Grundlagen Des Tunnelbaus - TU Dresden - Spang [PDF]

Zitiervorschau

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 1

13.10.2004

Technische Universität Dresden Institut für Geotechnik

Grundlagen des Tunnelbaus Dr. Raymund M. Spang Skriptum zur Vorlesung WS 2004 / 2005

Tunnel Oerlinghausen

Download Skriptum: http://www.tu-dresden.de/biwigt/Grundbau/Lehre/tnnlb.html

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Blatt 2

13.10.2004

Übersicht über die Vorlesung

!

8 Doppelstunden, jeweils 13.00 bis 14.30 Uhr, einschließlich 2 h Exkursion.

!

Termine:

13.10.2004, 27.10.2004, 03.11.2004, 10.11.2004, 24.11.2004, 01.12.2004, 08.12.2004, 15.12.2004 Exkursion nach Vereinbarung

!

Prüfungsstoff im Rahmen der Geotechnik

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Ziele: ! Überblick über Planung und Bau von Tunneln im Locker- und Festgestein ! Grundfertigkeiten/-Werkzeuge für Ersteinschätzung/Machbarkeit.

!

Gliederung 1. Einführung 2. Planung und Erkundung 3. Tunnelbau in offener Baugrube 4. Bergmännischer Tunnelbau im Fels 5. Bergmännischer Tunnelbau im Lockergestein 6. Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit 7. Überwachung und Dokumentation 8. Tunnelbau und Umwelt 9. Außenanlagen und Sonderbauwerke 10. Ausstattung und Sicherheit 11. Vertragsgestaltung und Leistungsansätze 12. Unterhaltung und Sanierung

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0.

Stoffübersicht 13.10.2004

1.

Einführung

1.1

Begriffliche Abgrenzung von Felshohlraumbauten

1.1.1

Nach Lage und Größe

1.1.2

Nach Zweck

1.2

Zweckmäßigkeit von Tunneln

1.3

Beispiele

1.4

Abgrenzung Ingenieurtunnelbau/Bergbau (Tiefbau)

1.5

Wirtschaftliche Bedeutung, Prognose und Karrierechancen

1.6

Anforderungen an den Planer und den Tunnelbauer

1.6.1

Komplexe Planungs- und Bauaufgabe

1.6.2

Anforderungsprofil für den Tunnelplaner/-bauer

1.7

Terminologie

1.7.1

Begriffe

1.7.2

Figürliche Erläuterungen

1.8

Grundvariable des Tunnelbaus

1.9

Literatur / Organisationen

Blatt 3

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Blatt 4

13.10.2004

1.0

Einführung

1.1

Begriffliche Abgrenzung von Felshohlraumbauten

1.1.1 Nach Lage und Größe Tunnel:

langgestreckte unterirdische Hohlräume, Ausbruchsquerschnitte i.d.R. > 20 m² bis ca. 300 m²; Straßen-, Eisenbahntunnel; realisierte Längen bis 60 km;

Stollen:

langgestreckte unterirdische Hohlräume, Ausbruchsquerschnitte funktionsabhängig; bei Neigungen > 12 % Schrägstollen; Freispiegelstollen, Druck-, Umleitungs-, Erkundungs-, Fenster-, Visier-, Luftschutzstollen; realisierte Längen bis 120 km;

Schächte:

langgestreckte, lotrechte oder steil einfallende unterirdische Hohlräume (Vertikal-, Schrägschacht) Förderschacht, Wetterschacht, Blindschacht, Wasserschloss; Teufen bis 4 km, als Zugänge;

Kammern:

gedrungene, unterirdische Hohlräume, bis ca. 10 m Breite; Abbauhohlräume im Bergbau (Kammerbau); Bunkeranlagen für Luftschutzwerke; Lagerung;

Kavernen:

gedrungene, unterirdische Hohlräume bis ca. 35 m Breite; Maschinenkavernen; Speicherung von Öl, Gas;

Strecken, Strebe, etc. im Bergbau; unterschiedliche Anforderungen an Hohlraumbau im Bergbau und Ingenieurtiefbau; insbesondere hinsichtlich Lebensdauer, Profilgenauigkeit, Unterhalt, Querschnitt.

