Forskjell mellom versjoner av «Kriterier for valg av antall tunnelløp»

Fra Lærebøker i jernbaneteknikk
Hopp til: navigasjon, søk
(Tatt inn i lærebok)
(Alt er flyttet til lærebok)
 
Linje 1: Linje 1:
__NUMBEREDHEADINGS__
 
== Valg av tunnelkonsept==
 
Valg av tunnelkonsept gjøres på bakgrunn av ulike faktorer. Kriterier som legges til grunn for valget er listet opp i tabell nedenfor. I tillegg er det også en rekke variabler som kan ha betydning for valg av tunnelkonsept, se tabell nedenfor.
 
  
Sikkerhet er ikke tatt inn som et kriterium for valg av tunnelkonsept da alle konseptene tilfredsstiller dagens krav til sikkerhet. TSI for sikkerhet i jernbanetunneler godtar løsningene på lik linje. Innsamling av materiale fra ca. 100 tunnelulykker fra jernbanetunneler opp til 20 km indikerer ikke noen signifikant forskjell mellom ettløps- og toløpstunneler.
 
 
For å bestemme tunnelkonsept og tekniske løsninger må tunnelens RAMS-ytelse være kjent. RAMS-ytelsen beregnes på bakgrunn av dimensjonerende ruteplan, akseptkriterier for tilgjengelighet og akseptkriterier for sikkerhet.
 
 
===Kriterier===
 
Følgende kriterier legges til grunn for valg av tunnelkonsept:
 
{| class="wikitable"
 
!No.  !! Kriterium !! Beskrivelse !! Betydning for
 
|-
 
| 1 || Tunnellengde ||
 
* Lang
 
 
* Middels lang
 
 
* Kort
 
|
 
* Antall løp
 
 
* Sikkerhetstiltak
 
|-
 
| 2 || Trafikkmengde ||
 
* Høy
 
 
* Middels
 
 
* Lav
 
|
 
* Antall løp
 
 
* Overbygning
 
 
* Kontaktledning
 
 
* Sikkerhetstiltak
 
|-
 
| 3 || Trafikktype ||
 
* Blandet trafikk
 
 
* Persontrafikk
 
 
* Godstrafikk
 
|
 
* Antall løp
 
 
* Profil
 
|-
 
| 4 || Beliggenhet ||
 
* Høyfjell
 
 
* Lavfjell
 
* Tunnel med stasjon
 
* Tunnel med liten fjelloverdekning
 
|
 
* Antall løp
 
 
* Utforming av rømningsveier
 
|-
 
| 5 || Hastighetsnivå ||
 
* 300 km/h
 
 
* 250 km/h
 
 
* 200 km/h
 
 
* 160 km/h
 
* 100 km/h
 
|
 
* Antall løp
 
 
* Profil
 
 
* Portalutforming
 
|-
 
| 6 || Økonomi ||
 
* Investeringskostnader
 
 
* Livsløpskostnader
 
|
 
* Antall løp
 
|}
 
 
====  Tunnellengde ====
 
For tunneler ''over 20 km'' i Europa bygges så og si alle nye tunneler med to løp. I Japan velger man imidlertid å bygge også de lengste tunnelene som ett-løps tunneler. Japan har totalt 22 jernbanetunneler over 10 km der de fleste tilhører det japanske høyhastighetsnettet.
 
 
For tunneler ''mellom 10-20 km'' er situasjonen noe mer blandet. Land som Spania, Frankrike, Tyskland og Sveits velger to-løpstunneler. Østerrike og Italia benytter både ett-løpstunneler og to separate løp.
 
 
For tunneler ''under 10 km'' er også valg av tunnelkonsept blandet.
 
 
Det har likevel vært en klar tendens de siste 10-15 årene å velge to separate enkeltsporede løp for tunneler ''lengre enn 10 km''.
 
 
TSI for sikkerhet i jernbanetunneler angir at for tunneler som er lengre enn 20 km bør det vurderes spesielle sikkerhetstiltak utover det som det er stilt krav til.
 
