Bergmännischer Tunnelbau - · PDF fileAussenschale (NATM) Abdichtung. Innenschale...
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Bergmännischer Tunnelbau
W.Wu
Inhalt• Allgemein (Tunnel & Brücken)• Trassierung (Radius & Gradiente)• Baugrunduntersuchung (Vor- & Hauptuntersuchung)• Querschnittsgestaltung (klein & groß, einheitlich ??)• Ausbruch (mechanisch & Sprengung)• Sicherung (1-schalig & 2-schalig) • Standsicherheit (analytisch, Stabwerk & FE) • Abdichtung (Folien & WU-Beton)• Lüftung & Beleuchtung• Sonstiges (Ausschreibung, Vergabe, Bauüberwachung)
Tunnelbau
• Offene Bauweise• Bergmännisch
TBMOffenSchilde (Druckluft, Flüssigkeit, Erddruck)
KonventionellVollausbruchTeilausbruch (Kalotten, Ulmenstollen)Sprengvortrieb oder mechanisch
Standsicherheit
Wassereinbruch
TBM: Spektrum
Verfahrenstechnik
TBM: damals & heute
TBM für Hardgestein
TBM mit Schild für Lockergestein
Schild mit TSM
Startschacht
Arbeitsschritte bei TBM
Tübbingausbau
Teamwork
NATM
Schuttern
Aussenschale (NATM)
Abdichtung
Innenschale (Schalwagen)
Innenschale
Anker
Anker
Systemankerung
Ausbaubögen
Kalottenvortrieb
Tunnelvortrieb
Ulmenstollenvortrieb
Stahlbogen & Matte
Lagermatte: Q-Matte
Spieße
Rohrschirm
Rohrschirm
Vorauseilende SicherungRohrschirm
HDI-Schirm
Injektionen
Druckluftvortrieb
Vereisung
Anker
• Spreizanker• Mörtelanker (SN-Anker)• Kunstharzanker• Anker mit verlorenen Kronen• Swellexanker• Kunststoffanker
Ankereinsatz
• Systemankerung (radial)• Ortsbrustankerung (horizontal)• Fussankerung
Spritzbeton
FE-Berechnungen2D & 3D
Tunnellüftung, Beleuchtung, Kommunikation, Überwachung
SilodruckBetrachte ein Element
Pv A = verticaler Druck von oben
γ A g dh = Gewicht des Elements
(Pv + dPv) A = vertikaler Druck von unten
τ π D dh = Reibungen
hPv A
(Pv + dPv) A
γ A g dh
τπ
D d
h
dh
D
(Pv + dPv) A + τ π D dh = Pv A + γ A g dh
SilodruckFür die Wandreibung gilt:
τ = µ Pw
Janssen’s Annahme: Pw = K Pv; K: Beiwert
Einsetzen und Umformen,
A dPv = γ A g dh - µ K Pv π D dh
wobei A = (π/4) D2; Integration mit h=0, Pv = 0 und h=H und Pv= Pv
Pv = (γ g D/ 4 µ K) (1 - exp(-4H µK/D))
Janssen’s Gleichung.⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
−=D
HKKDgPv
µµ
γ 4exp14
Schüttgut
hydrostatisch
Der Enddruck is abhängig nur von D, nicht on H!
Tunnelbemessung
H
B
d