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Beispiel für eine Kaverne (Parkkaverne Landsberg)

Querschnitt mit Parkdecks

Auffahrfolge

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Blatt 6

13.10.2004

1.1.2 Nach Zweck Straßentunnel - in der Regel für 2 bis 4 Fahrspuren - 1 oder 2 Röhren zur Trennung des Richtungsverkehrs - Breite bis ca. 17 m - Höhe bis ca. 12 m - Querschnittsfläche 90 bis ca. 160 m² - Rechteckprofil: offene Bauweise - Halbkreis- oder Froschmaulprofil: Regelfall bei flachliegenden Tunneln und bei Tunneln in nicht drückendem Gebirge - Kreisprofil: Regelfall bei Tunneln in drückendem oder quellendem Gebirge oder bei Druckwasser - Abdichtung gegen Bergwasser: offen, als Regenschirmabdichtung bei nicht drückendem Wasser geschlossen, mit Rundumdichtung insbesondere bei drückendem Wasser - Belüftung in der Regel künstlich (je nach Länge) - Beleuchtung künstlich, als Tageslichtersatz - Signalisierung, Notruf- und Brandmeldeanlagen - fernüberwacht bzw. ab einer bestimmten Größe mit Steuerungszentrale sowie Lüftungszentrale - i.d.R. ab 500 m Länge mit zusätzlichen Räumen oder Querverbindungen zu parallel liegenden Tunneln, separaten Stollen oder Schächten zur Eigen- und Fremdrettung bei Unglücksfällen - Herstellung in Abhängigkeit von der Gebirgsqualität, Durchmesser und Länge als Baggeroder Sprengvortrieb oder als Maschinenvortrieb bzw. als Tunnel in offener Bauweise mit klassischen Tiefbaumethoden

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Blatt 7

13.10.2004

Typischer Querschnitt für einen Autobahntunnel (Tunnel Dölzschen, BAB A17)

Tunnelachse West

Weströhre

+8.273 2 5

1 3

l>5m

Kalotte ca. 12,3 m

4

Strosse

Sohle -3.283 ca. 16,5 m 1 Distanzeisen St 37, L 60 / 60 / 6 o. glw. mit M 12 x 45 im Steg. 2 Ausbaubogen GI 120, segmentiert.

3 Spritzbeton B 25, d = 35 cm, 2-lagig bewehrt Q 378, als Ausfachung, Einbau abschnittsweise von unten nach oben.

4 Spieße, Wiborex R38/21 o. glw., l > 6 m, Bohr-Ø > 76 mm, im Achsabstand 0,3 m, unter 15° gegen Tunnellaibung nach aussen.

5 Radialankerung GEWI BSt 500 S, Stahl-Ø 28 mm, Bohr-Ø > 63 mm, mit Kalottenplatte und Ankermutter nach Zulassung, Ankermörtel nach DIN 4125, im Abstand von 1,6 m.

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Blatt 8

13.10.2004

Eisenbahntunnel - in der Regel für 1 oder 2 Gleise - 1 oder 2 Röhren zur Trennung des Richtungsverkehrs - Breite bis ca. 13 m - Höhe bis ca. 12 m - Querschnittsfläche ca. 65 bis 120 m² - Rechteckprofil:

offene Bauweise

- Halbkreis- oder Froschmaulprofil: Regelfall bei flachliegenden Tunneln und bei Tunneln in nicht drückendem Gebirge - Kreisprofil:

Regelfall bei Tunneln in drückendem oder quellendem Gebirge oder bei Druckwasser

- Abdichtung gegen Bergwasser: offen, als Regenschirmabdichtung bei nicht drückendem Wasser geschlossen, mit Rundumdichtung, insbesondere bei drückendem Wasser - Belüftung in der Regel natürlich, nur bei großen Längen künstlich - Beleuchtung künstlich, nur als Notbeleuchtung - Signalisierung, Notruf- und Brandmeldeanlagen - fernüberwacht - ab 500 m Länge mit zusätzlichen Räumen oder Querverbindungen zu parallel liegenden Tunneln, separaten Stollen oder Schächten zur Eigen- und Fremdrettung bei Unglücksfällen - Herstellung in Abhängigkeit von der Gebirgsqualität, Durchmesser und Länge als Baggeroder Sprengvortrieb oder als Maschinenvortrieb bzw. als Tunnel in offener Bauweise mit klassischen Tiefbaumethoden

