Tunnelplanung

Unser Brandschutzteam ist weltweit als führend anerkannt. Durch die Einbeziehung ihrer detaillierten Einblicke und innovativen Lösungen in Bezug auf Brandrisiken und -minderung in unsere Tunnelentwürfe konnten wir die Kosten und den Zeitaufwand für unsere zahlreichen Bauprojekte erheblich reduzieren.

Seit Jahrzehnten arbeitet Arup mit Eigentümern, Betreibern und Aufsichtsbehörden zusammen, um erstklassige Lösungen für die Herausforderungen des Brandschutzes in Tunneln zu entwickeln. Indem wir die Bedürfnisse und Wünsche unserer Kunden erkennen, entwickeln wir innovative, integrierte Lösungen, die Wert, Leistung und Haltbarkeit bieten. Wir arbeiten in technischen Ausschüssen mit, um die Entwicklung von Standards für den Brandschutz in Tunneln voranzutreiben. Unser Team hat Konstruktionslösungen für einige der anspruchsvollsten Umgebungen der Welt geliefert, z. B. für die Second Avenue Subway in New York City, den Channel Tunnel Rail Link in Großbritannien und das STAR Stadtbahnsystem in Kuala Lumpur.

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Wir führen strenge Setzungsanalysen sowie Folgenabschätzungen für bestehende Gebäude und Versorgungsinfrastrukturen durch, um eine sichere und effiziente Konstruktion zu gewährleisten.

Für Londons Crossrail arbeiteten wir in einem Joint Venture mit Atkins an der Planung der 42 km langen neuen Tunnel unter dem Zentrum Londons, die in etwas mehr als drei Jahren gebaut wurden. Unsere Arbeit umfasste die detaillierte Planung der Tunnel sowie eine Bewertung der Auswirkungen, die solch umfangreiche Tunnel- und Aushubarbeiten auf die umliegenden Strukturen haben könnten.

Schon früh erkannten wir den Bedarf an einer umfassenden digitalen GIS-Plattform, um die riesige Menge an geotechnischen Daten, Grundstücks- und Standortdaten zu verwalten. Anhand dieser Daten navigierten wir durch die wichtigsten Infrastrukturen und Versorgungseinrichtungen unter der Erde und identifizierten mögliche Hindernisse während des Tunnelbaus, während wir gleichzeitig Gebäude markierten, die oberhalb des Tunnels einem größeren Risiko ausgesetzt waren, um die Tunnelausrichtung zu verfeinern.

Erfahren Sie mehr über unsere Arbeit an den Tunneln von Crossrail

Wir haben eine Plattform für die Inspektion, Visualisierung und Analyse von Tunneln entwickelt, die es Eigentümern, Instandhaltern und Entscheidungsträgern ermöglicht, den Zustand und das Verhalten ihrer Tunnelsysteme aus der Ferne zu beurteilen.

Unsere Plattform Loupe 360 bietet 360-Grad-Bilder und Computer-Vision, um eine umfassende Visualisierung und Anlagenanalyse zu ermöglichen, unterstützt durch maschinelles Lernen zur Fehlererkennung, Inventarisierung und Zustandsanalyse.

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Zu unserem Planungsteam gehören neben den Bereichen Lüftung und Brandschutz auch Experten für Signaltechnik, Beleuchtung, Elektrizität, Telefonie, Entwässerung und Haustechnik.

Wir versuchen, die natürliche Belüftung zu nutzen, wo dies möglich ist, oder - über die Konstruktionsvorschriften hinaus - mit Hilfe ausgeklügelter Modelle effiziente und dennoch erschwingliche Entwürfe zu erstellen.

Heutige Belüftungssysteme müssen an ein sich schnell veränderndes Verkehrsumfeld angepasst werden können. Der massenhafte Einsatz von Elektrofahrzeugen wird von vielen Industrieländern vorgeschrieben, was zu neuen Überlegungen zur Tunnelbelüftung und Sicherheit führt. Arup hilft seinen Kunden, sich auf die Zukunft vorzubereiten.

Digitale Werkzeuge

Unser Team arbeitet mit einfacheren 1D-Modellen oder fortschrittlichen Computational Fluid Dynamics 3D-Tools sowie mit unserem eigenen agentenbasierten Modellierungstool - Arup Mass Motion -, um sowohl menschliches Verhalten und Aktivitäten als auch die Physik der Belüftung in Tunnelumgebungen bei Notfällen besser zu verstehen. Diese Erkenntnisse ermöglichen uns eine genaue Planung von Evakuierungsszenarien aus einem Tunnel, der von Brandrauch betroffen ist, und die Identifizierung von Orten, an denen die Menschen unter dem Brandrauch aussteigen können.

Die frühzeitige Anwendung dieser datengestützten, quantitativen Risikoanalyse hilft uns, bereits in der Konzeptionsphase eine realistische, leistungsbezogene Sicht der Lüftungsanforderungen zu erstellen.

