Tunneler/Prosjektering og bygging/Portaler og vannsikring

1 Hensikt og omfang

Dette kapitlet fastsetter krav til prosjektering og bygging av portaler og vannsikringsløsninger i tunneler. Portaler skal prosjekteres, kontrolleres og godkjennes i henhold til regelverket for Bruer og konstruksjoner/Prosjektering og konstruksjoner.

2 Kontroll og godkjenning

TRV:08253

Kontroll og godkjenning av vannsikringsløsninger: Det skal utføres prosjekteringskontroll i henhold til NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016 (Eurokode 0). Dersom vannsikringsløsningen inngår som et bærende element i tunnelkonstruksjonen, skal den også godkjennes iht. Bruer og konstruksjoner/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav#Kontroll og godkjenning.

3 Portaler

For krav til prosjektering av tunnelportaler gjelder Bruer og konstruksjoner/Prosjektering og bygging.

TRV:00137

Behov for portaler: Behov for portal skal vurderes for å eliminere fare for nedfall av blokker eller stein, snøskred, is og hindre at vann renner ut over sporet.

Behov for portaler for rømningstunneler og servicetunneler skal vurderes spesielt.

TRV:00138

Portallengde inn i tunnel: Lengden på kontaktstøpt del av portal inn i tunnelen skal fastsettes på grunnlag av bergmassekvalitet og bergoverdekning, samt behov for vannsikring.

TRV:00140

Forskjæring inn mot portal: Det skal sikres at forskjæring inn mot portalen har tilstrekkelig bredde ut fra plassbehov ved mulig nedfall av is, snø eller stein, og plassbehov for portalstøp.

TRV:00141

Avslutning av portal:

  • portaler med tilbakefyllingmasser skal avsluttes med en fritt oppstikkende vertikal krage på minimum 300 mm.
  • lengden på frittbærende del utenfor tilbakefyllingsmasser skal være minimum to meter

TRV:00142

Fuktisolering: For vanntett utførelse av portal i det fri gjelder:

  • det skal benyttes utvendig membran på frittbærende del
  • ved risiko for nedfall og skred på portal vurderes behov for beskyttelse/støtpute i hvert enkelt tilfelle

TRV:00144

Beskyttelsesjording for portaler: I hvert enkelt tilfelle skal det vurderes om det er nødvendig med spesielle tiltak for å ivareta krav til jording, f.eks. ved seksjonering, jf. Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning.

4 Vannsikringsløsninger for jernbanetunneler

4.1 Generelle krav

TRV:00145

Formål med vannsikringsløsning:

  • vannsikringen skal sikre at det unngås direkte drypp, rennende vann og isdannelse som kan treffe jernbanetekniske installasjoner
  • vannlekkasjer skal føres frostsikkert ned i dreneringssystemet

TRV:00148

Vannsikringsløsninger: En av følgende løsninger skal benyttes:

  1. kontaktstøpt betonghvelv med membran
  2. sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran
  3. betongsegmenter for TBM
I tunneler med svært lite fukt og lekkasje bør det enkelte prosjekt gjøre sine vurderinger om det er tilstrekkelig med vannsikringsløsning kun over spor og tekniske installasjoner, eller om det er nødvendig med gjennomgående vannsikring. Det kan benyttes ulike vannsikringsløsninger for ulike deler av tunnelen.

TRV:00149

Beskyttelsesjording for vannsikringsløsninger: I hvert enkelt tilfelle skal det vurderes om det er nødvendig med spesielle tiltak for å ivareta krav til jording, f.eks. ved seksjonering, jf. Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording og utjevning.

4.2 Dimensjonerende laster

For dimensjonerende laster, se Tunneler/Prosjektering og bygging/Laster.

4.3 Frostdimensjonering

TRV:00150

Frostdimensjonering av kontaktstøpt betonghvelv: Kontaktstøpt betonghvelv med membran skal ikke dimensjoneres for frostinntrengning.

Det er ikke kjent at det har forekommet skader i slike konstruksjoner på grunn av frost ved betongtykkelser på minimum 25 cm. Selve membranen vil ikke få varig skade av frysing, men den vil bli mindre elastisk når temperaturen er under null grader. Det forutsettes at ekspandert volum av frosset vann finner minste motstands vei inn i berget og langs med drenssjiktet, og at det derfor vil være et begrenset trykk som bygger seg opp ved ev. frysing av drensjiktet og bakenforliggende vannmettet sprøytebetong.

TRV:00151

Frostdimensjonering av sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran: Det skal vurderes frostinntrengning for hver enkelt tunnel basert på analyser av temperaturforløp der følgende parametere skal legges til grunn:

  • laveste gjennomsnittlige utelufttemperatur over 4 døgn
  • tunneltverrsnitt
  • togbevegelser
  • tunnelens lengdeprofil
  • bergtemperatur
  • membranens laveste ytelsestemperatur. De godkjente vanntettingsmembranene angitt i TRV:00159 har en laveste ytelsestemperatur på -5°C
Membranens elastisitetsegenskaper svekkes dersom den utsettes for syklisk frysing/tining ved temperaturer lavere enn -5 °C. Det gir imidlertid ingen svekkelse av membranens in-situ strekkfasthet til grenseflatene mot sprøytebetongen.