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Blatt 9

13.10.2004

Typischer Querschnitt für einen Eisenbahntunnel (Ril 853)

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Blatt 10

13.10.2004

U-Bahn-, S-Bahn- und Stadtbahntunnel - in der Regel für 1 oder 2 Gleise - 1 oder 2 Röhren, ggf. zur Trennung des Richtungsverkehrs - Breite bis ca. 10 m - Höhe bis ca. 12 m - Querschnittsfläche bis ca. 100m² - Rechteckprofil: offene Bauweise - Halbkreis- oder Froschmaulprofil: Regelfall - Kreisprofil: Regelfall bei Tunneln im Grundwasser - Abdichtung gegen Grundwasser: offen, als Regenschirmabdichtung bei nicht drückendem Wasser geschlossen, mit Rundumdichtung insbesondere bei drückendem Wasser - Belüftung in der Regel natürlich, nur für Notfälle künstlich - Beleuchtung künstlich, nur als Notbeleuchtung - Signalisierung, Notruf- und Brandmeldeanlagen - fernüberwacht - i.d.R. ab 500 m Länge mit zusätzlichen Räumen oder Querverbindungen zu parallel liegenden Tunneln, separaten Stollen oder Schächten zur Eigen- und Fremdrettung bei Unglücksfällen - Herstellung in Abhängigkeit von der Baugrundqualität, Durchmesser und Länge als Bagger- oder Maschinenvortrieb bzw. als Tunnel in offener Bauweise mit klassischen Tiefbaumethoden - Bahnhöfe und Kreuzungen als Sonderbauwerke

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Blatt 11

13.10.2004

Typischer Querschnitt eines eingleisigen S-Bahn-Tunnels (City-Tunnel Leipzig)

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Blatt 12

13.10.2004

Fußgängertunnel - 1 Röhre - Breite bis ca. 8 m - Höhe bis ca. 3 m - Querschnittsfläche bis ca. 30 m² - Rechteckprofil: offene Bauweise - Halbkreis- oder Froschmaulprofil: Regelfall - Kreisprofil: Regelfall bei Tunneln im Grundwasser - Abdichtung gegen Grundwasser: Ohne, im Fall ohne Grundwasser; Rundumdichtung bei Grundwasser - Belüftung in der Regel natürlich - Beleuchtung künstlich, als Tageslichtersatz (Sicherheit!) - i. d. R. keine Notruf- und Brandmeldeanlagen wegen geringer Länge - i.d.R. keine Fernüberwachung - keine gesonderten Rettungseinrichtungen - Herstellung in Abhängigkeit von der Bodenqualität, Durchmesser und Länge als Baggervortrieb bzw. als Tunnel in offener Bauweise mit klassischen Tiefbaumethoden

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Blatt 13

13.10.2004

Typische Querschnitte verschiedener Fußgängertunnel (SZÉCHY, 1969)

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1.2

Zweckmäßigkeit von Tunneln

!

Tunnel als topographische Abkürzung

!

Tunnel zur Unterfahrung von Flüssen oder Meerengen

!

Tunnel aus Platzgründen

!

Kreuzende Verkehrswege

!

Ökologie / Umweltschutz

Blatt 14

13.10.2004

Tunnel aus Platzgründen / kreuzende Verkehrswege - Beispiel City-Tunnel Leipzig (S-Bahn)

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1.3

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Blatt 15

13.10.2004

Beispiele

1857 - 1870 1872 - 1878 1959 - 1964 1955 - 1964 1969 - 1980 1974 - 1978 1981 - 1984 1982 - 1985 1983 - 1986 1983 - 1989 1986 - 1993 1989 – 1994 1990 - 1994 1995 - 1998 2000 - 2002 2000 - 2002 2000 - 2003

