsningene.

Ø - økonomi

PE-skum og sprøytbar membran ligger i utgangspunktet ganske likt i pris ved investering. Begge løsningene må påregne noe utskifting og vedlikehold i løpet av levetiden, hvorav sprøytbar membran innehar færre komponenter og fremstår derfor som rimeligere og enklere å utføre vedlikehold på dersom punktlekkasjer skulle oppstå i driftsperioden.

Investeringskostnaden for betongelementhvelv og kontaktstøp er omtrent den samme, men betongelementhvelv innehar en rekke komponenter som kan feile og det må påregnes et visst behov for tilsyn og utskifting i løpet av teknisk levetid. Kontaktstøp er en robust løsning som vil kreve minimalt/ingen vedlikehold i angitt teknisk levetid på minimum 80 år.

K - kapasitet

Ikke aktuelt.

Oversikt over dokumenter som er relevante for vurderingen av endringen

RAM- og risikovurdering av vann- og frostsikringsløsninger av 19.08.2015. Dokumentnr. 201505316.

Rapport vedtatt i Jernbanedirektørens ledermøte: "Jernbanetunneler: Anbefalt konstruksjonsprinsipp".

Høringskommentarer

Forslaget til endring er beskrevet i rapport "Jernbanetunneler: Anbefalt konstruksjonsprinsipp", og har vært på høring internt i Jernbaneverket, til eksterne rådgivere, Statens vegvesen og Trafikverket.

Det var bred enighet om at Jernbaneverket fremover bør velge vannsikringsløsninger i direktekontakt med bergsikringen, og forslag til endring ble vedtatt i Jernbanedirektørens ledermøte 5/1-16. Saksnummer 050116003

Innstilling fra fagansvarlig

Endringen anbefales.

Behandling i godkjenningsrådet

Trafikk

OK

Prosjekter

ok--Finn Holom (diskusjon) 15. jan. 2016 kl. 12:29 (CET)

Infrastruktureier

OK--Jens Melsom (diskusjon) 11. jan. 2016 kl. 18:46 (CET)

Teknologi

OK

Konklusjon

Endringen gjennomføres

-- Husk å endre kategori til \"Endringsartikler til godkjenning\" når forslaget er klart! --