Beim Einsatz endgültiger Spritzbetonkonstruktionen im Straßentunnelbau kommen prinzipiell zwei Anwendungsfälle in Betracht: 1.) Einsatz als einschalige Konstruktionen, d.h. die Spritzbeton-Außenschale (1. Lage) stellt im Verbund mit einer zweiten Spritzbetonlage die endgültige Konstruktion dar. Die Außenschale muss dabei dauerhaft Tragfunktionen übernehmen. 2.) Einsatz als zweischalige Spritzbetonkonstruktionen, bei der anstelle des Schalbetongewölbes der Regelbauweise eine Spritzbetonschale als Innenschale aufgebracht wird. Außen- und Innenschale wirken getrennt voneinander, die Außenschale übernimmt im Endzustand keine Funktionen. Die Einsatzbereiche, aber auch -grenzen beider Anwendungsfälle sind für den Straßentunnelbau in Deutschland bislang weitestgehend unklar. Abgesicherte Erfahrungen liegen nur wenige vor. Erste Einsätze zeigen jedoch, dass für beide Fälle wirtschaftliche Anwendungsmöglichkeiten existieren. Entscheidend ist dabei allerdings die Frage, welche dauerhafte Ausführungsqualität mit diesen Konstruktionen im Vergleich zur zweischaligen Regelbauweise überhaupt erreicht werden kann. Um diese und andere Fragen beantworten zu können, wurden im Zuge der Ausführung des Rennsteigtunnels (BAB A71) beide Anwendungsfälle näher untersucht. Der erste Fall anhand einer von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) konzipierten Versuchsstrecke, der zweite Fall anhand von Ausführungen, die auf Initiative der am Rennsteigtunnel ausführenden Arbeitsgemeinschaft zurückgehen. Im vorliegenden Bericht werden die Untersuchungen, die im Rahmen der Ausführungen zur Beurteilung der Einsatzbereiche durchgeführt wurden sowie deren Ergebnisse dargestellt. Grundlage der Untersuchungen bildet dabei der Kenntnisstand, der in beiden Anwendungsfällen derzeit vorliegt. Eine Analyse ausgeführter Bauwerke zeigt, dass sich die meisten Einsätze einschaliger Konstruktionen auf den U-Bahn- und Stadtbahnbau konzentrieren. Hier liegen zwar Erfahrungen vor, diese sind allerdings, insbesondere wegen der größeren Ausbruchsquerschnitte, nur zum Teil auf den Straßentunnelbau übertragbar. Dagegen sind erste Anwendungsfälle zweischaliger Spritzbetonkonstruktionen bereits im Bahn- und Straßentunnelbau zu finden. Zur Untersuchung der Einsatzbereiche einschaliger Spritzbetonkonstruktionen wurden im Rahmen der Versuchsstrecke am Rennsteigtunnel die Ausführbarkeit, das Tragverhalten und das Dichtheitsverhalten verschiedener einschaliger Varianten untersucht. Dazu war es erforderlich, die straßentunnelspezifischen und hydrogeologischen Randbedingungen zu formulieren, die in die Konzeptionierung der Versuchsstrecke einfließen mussten. Anhand der Ergebnisse ließen sich Empfehlungen ableiten, die bei einer zukünftigen Anwendung einschaliger Spritzbetonkonstruktionen berücksichtigt werden sollten. Neben reinen Spritzbetonkonstruktionen wurden dazu vergleichend auch geschalte Konstruktionen in die Untersuchungen einbezogen. Die zweischaligen Spritzbetonkonstruktionen kamen in den Kalottenbereichen der beiden Lüfterkavernen sowie in einem der beiden Zuluftstollen des Rennsteigtunnels zum Einsatz. Durch die Begleitung der Planungen und Ausführungen konnte aufgezeigt werden, welche wesentlichen Zusatzmaßnahmen bei diesen Ausführungsvarianten zu beachten sind, um eine vergleichbare Qualität zur Regelbauweise zu erhalten. Insgesamt konnte durch die Untersuchungen gezeigt werden, dass beide Anwendungsfälle ihre Einsatzbereiche, aber auch "grenzen aufweisen. So lässt sich eine Anwendung einschaliger Spritzbetonkonstruktionen nur in den Tunnelbereichen empfehlen, die nicht unter ständigem Straßenverkehr stehen, d.h. primär in Zuluft- oder in Fluchtstollen. Die Begründungen dazu und die geeigneten Konstruktionen werden im Bericht dargelegt. Die zweischaligen Spritzbetonkonstruktionen können unter Beachtung der aufgeführten Zusatzmaßnahmen und einer hohen Ausführungsqualität gerade im Bereich von Aufweitungsbereichen oder anderen schalungsaufwendigen Bereichen eine technische Alternative zur zweischaligen Regelbauweise darstellen. Die Frage der wirtschaftlichen Vorteile zweischaliger Spritzbetonkonstruktionen gegenüber der Regelbauweise lässt sich dabei allerdings nur objektspezifisch beantworten.