4.4 Konstruksjonsdetaljer og krav til materialer

4.4.1 Kontaktstøpt betonghvelv med membran

Prinsippskisse av kontaktstøpt betonghvelv med membran er vist i Figur: Prinsippskisse kontaktstøpt betonghvelv med membran.

Figur: Prinsippskisse kontaktstøpt betonghvelv med membran

TRV:00155

Kontaktstøpt betonghvelv: Betonghvelvet skal ha en minimumstykkelse på 300 mm. Det skal ikke forekomme hulrom eller dårlig utstøpning som reduserer kapasiteten.

For krav til kontaktstøpt betonghvelv med membran gjelder Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1 prosess 34.2.

For brannbeskyttelse skal betongen tilsettes min. 2 kg/m3 monofilament polypropylenfiber med tykkelse 18 µm og lengde ca. 6 mm.

For fiberduken gjelder følgende:

  • duken skal være iht. NS-EN 13256 og relaterte standarder
  • duken skal ha en flatevekt på 1200 g/m2
  • hastighetsindeks VI50 for permeabilitet normalt på planet uten last skal være minimum 1x10-4m/s
  • minimum strekkstyrke skal være minimum 30 kN/m

4.4.2 Sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran

Prinsippskisse av sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran er vist i Figur: Prinsippskisse sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran.

Figur: Prinsippskisse sprøytebetongkledning vanntettet med sprøytbar membran

Krav til materialer og utførelse for de ulike delene av konstruksjonen er spesifisert under.

TRV:00157

Materialkrav til utjevningslaget:

  • det stilles ikke krav til tidligfasthet eller seighetsegenskaper til utjevningsbetongen. Utjevningsbetongen må imidlertid tilfredsstille krav til sluttfasthet og tetthet/porøsitet/bestandighet identisk med bergsikringssprøytebetongen.
  • for å kunne oppnå tilstrekkelig ruhet skal det benyttes fint tilslag med Dmax< 4 mm.

For øvrige krav gjelder Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1 prosess 33.4.

Dersom utjevningslaget kun er en ren overflatebehandling kan det være uten fiber. Dersom det er behov for en mer omfattende bergsikringssprøytebetong før vanntettingslaget påføres, bør denne sprøytebetongen fiberarmeres og deretter påføres et lag uten fiber før sprøytemembranen legges på.

TRV:00158

Tykkelse: Totaltykkelse av sprøytebetong til utjevningslag og stabilitetssikring skal være 80 mm.

Sprøytebetong i vannsikringsløsningen inngår i den endelige sprøytebetongkonstruksjonen og vil forsterke bergsikringsprøytebetongen.

TRV:00159

Godkjente sprøytbare vanntettingsmembraner: Sprøytbare vanntettingsmembraner skal godkjennes av Bane NOR. Per i dag er følgende produkter godkjent:

  1. Masterseal 345 (BASF)
  2. Tekflex DS-W (Minova Nordic AB)

Disse produktene oppfyller kravene Bane NOR som stiller til sprøytbare vanntettingsmembraner. For beskrivelse av godkjenningsprosess og krav til tester og fullskala forsøksstrekning i tunnel, se spesifikasjon for sprøytbar vanntettingsmembran.

TRV:00160

Utførelse av sprøytbar vanntettingsmembran:

  • produktet skal påføres etter leverandørens anvisning
  • sprøytbar vanntettingsmembran skal ikke utføres direkte på vannlekkasjer og fuktområder uten temporære drenstiltak
  • det skal påføres minimum nominell membrantykkelse på 4 mm, og alltid i henhold til leverandørens anvisning
  • detaljer i utførelsen (sprøyteteknikk, utstyr, mm.) skal være iht. leverandørens anvisninger, og skal fremlegges for godkjenning
  • mengden måles som utført areal (m2)
Kontroll på vannet med forinjeksjon i kombinasjon med lokal drenering er spesielt viktig for utførelsen av sprøytbar vanntettingsmembran. En maksimal innlekkasjemengde på 5 l/min/100 m vil gi egnede forhold for teknisk gjennomførbarhet av sprøytbar vanntettingsmembran av typene man har erfaring med.

TRV:00161

Sprøytebetong til dekksjikt:

  • for krav til sprøytebetong gjelder Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1 prosess 33.4, fiberarmert sprøytebetong, energiabsorpsjonsklasse E1000
  • for brannbeskyttelse skal sprøytebetongen tilsettes min. 2 kg/m3 monofilament polypropylenfiber med tykkelse 18 µm og lengde ca. 6 mm.
  • utførelsen skal være i henhold til membranleverandørs anvisning
  • minimumstykkelse skal være 60 mm
  • dekksjiktet kan påføres når membranen har nådd en herdetilstand tilsvarende overflatehardhet Shore A = 45, eller minimum 50 % av membranens endelige herdetilstand

4.4.3 Betongsegmenter for TBM

For beskrivelse av krav til betongsegmenter for TBM, se Tunneler/Prosjektering og bygging/Tunneldriving og stabilitetssikring#Tunneler drevet med TBM

5 Vannsikringsløsninger for rømningstunneler/tverrpassasjer/servicetunneler

TRV:00163

Vannsikring av rømningstunneler/tverrpassasjer/servicetunneler: Rømningstunneler/tverrpassasjer/servicetunneler skal bygges med vannsikring basert på lokal avskjerming og bortleding av lekkasjer over installasjoner på enkleste måte.