Mont Cenis Eisenbahntunnel St. Gotthard Eisenbahntunnel Mont Blanc Straßentunnel Stollensystem Grand Dixence Gotthard Straßentunnel Arlberg Straßentunnel Seikantunnel Mühlbergtunnel (DB) Landrückentunnel (DB) Mündener Tunnel (DB) Kanaltunnel Grauholztunnel Saukopftunnel Tunnel Königshainer Berge Tunnel Dölzschen A 17 Tunnel Coschütz A 17 Tunnel Bramschstraße, DD

F/I CH F/I CH CH A J D D D F/GB CH D D D D D

12 km 15 km 12 km 150 km 16 km 14 km 54 km 5,5 km 11 km 11 km 50 km 6,3 km 2,8 km 3,3 km 1,1 km 2,4 km 0,5 km

0,7 mio. m³ 1,1 mio. m³ 0,9 mio. m³ 1,5 mio. m³ 1,3 mio. m³ 1,5 mio. m³ 5,0 mio. m³ 0,7 mio. m³ 1,4 mio. m³ 1,0 mio. m³ 10 mio. m³ 0,6 mio. m³ 0,4 mio. m³ 0,3 mio. m³ 0,3 mio. m³ 0,7 mio. m³ 0,1 mio. m³

Exemplarisch seien einige Daten vom Bau des alten (Eisenbahn) und des neuen (Straße) Gotthardtunnels gegenübergestellt, um die Entwicklungen und Veränderungen im Tunnelbau im Laufe von 100 Jahren zu demonstrieren.

Bauzeit

Länge

Querschnitt

Vortriebsleist.

Kosten

Arbeiter

Tote

Verletzte

km

m²

m/d

Mio. SFr

1872-81 15

45

3,5

55

3500

177 (5,4%)

260 (8%)

1969-80 16

70 – 96

6

560

700

12 (1,7%)

25 (3,5%)

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1.4

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Blatt 16

13.10.2004

Abgrenzung Ingenieur-Tunnelbau / Bergbau

Aus WBK, Markscheidekunde (1959)

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1.5

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Blatt 17

13.10.2004

Wirtschaftliche Bedeutung des Tunnelbaus (1) „Struktur“ (aus HAAK, 2002)

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1.5

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Blatt 18

13.10.2004

Wirtschaftliche Bedeutung des Tunnelbaus (2) „Im Bau“ und „geplant“ (aus HAAK, 2002)

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1.5

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Blatt 19

13.10.2004

Wirtschaftliche Bedeutung des Tunnelbaus (3) „Regionalverteilung“ (aus HAAK, 2002)

Tabelle 3: Regionale Zuordnung der geplanten und gemeldeten Verkehrstunnelprojekte (Baubeginn ab 2002)

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1.5

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Blatt 20

13.10.2004

Wirtschaftliche Bedeutung des Tunnelbaus (4) „Vergabeverlauf“ (aus HAAK, 2002)

Bild 4: Vergabeverlauf im Verkehrstunnelbau der Jahre 1982 bis 2001

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1.6

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Blatt 21

13.10.2004

Anforderungen an den Planer und den Tunnelbauer

1.6.1 Komplexe Planungs- und Bauaufgabe Verkehrsplanung

Trasse, Gradiente, Querschnitt, Ausrüstung

Geotechnik

Erkundung, Kennwerte, Gebirgsklassifizierung

Objekt- und Tragwerksplanung

Planen, Berechnen, Bauen Boden, Fels, Beton, Stahl Spannungen, Verformungen

Bauvertrag

Ausschreibung, Vergabe, Vertragsgestaltung, Vertragsabwicklung, Nachtragsmanagement.

Finanzierung

Kosten als Planungs-, Bemessungskriterium Kosten als Vergabekriterium Finanzierung Kostenkontrolle Kosten als Entscheidungskriterium allg.