 
==== Trafikkmengde ====
 
Den dimensjonerende ruteplanen vil angi antall tog som skal trafikkere tunnelen og togfrekvenser i de ulike deler av døgnet og hverdagstrafikk vs. helgetrafikk.
 
 
==== Trafikktype ====
 
Den dimensjonerende ruteplanen vil angi hvilke togtyper som skal trafikkere tunnelen. Den vil også si noe om evt. samtidig kjøring av persontog og godstog i tunnelen.
 
 
====  Beliggenhet ====
 
Geologi og topografi for planlagt tunnel er en viktig faktor for valg av konsept. Hvis det ikke er mulig å få til rømning til det fri eller annet sikkert sted ved rømningsveier for hver 1000 meter, må det vurderes service-/rømningstunnel eller to løp. Lav fjelloverdekning kan begrense valg av to enkeltsporede løp.
 
 
==== Hastighetsnivå ====
 
Det vil være et betydelig økt trykk og tilhørende lufthastighet ved to enkeltsporede løp i forhold til ett stort dobbeltsporet løp. Ved et dobbeltsporet løp vil tog kunne møtes i hastigheter opp mot 250 km/t (akseptkriterier med tanke på lufthastighet og trykk er oppnådd).
 
 
For tunnel med stasjon er det lite sannsynlig at det er mulig å oppnå akseptkriterier med hensyn på lufthastighet og trykk med to-løps tunnel.
 
 
Soniske smell kan oppstå i forbindelse med høyhastighetstunneler. Sannsynligheten for dette reduseres kraftig med ballastspor, større tunnelprofil, trykkutjevningssjakter og ved å etablere konformede tunnelportaler.
 
 
====  Økonomi ====
 
Generelt kan det sies at investeringskostnadene for å bygge to løp er 20-30 % dyrere enn for et dobbeltsporet løp. Investeringskostnadene må imidlertid vurderes opp mot livsløpskostnadene.
 
 
===  Variabler ===
 
 
{| class="wikitable"
 
! No. !! Variabel !! Beskrivelse
 
|-
 
| 1 || [[Kriterier for valg av tunnelkonstruksjoner#Forslag til nye krav til stabilitetssikring og vann- og frostsikring|Levetid]]
 
||
 
* 100 år
 
* 80 år
 
* 50 år
 
|-
 
| 2 || Overbygning ||
 
* Ballastspor
 
 
* Fastspor
 
 
|-
 
| 3 || Drivemetode ||
 
* Konvensjonell drift
 
 
* TBM
 
|-
 
| 4 || Kontaktledning ||
 
* Tradisjonelt anlegg
 
 
* Strømskinne
 
|-
 
| 5 || Sporveksler ||
 
* Sporsløyfe
 
|}
 
 
==== Levetid (Drift, regularitet og vedlikehold) ====
 
Tilgang til tunnelen for vedlikehold og inspeksjon er viktig i beslutningen om tunnelkonsept. Samfunnet stiller strenge krav til tilgjengelighet på anlegget og punktlighet i togtrafikken.
 
 
Med tanke på vedlikehold, vil man ved ett løp legge opp til arbeid i ett spor og samtidig trafikk i nabospor. I en to-løpstunnel stenger man ett løp, og må avvikle trafikken begge veier i det andre løpet, riktignok med full hastighet. Jernbaneverket har kjøpt inn et vedlikeholdstog fra Østerrike som gjør at svært mye sporarbeid kan utføres godt beskyttet. Det er gjort en større studie på trykk- og sugkrefter som opptrer i forbindelse med togpassering av vedlikeholdstoget, og konklusjonen er at dette går greit uten restriksjoner i de eksisterende tunneler i Osloområdet gitt fremtidige godstoghastigheter opp til V=120 km/h. Østerrike har i alt 10 slik tog i virksomhet.
 