Beeinflussung von Tunnelbaustandards

Die Planung von Tunnelbelüftungen wird zu Recht von Sicherheitsnormen bestimmt, die sowohl den normalen Betrieb als auch seltene Ereignisse wie Brände berücksichtigen. Die bloße Befolgung von Vorschriften kann dazu führen, dass riesige Systeme, Ventilatoren und Entlüftungen eingebaut werden müssen, die nur selten - wenn überhaupt - zum Einsatz kommen. Als Mitautoren in vielen der weltweiten Ausschüsse, die Normen für die Tunnelbelüftung herausgeben, verstehen wir die Intention dieser Normen und entwickeln Lösungen mit geringeren Auswirkungen, die die erforderliche Leistung erbringen.

Die Breite unserer Tunnelbau- und Ingenieurdisziplinen ermöglicht es uns, die vielen miteinander verknüpften Aspekte von Tunneln in diesem anspruchsvollen Umfeld zu integrieren - vom Umweltmanagement über Bagger-, Gründungs- und Schutzarbeiten bis hin zu Struktur/Verbindungen und MEP-Leistungen.

Arup ist Teil einer Arbeitsgemeinschaft, die den Absenktunnel der Festen Fehmarnbeltquerung baut, der Denmar und Deutschland verbinden wird und 2029 fertiggestellt werden soll. Die einzigartige Größe dieses Absenktunnels erforderte einen innovativen Planungsansatz. Die Arbeit unseres Joint Ventures führte dazu, dass die Option eines Absenktunnels der Schrägseilbrücke vorgezogen wurde. Dies wurde durch eine gründliche Analyse der technischen, ökologischen, risikorelevanten, sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Faktoren unterstützt.

Zu den Vorteilen des Tunnelbaus gehörten geringere Risiken für die Sicherheit der Schifffahrt und geringere dauerhafte Auswirkungen auf die Meeresumwelt und den Vogelzug in der Region. Unsere Tunnelbelüftungsstrategie war ebenfalls ausschlaggebend für die Wahl eines Tunnels anstelle einer Brücke.

Ihre Erfahrung reicht von Eisenbahn- und U-Bahntunneln bis hin zu den komplexen, tiefen Kavernennetzen des Bergbaus und der Abwasserspeicherung.

Wir kennen nicht nur die baupraktischen Probleme, sondern nutzen auch unsere eigenen Tunneloptimierungs-Tools und BIM, um für alle an diesen komplexen Projekten Beteiligten eine einzige Quelle der Wahrheit zu schaffen.

Wir wenden diese Wissenschaft bei anspruchsvollen und komplexen Projekten in den Bereichen Verkehr, Energie, Wissenschaft und Bergbau an.

Unser Team setzt fortschrittliche Modellierungswerkzeuge ein, um die Reaktion verschiedener Gesteinsarten auf äußere Kräfte genau zu bestimmen, so dass wir sichere, effiziente und kostengünstige Aushubpläne entwerfen können.

Erfahren Sie mehr über unsere Arbeit beim Vortrieb der Kavernen für die Long Baseline Neutrino Facility in den USA - eines der weltweit bedeutendsten wissenschaftlichen Großprojekte.

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Vom kleinsten Wasserleitungstunnel bis hin zu den größten Verkehrs- und U-Bahntunneln sind wir in der Lage, die Projektziele mit den bekannten Möglichkeiten von Tunnelbohrmaschinen zu verbinden. Über die traditionellen Berechnungsmethoden hinaus setzen wir fortschrittliche numerische Analysen ein, um elegante Antworten auf die Probleme zu finden, die sich aus dem Zusammenspiel von Boden und Bauwerk ergeben.

Im Rahmen des Tuen Mun Chek Lap Kok Link in Hongkong haben wir am Northern Section Tunnel gearbeitet. Der Tunnel ist über 4,2 km lang und verläuft bis zu einer Tiefe von 60 m unter dem Meeresspiegel. Er bietet Platz für drei Fahrspuren am nördlichen Eingang und erfordert einen weltweit rekordverdächtigen Außendurchmesser von 17,6 m für eine Tunnelbohrmaschine (TBM).

Arup entwarf den ersten zellularen Schlitzwandkofferdamm, der jemals in Hongkong gebaut wurde, um eine offene, strebenfreie Umgebung zu schaffen, die nach dem großen Erfolg des Projekts auch von anderen übernommen wurde.

Wir bieten Konzept, Detailplanung und Standortsicherung, um das Risiko von Mikrotunneln für Projekte wie Kohlenstoffabscheidung und unterirdische Speicherung, Wasserstoffnetze und Windkraftanlagen, Wasser- und Abwasserinfrastrukturen und Verbindungsleitungen zu verringern.

Erfahren Sie mehr über unsere Arbeit an den London Power Tunnels