Terminplanung

Planungs- und Realisierungszeit Terminkontrolle

Baubetrieb

Bauablauf, Personal- und Geräteeinsatz

Projektsteuerung

Terminsteuerung Kostensteuerung Vertragssteuerung

Die Aufgaben aus technischer Sicht umfassen dabei die klassischen Studienfächer Geologie, Boden- und Felsmechanik, Statik, Stahlbau und Betonbau, Hydromechanik und Baubetriebslehre

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Blatt 22

13.10.2004

1.6.2 Anforderungsprofil für den Tunnelbauer Kenntnisse:

- Planungsinstrumente - Baustoffe (Beton, Stahl, Holz) - Baubetrieb Untertagebau - Bauverfahrenstechnik - Geotechnik - Statik - Vertragsrecht - Arbeitsschutz - Baumaschinentechnik

Persönlichkeit:

- Führungseigenschaften - Teamfähigkeit - Organisationstalent - Kaufmännisches Geschick - Kostenbewusstsein - Verhandlungsgeschick (Genehmigungen/Nachträge) - PR-fähigkeiten (Öffentlichkeitsarbeit) - Blick für das Machbare - praktische Tunnelbauerfahrung - räumliches Vorstellungsvermögen

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1.7

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Terminologie

1.7.1 Begriffe (SIA 198)

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Blatt 23

13.10.2004

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1.7.2 Figürliche Erläuterung (SIA 198)

Blatt 24

13.10.2004

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1.8

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Blatt 25

13.10.2004

Grundvariable des Tunnelbaus

Die 3 entscheidenden Variablen im Tunnelbau sind: Geologie - Geometrie - Herstellprozess Dies sind die Eckpfeiler des Hohlraumbaus. Geologie:

↘ Geometrie:

↘ Herstellprozess:

↘

- Entstehungsgeschichte von Fels / Boden (Vorbelastung) - Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Fels/Boden - Trennflächengefüge (Schichtung, Klüfte, Scherflächen) - Gebirgsfestigkeit (im Gegensatz zur Gesteinsfestigkeit) - Bergwasserverhältnisse - Verhalten in Abhängigkeit von der Zeit (Kriechen) - Verhalten in Abhängigkeit vom Wassergehalt (Quellen, Entfestigen) Erkundung

- Breite / Höhe - Querschnittsformen (□ ▢ s. S. 3, 4) - Länge Planung Endzustand

- Vortriebsart (Bagger, Sprengen, TSM, TBM, Schild) - Bauweise (Vollausbruch, Teilausbruch) - Betriebsweise (Abschnittslänge, Arbeitsgänge) - Sicherungsmethoden (temporär, endgültig) Planung Herstellung

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1.9

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Blatt 26

13.10.2004

Literatur / Organisationen

Zeitschriften: Felsbau, Fachzeitschrift für Ingenieurgeologie, Geomechanik und Tunnelbau; Essen (Verlag Glückauf) Tunnel, Internationale Fachzeitschrift für unterirdisches Bauen; Gütersloh (Bertelsmann Fachzeitschriften) Geotechnik, Zeitschrift für Bodenmechanik Erd- und Grundbau Felsmechanik Ingenieurgeologie Geokunststoffe Deponien und Altlasten; Essen (Verlag Glückauf)

Monographien: Hoek, E., Brown, E.T. (1980): Underground Excavations in Rock, Herford (printed by Austin and Sons Ltd.) Kastner, H. (1971): Statik des Tunnel- und Stollenbaus, Berlin Maidl, B. (1988/1994): Handbuch des Tunnel- und Stollenbaus, Essen Maidl, B. Herrenknecht, M., Anheuser, L. (1995): Maschineller Tunnelbau im Schildvortrieb; Berlin Müller-Salzburg, L. (1978): Der Felsbau, Bd. 3, Stuttgart Terzaghi, K. (1968): Rock Tunneling with Steel Supports Ohio, USA (Commercial Shearing, Inc.) Terzaghi, K. (1977): Earth Tunneling with Steel Supports Ohio, USA (Commercial Shearing, Inc.) Tunnelbau: Taschenbuch für den Tunnelbau (27 Bände), Essen Wittke, W. (1984): Felsmechanik.- Berlin

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Blatt 27

13.10.2004

Vorschriften und Regelwerke: Richtlinie 853: DB Netz AG: - Eisenbahntunnel planen, bauen und instand halten, Neuausgabe, gültig ab 01.06.2002. DIN 18 312: Untertagebauarbeiten, , Deutsches Institut für Normungen e.V., Berlin. ÖNORM B2203: Untertagebauarbeiten, Österreichisches Normeninstitut, Wien. SIA 196: Baulüftungen von Untertagbauten (1983), Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich. SIA 198: Untertagbau (1975), Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich. SIA 198/1: Tunnel- und Stollenbau im Fels mit Vortriebsmaschinen (1985), Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich. SIA 199: Erfassen des Gebirges im Untertagbau (1975), Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich.

