Upprustning av Nürnbergs tunnelbana – utan att påverka tidtabellen

Att renovera rälsen i tunnelbanesystemet utan veckor av bygglarm och kaos orsakat av förseningar och omläggningar var tidigare otänkbart. Det vill säga fram till det att en unik betongskruv togs fram i Nürnberg.

Nürnbergs invånare är stolta över sitt tunnelbanesystem, som är bland de mest moderna i Europa. Staden ligger i Bayern i södra Tyskland och har det enda tunnelbanenätverket i Tyskland där två av tre linjer körs automatiskt, utan tågförare. Varje dag kör Nürnberg-tågen motsvarande två varv runt jorden, och de har mer än 100 miljoner passagerare per år.

Efter 40 år av kontinuerlig användning var det inte direkt en överraskning att det behövdes en renovering av spårbäddarna, så att passagerarnas säkerhet kunde garanteras även fortsättningsvis. Huvudbalken, kallas även långbalk, som fäster spåren vid tunnelns golv hade helt enkelt drabbats av för stora förslitningar på för många ställen.

Detta var ett oroväckande problem för leverantören av Nürnbergs tunnelbaneservice, VAG (Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg). Normalt sett måste tunnelbaneföretagen stänga ner spåret helt i flera veckor under det att renoveringen av dylika betongbalkar pågår. Vattentryck används för att avlägsna betongen, vilket är ett tidsödande och extremt farligt jobb med tanke på alla de kraftledningar som finns nere i tunneln. Långa förseningar orsakade av stängda tunnlar är kostsamt för spåroperatörerna och det påverkar tågtrafiken negativt med irriterade passagerare som följd.

Räddningen blev en helt ny innovation som fångade VAGs uppmärksamhet just när de började planera renoveringen. Den lokala dymlings- och betongskruvstillverkaren TOGE Dübel vann ett järnvägsinnovationspris för ett nytt koncept som förbättrar hållbarheten i befintliga betongbroar. Representanter från VAG som fanns i publiken blev fascinerade och fick idén att testa konceptet för första gången i ett tunnel­banesystem. Just nu pågår arbetet på de första tre stationerna: Bärenschanze, Gostenhof och Maximilianstraße. Arbetet på nätverkets näst största station, Plärrer, med 98 000 passagerare per dag, är planerat till 2017.

Istället för en komplett ombyggnation används betongskruvar som är 36 centimeter långa och väger 1 kilo som lastbärande komponenter. På så sätt förlängs livslängden på hela spårbäddskonstruktionen. Skruvarna har försetts med en patenterad specialgänga som skär in i borrhålets vägg när de monteras. Kraften från skruven överförs mekaniskt till förankrings­basen och betongen fixeras.

– Det skulle aldrig gå att ta bort en betongbalk och installera en ny utan driftstörningar.

I Nürnberg däremot installeras vårt system bara mellan klockan 23 på kvällen och 4 på morgonen. När morgontrafiken börjar löper allt på som det ska igen, säger Waldemar Gunkel, Technical Director på TOGE och en av de två innovatörerna som tagit fram den nya generationen betongskruvar.

Under dessa arbetstimmar stängs bara ett spår ner och tågen omdirigeras via ett enkelspår medan den porösa betongen på varje balk knackas loss och ersätts. Till sist fixeras balkarna i marken med hjälp av betongskruvarna. Eftersom skruvarna måste borras in i betongen finns det en risk att de böjs om borrmaskinen inte är positionerad i exakt 90 graders vinkel. Det är därför alla betongskruvar som används i detta första projekt säkras med Nord-Lock brickor från X-serien. Deras koniska form kompenserar för böjningen medan kileffekten förhindrar spontan skruvlossning på grund av vibration.

Kopplingen till Nord-Lock gjordes via Deutsche Bahn – Tysklands nationella järnvägsoperatör – där Nord-Locks original bricka länge har använts som standard.

Jochen Süßenbach, Nord-Lock Project Account Manager, ser en stor potential i det här nya sättet att utföra tunnelbanerenoveringar.
– Det vi har här är en omfattande renovering av tunnlarna som nästan inte påverkar tidsschemat alls. Även när det gäller kostnader slår den här lösningen konventionella metoder, säger han.

Hittills har renoveringen gått som planerat. Den första byggfasen har till och med avslutats en vecka innan schema och omfattningen för bygget på alla tre tunnel­banestationer kommer att vara i sex veckor istället för flera månader, vilket det säkert hade tagit med den tidigare metoden.
Själva betongskruvarna är konstruerade för att hålla i 50 år. Ingen betong håller så länge, men det kommer att dröja flera årtionden innan det blir nödvändigt med ytterligare renoveringar.

När den bayerske inrikes- och transportministern Joachim Herrmann skulle beskriva TOGEs prisvinnande lösning sa han:
– Vi följer utvecklingen. Han syftade på de miljardförluster Tyskland står inför på grund av det dåliga skicket på ungefär 120 000 motorvägsbroar och 30 000 järnvägsbroar.

FÖR TUNNELBANESPÅREN ser det ungefär likadant ut. Precis som i Nürnberg byggdes de flesta tunnelbanesystemen i Tyskland, och i övriga Europa, på 1970-talet. Gunkel tror att TOGE har hittat ett viktigt användningsområde för sin betongskruv:
– Genom det här projektet har vi fått en push att driva produktutvecklingen ännu mer framåt.

FAKTA: Nord-Locks lösning
Kund: TOGE Dübel GmbH & Co.KG.
Slutkund: Leverantör av tunnelbaneservice, Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg (VAG).
Plats: Nürnberg, Tyskland.
Projekt: Att renovera betongbalkar under tunnelbanerälserna utan att trafiken påverkas.
Lösning: Att använda betongskruvar med en patenterad specialgänga för att stärka den befintliga strukturen.
Nord-Lock produkt: X-seriens multifunktionella killåsningsbrickor med förstorad ytterdiameter (NLX24sp).
Fördelar:

• Tillförlitlighet i olika miljöer.
• Säkert oavsett dynamiska belastningsvibrationer orsakade av tåg.
• Bra samarbete där problem snabbt blir lösta.