 
Ved to løp vil det være mer utstyr som skal vedlikeholdes. I tillegg vil belastningen utstyret utsettes for i en to-løpstunnel være større enn i en ett-løps tunnel. En ett-løpstunnel gir muligheter for å plassere teknisk utstyr i tilknytning til rømningsveiene slik at adkomst til disse er uavhengig av skinnegående kjøretøy og sportilgang.
 
 
Nivå på bergsikring og vann- og frostsikring i forhold til drift og vedlikeholdsbehov må også vurderes, se [[Kriterier for valg av tunnelkonstruksjoner#Forslag til nye krav til stabilitetssikring og vann- og frostsikring|Levetid]]
 
 
====  Overbygning ====
 
Fastspor benyttes der krav til RAM er spesielt høyt, eller der det av andre grunner er fordelaktig økonomisk. Fast spor er bedre egnet ved TBM-tunneler ved at man kan spare tverrsnitt ved lavere byggehøyde på sporet. For vurdering av fastspor/ballastspor, se [[Kriterier for valg av overbygning]]
 
 
==== Drivemetode ====
 
Erfaringsmessig er det ikke hensiktsmessig å drive med TBM for et så stort profil som en ett-løps tunnel med dobbeltspor gir. Imidlertid kan TBM være gunstigere ved valg av to løp med enkeltspor. Fjellforhold og gjenbruk/deponering av massene må vurderes. Valg av drivemetode gjøres ut fra økonomi og miljøhensyn. For videre vurdering av drivemetode, se [[Kriterier for valg av drivemetode]]
 
 
==== Kontaktledning ====
 
Strømskinne er mest egnet for lavere hastigheter (stivere konstruksjon) ved høyt RAM-krav. Det er mest egnet sammen med fast spor på grunn av strengere krav til geometrisk kontroll (stivere anlegg – mindre geometriske feiltoleranser i forholdet spor/kl).
 
 
==== Sporveksler ====
 
TSI for sikkerhet i tunneler sier at man skal ha færrest mulig sporveksler i tunnel. En sporsløyfe vil imidlertid gi fleksibilitet i en avvikssituasjon og vil også kunne benyttes i forbindelse med drift- og vedlikeholdsarbeid. En sporsløyfe vil være dyr og komplisert å etablere i en to-løps tunnel.
 
 
== Konklusjon ==
 
En generell trend er at lange tunneler (> 15 km) bygges som toløpstunneler, mens kortere tunneler bygges oftere som ettløpstunneler. Bl.a. har TSI-kravet om rømningsveier for hver 1000 m for ettløpstunneler og for hver 500 m for toløpstunneler påvirket denne utviklingen.
 
 
Generelt kan man gi følgende konklusjoner:
 
 
* Tunneler opp til en lengde på 5 km bygges normalt som ettløpstunneler
 
* For tunneler med en lengde fra 5 km til 15 km vil konseptene variere avhengig av stedlige forhold
 
* Tunneler med en lenge over 15 km bygges normalt som toløpstunneler
 
 
Kun Tyskland har etablert regelverkskrav for valg av antall tunnelløp.
 
 
== Referanser ==
 
* [http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?ltdoc=/for/ff-20080704-0790.html TSI sikkerhet i jernbanetunneler]
 
* Veiledning for saksbehandling ved brannsikring av jernbane- og banetunneler, se [http://www.sjt.no/no/Veiledning-og-tips/Veiledninger/Veiledning-for-saksbehandling-ved-brannsikring-av-jernbane--og-banetunneler-/ www.sjt.no]
 
* [http://www.standard.no/no/Sok-og-kjop/produktkatalogen/Produktpresentasjon/?ProductID=133967 Veiledning til NS 3901 Risikoanalyse av tunneler og underjordiske anlegg for t-bane og jernbane]
 
* JL-sak 21.1.10, Valg av tunnelkonsept i Jernbaneverket
 

Nåværende revisjon fra 28. jun. 2013 kl. 12:08