Fachgesellschaften Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. Hohenzollernstraße 52, D-45128 Essen Österreichische Gesellschaft für Geomechanik Paracelsusstraße 2, A-5020 Salzburg Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen e.V. Mathias-Brüggen-Straße 41, D-50827 Köln

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0.

Stoffübersicht 27.10.2004

2.

Planung und Erkundung

2.1

Planung Endzustand

2.2

Planung Herstellung

2.3

Ausschreibung

2.4

Erkundung

Blatt 28

27.10.2004

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2.

Planung und Erkundung

2.1

Planung Endzustand

Blatt 29

27.10.2004

2.1.1 Trasse !

Kürzeste Verbindung; Gerade wg. Sicht, leichterer Ausführung, Vereinfachung Absteckung, besserer Belüftung;

!

Günstigste Verbindung; Durchfahren möglichst standfester Schichten, einheitliche Ortsbrustverhältnisse; Ausweichen ungünstiger geologischer Gegebenheiten (Störungen möglichst normal, Karst, ungünstige Trennflächenverschneidungen, usw.);

!

Mindestradien nach Verkehrsmittel und Entwurfsgeschwindigkeit;

!

Vermeidung schleifender Schnitte beim An- und Ausfahren;

!

Mindestabstand bei benachbarten Röhren (möglichst ≥ 1 D)

!

Vermeidung von Lehnensituationen bei instabilen Hängen

!

Zugluft (Bsp. Rudersdorfer Tunnel)

!

Anordnung Portale

!

Hindernisse (Bebauung)

Trassenvarianten, Vorzugsvariante.

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Blatt 30

27.10.2004

2.1.2 Gradiente !

Maximale Steigung nach Verkehrsmittel und Entwurfsgeschwindigkeit;

!

Mindestneigung z.B. für Wasserabfluss ≥ 2 ‰ (3 ‰);

!

Scheitelpunkt für Entwässerung bei langen Tunneln, Erleichterung 2. Angriff bei Wasserandrang;

!

Überdeckung (Talquerungen)

!

Längsentwicklung - Verkehrsanforderungen (Bahnhöfe bei U-Bahnen); - Traktion - Abgase - möglichst standfeste Schichten (Fest-/Lockergestein) - oberhalb GW-Spiegel - Vermeidung „mixed face conditions“

2.1.3 Länge !

Trassierung

!

Überdeckung (Länge Voreinschnitt, Lage Anschlag)

!

Lage Portale (Bsp. Burgholztunnel)

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Blatt 31

27.10.2004

2.1.4 Querschnitt - Form/Abmessungen - Richtungsfahrbahn getrennt/zusammen, eingleisig/mehrgleisig/einspurig/ zweispurig, Standspuren - Sicherheit, Kosten, Luftwiderstand bis 2-fach, Begegnungsverkehr - Basisanforderungen aus Nutzung (Lichtraum, hydraulisch erforderlicher Querschnitte, etc.) - Einbauten - Bauweise (TBM) - Gebirgsdruck / Konvergenz - Spannungsverhältnis (stehende Ellipse bei Dominanz der Vertikalspannungen)

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2.1.5 Einbauten und Ausrüstung !

Belüftung

!

Beleuchtung

!

Entwässerung

!

Signalisierung

!

Überwachung

!

Befestigung Fahrleitung / Signale

!

Steuer- und Bedienungseinrichtungen

Blatt 32

27.10.2004

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Blatt 33

27.10.2004

2.1.6 Portale !

Portale = Übergang von Tunnel in den Einschnitt / Brücke / freie Strecke, usw.

!

Meist nicht identisch mit Anschlagpunkt (bergmännische / offene Bauweise, Voreinschnitt)

!

Häufig als Stützwand / Steinschlagschutz (Portalkessel)

!

Adaptionsstrecke

!

Schäden durch Frost / Temperaturspannungen

!