This paper deals with the determination of test criteria for the durability assessment of polyvinyl chloride (PVC)-based geosynthetic barriers (GBR-P) products in tunnel sealing systems. In the project different products for road tunnel application are investigated by systematic long time storage in hot water using a new test procedure based on SIA V 280 standard (test no. 13) and EN 14415. The objective of this research project is to derive suitable exposure conditions and criteria for a practical testing procedure with regard to service lifetimes of up to 100 years. For that test temperature and time as well as the best suitable test medium have been investigated in a structured way. To verify the results of the new test procedure the material properties of GBR-P samples removed from older road tunnels are investigated. Based on the presented results of the still on-going research program some preliminary conclusions regarding the updating of the German regulations for road tunnel sealing systems (ZTV-ING part 5 section 5 and TL/TP KDB) are given.

Bei Stützkonstruktionen aus Gabionen fehlt bisher ein realitätsnahes, rechnerisches Nachweisverfahren für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes (Bestandteil der sog. „inneren Standsicherheit“). Daher wurden in Anlehnung an die Empfehlungen aus dem Projekt FE 15.0559/2012/ MRB [2] drei Belastungsversuche an einzelnen Gabionen durchgeführt. Die Gabionen mit den Abmessungen von 1 x 1 x 1 [m] wurden unter Zuhilfenahme von Vliesbahnen mit einem enggestuften Fein- bis Mittelsand gefüllt, mit einer Stahlrahmenschalung u-förmig umstellt und schließlich stufenweise mit einer zentrischen Vertikalkraft belastet. Bei den Versuchen wurden die Kräfte in den Drahtkörben, die Erddruckspannungen in der Sandfüllung sowie die äußeren Verformungen der Gabionen und der Stahlrahmenschalung messtechnisch erfasst und ausgewertet. Durch das aktuelle AP-Projekt wurde ein geeignetes Konzept für die Durchführung und die Auswertung derartiger Belastungsversuche an einzelnen Gabionen (Tastversuche) entwickelt. Zusätzlich konnten für das Tragverhalten von Gabionen wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. Die beispielhafte Anwendung von bekannten Näherungslösungen für den Nachweis des Versagens eines einzelnen Elementes hat ergeben, dass keine der Näherungen das festgestellte Tragverhalten von Gabionen bzw. die ermittelten Versuchsergebnisse in ihrer Größenordnung abzubilden vermag. Außerdem hat sich gezeigt, dass die für die Näherungslösungen angesetzten statischen Systeme teilweise diskussionswürdig sind. Die in diesem Zusammenhang mitgeteilten Ergebnisse sind allerdings als Zwischenstand zu verstehen, da sie bisher nur auf einer geringen Anzahl von Versuchen basieren und sich ferner gezeigt hat, dass die Sandfüllung inkl. Vliesauskleidung in Teilen zu einem anderen Tragverhalten geführt hat als von einer üblichen Füllung mit Gestein zu erwarten ist. Aus diesem Grund wird empfohlen, die Belastungsversuche an einzelnen Gabionen mit einer Füllung aus Gestein fortzusetzen. Das entwickelte Konzept für die Belastungsversuche kann hierfür grundsätzlich beibehalten werden. Im Detail wurden Empfehlungen für die Auswahl und den Einbau der Materialien sowie die Anpassungen der messtechnischen Ausstattung gegeben. Sofern sich durch die Auswertung dieser Versuche die bekannten Näherungslösungen, insbesondere der durch das Projekt FE 15.0559/2012/MRB favorisierte Vorschlag von WEBER (enthalten in [2]), eindeutig bewerten und ggf. weiterentwickeln lassen, können die geplanten Belastungsversuche an Stützkonstruktionen aus Gabionen (Großversuche) vorbereitet werden.