Faserverstärkte Betonelemente für Tunnel in Israel
Der Gilon Tunnel befindet sich auf dem 23 km langen Abschnitt der Bahnstrecke von Akko nach Carmiel. Der doppelröhige Eisenbahntunnel hat eine Länge von 4.700 m und einen Durchmesser von 8,50 m je Röhre. Der Tunnel war ein noch fehlendes Puzzleteil für die 145 km lange Verbindung zwischen Tel-Aviv und Carmiel. Gleichzeitig ist die Strecke eine der ersten beiden in Israel, die elektrifiziert wurden. Eigentümer und Bauherr ist die Israel Railways Company.
Das renommierte Planungsunternehmen Bridge Design Services AG mit Sitz in Zürich trat vor zwei Jahren mit der Anfrage an die Brugg Contec AG heran, ob Befahrbarkeitsplatten für Eisenbahntunnel mithilfe von synthetischen Makrofasern anstelle von herkömmlicher Stabstahlbewehrung machbar sind. Befahrbarkeitsplatten sind Betonfertigteile, die im Wesentlichen bei Eisenbahntunneln verwendet und zwischen den Gleisen verlegt werden. Dank den Platten können Rettungsfahrzeuge unproblematisch ein- und ausfahren in den beziehungsweise aus dem Tunnel heraus.
Passgenau
Da die Brugg Contec AG in der Vergangenheit bereits an Projekten mit derselben Aufgabenstellung beteiligt war – zum Beispiel am Schlüchtener Tunnel in Deutschland –, konnte das Unternehmen mit diesen Referenzen und mit einer statischen Bemessung das Planungsteam für den Tunnel in Israel von sich überzeugen. Die bikomponente Makrofaser Concrix ES ist für solche Anwendungen sehr gut geeignet. Sehr gute Leistungswerte als auch lang dauernde Kriechtests prädestinieren die Faser dafür.
Wesentlicher Grund für den Einsatz von Makrofasern in dem israelischen Projekt war die Geometrie der Fertigteilelemente. Die 1,29 x 1,22 x 0,20 m großen Elemente sind mit Aussparungen versehen, die passgenau auf den Betonschwellen der Schienen aufliegen. Konventionell mit Stabstahl bewehrt, ist die Herstellung solcher Elemente aufwendig, kosten- und zeitintensiv. Dagegen ist das Ausgiessen der Schalungen mit Kunststofffaserbeton einfach und bietet für den Hersteller, den einbauenden Betrieb und den späteren Eigentümer des Tunnels diverse Vorteile wie Kostensenkung, Schutz vor Abplatzungen beim Transport und Einbau durch dreidimensionale Bewehrung und Langlebigkeit.
Exakte Faser-Dosierung
Das Team der Bridge Design Services AG nahm auf der statischen Grundlage der Brugg Contec AG eine weitere detailliertere Untersuchung und Bemessung vor. Mithilfe der Software „Lusas“ konnten die Elemente noch exakter bemessen und die Dosierung der Faser letztlich auf 3,0 kg/m3 festgelegt werden. Nach Aussage des verantwortlichen Ingenieurs konnte mit diesen Berechnungen die tatsächlich erreichte Bruchlast sehr gut abgeschätzt werden.
Das Fertigteilwerk Solel Boneh und die Firma Ackerstein Ind. Ltd. produzierten die insgesamt 22.500 Faserbetonelemente vor Ort in Israel. Vor Beginn der Herstellung wurden anhand von Musterelementen ausführliche Bruch- und Belastungstests im Prüfstand durchgeführt. Das Versetzen der Blockelemente auf der Tunnelbaustelle erfolgte auf einfache Art und Weise mittels Lkw-Kran.