Früher gemauert, heute meist Innenschale nach außen verlängert (Bsp. A17, Olpe, Burgbergtunnel)

Tunnel Metsovo, Griechenland

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 34

27.10.2004

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2.1.7 Betriebseinrichtungen !

Lüftungsbauwerke (Metsovo)

!

Leitwarten (Überwachung, Steuerung)

!

Überleitungseinrichtungen

!

Pumpwerke (Entwässerung)

Lüfterbauwerk Tunnel Metsovo, Griechenland

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 35

27.10.2004

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2.1.8

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Grundlagen des Tunnelbaus

!

Randwege (meist erhöht)

!

Standstreifen

!

Pannenbuchten

!

Schutznischen

!

Löschwasserleitungen / Löschwasserversorgung

!

Rauchabzugsschächte

!

Fluchträume

!

Querschläge

!

Rettungsschächte mit Zugängen

!

Fluchtstollen (meist parallel, Vorteil 2-röhrige Tunnel)

!

Rettungsplätze

!

Rettungszufahrten

!

Überwachungseinrichtungen

!

27.10.2004

Sicherheitseinrichtungen (Katastrophenschutz) (EBA-Richtlinie)

2.1.9

Blatt 36

Bemessung

Innenschale (Einfluss auf Ausbruchquerschnitt)

Siehe gesondertes Kapitel

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 37

27.10.2004

2.1.10 Bauzeit, Kosten, Finanzierung !

Planungsvorlauf (Ausführungsplanung, Konzeption und Bau von Maschinen, Prüfung, Genehmigungen)

!

Bauvorbereitung: Herstellung von Zufahrten, Einrichtungsflächen, Einrichten, Herstellen Voreinschnitte, Zugangsstollen, Anschlagwände, etc.).

!

Vortrieb (meist Durchlaufbetrieb/Leistungen) konventionell 2 - 6 m maschinell 6 - 12 m (und mehr) Schild ca. 6 m zur Bauzeitverkürzung mehrere Angriffe (Beispiel Schulwald-Tunnel)

!

Kosten (netto, ohne MWSt.) Stollen 5.000,-- bis 8.000,-- €/m Eisenbahntunnel 10.000,-- bis 15.000,-- €/m Autobahntunnel 15.000,-- bis 20.000,-- €/m

!

Finanzierung (öffentlich / Public-private partnership / BOT)

2.1.11 Genehmigungen !

Planungsrecht (öffentlich rechtlich) Raumordnung Plangenehmigung Planfeststellung

↘

Planfeststellungsbeschluss (mit Auflagen z.B. bzgl. Durchlaufbetrieb, Sprengen bei Nacht, Zulieferung / Abtransport, Emission, Grundwasserschutz)

Grunderwerb

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2.2

Planung Herstellung

2.2.1

Bauvorbereitung

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 38

27.10.2004

!

Zugang

!

Baustelleneinrichtung

!

Ver- und Entsorgung (Abraum, Beton, Wasser, Druckluft, Strom, etc.)

!

Voreinschnitte / Anschlagwände (s. Kap. 9)

!

Zwischenangriffe

2.2.2

Bauverfahren

!

Ausbruch (Bagger, Sprengen, maschinell, Vollschnitt, Teilschnitt, Schild)

!

Sicherung (Stahlbögen, Stahlverzug, Anker, Spritzbeton als Versiegelung/tragende Schale, Tübbinge, Holzzimmerung, usw.)

!

Verbau / Ausbau

!

Vorauseilende Sicherung

!

Ortsbrustsicherung

!

Anwendungsgrenzen

Vortriebsmethode konventioneller Sprengvortrieb maschineller Vortrieb (Vollschnitt- oder Teilschnittmaschine) Schildvortrieb Messervortrieb Messerschildvortrieb Druckluftverfahren mit Vorfestigung (Gefrierverfahren oder durch Injektionen)

Gebirge Festgestein Fest- und Lockergestein Lockergestein Lockergestein Lockergestein Lockergestein Lockergestein

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2.2.3 ! !

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Grundlagen des Tunnelbaus

Bauweise (Ausbruchsart, Querschnittsaufteilung)

Vollausbruch / Teilausbruch geotechnische und baubetriebliche Aspekte

Blatt 39

27.10.2004

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(Bochumer Querschnitte)

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Blatt 40

27.10.2004

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2.2.4

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 41

27.10.2004

Betriebsweise (Vortriebsverfahren, Längsentwicklung)

!

intermittierend / kontinuierlich

!

Längsentwicklung bei Querschnittsunterteilung

!

gleisloser Betrieb / Gleisbetrieb

!

Parallelarbeiten (Ausbruch/Sicherung/Abdichtung/Einbau Innenschale)

!

Sohlschluss

!

Auffahrrichtung (Trennflächengefüge, Wasser)

!

Anzahl der Angriffe

2.2.5

Bemessung (siehe gesondertes Kapitel)

2.2.6

Ver- und Entsorgung

!

Abraum

!

Sicherungsmittel

!

Bewetterung

!

Entwässerung / Neutralisierung / Entsorgung

!

Wiederaufbereitung / Deponierung

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2.2.7 ! ! ! !

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Blatt 42

27.10.2004

Genehmigungen

Arbeitsschutz Emissionsschutz Immissionsschutz Ablagerung / Entsorgung

2.2.8

Überwachung und Dokumentation

Notwendigkeit ! ! ! !

Unsicherheiten bei der Bestimmung der generellen Gebirgseigenschaften lokale Besonderheiten starke Vereinfachungen bei der Lastermittlung, der Spannungs- und Verformungsberechnung ungenügende Berücksichtigung von Bauzuständen

↘

messtechnische Überwachung des Gebirgsverhaltens beim Ausbruch, teilweise auch über Lebenszeit des Bauwerks (Gebirge mit rheologischen Eigenschaften)

Aufgaben ! ! ! ! !

!

Messung insbesondere von Verformungen, auch Spannungen (Extensometer, Druckmessdosen, Konvergenz- und Senkungsmessungen) Absolutwerte und Trendanalyse (zeitlicher Verlauf), heute vielfach online an alle Beteiligte (Planer, Prüfingenieur, Gutachter, Bauherr, Firma). Vergleich mit Prognose Überwachung des zeitabhängigen Verhaltens / Anpassung der Bauweise, der Betriebsweise „Umklassifizierung“ „Beobachtungsmethode“ (EC7) (vertiefte Behandlung in Kapitel 7) (Bsp. A17 / NBS / Olpe) Dokumentation

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Blatt 43

27.10.2004

Meßmethoden Instrumentierung von Tunneln (Sharp et al. 1977)

Instrumentierungsbereiche (A) (B) (C)

Intensive Überwachung, um das Verhalten von oberflächennahem Fels und das Verhalten des Ausbaus abzuschätzen. Bereich der hauptsächlichen Änderungen in Spannung/Dehnung. Bereich der signifikanten Verschiebungen.

Instrumentierung (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

Mehrfach-Bohrloch-Extensometer, um die Verschiebungen an der Felsoberfläche und in der Tiefe zu messen. Genaues Nivellement, um die Oberflächenbewegung der Extensometerköpfe zu ermitteln und die Messergebnisse der Extensometer zu überprüfen. Konvergenzmessungen zwischen den Extensometerköpfen, um die Oberflächenverschiebung zu messen und um die Messergebnisse der Nivellements und der Extensometer zu überprüfen. Alternativ steifer Ausbau, z.B. hydraulische Stempel (nicht eingezeichnet). Im Fels eingebaute Druckkissen, um tangentiale Spannungsänderungen zu messen. Messung der Ausbaubelastung (nicht eingezeichnet). Messung der piezometrischen Drücke (nicht eingezeichnet).

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2.3

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Blatt 44

27.10.2004

Ausschreibung und Vergabe

!

VOB

!

Leistungsbeschreibung mit Leistungsverzeichnis

!

Leistungsbeschreibung mit Leistungsprogramm (Funktionalausschreibung)

2.4

Erkundung

2.4.1

Wechselwirkungen Tunnel / Gebirge

!

Primärspannungszustand / Sekundärspannungszustand (Eigengewicht, Tektonik, Temperatur)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 45

27.10.2004

!

Störungen

!

Wirkung Ausbau (Steifigkeit, Einbauzeitpunkt)

!

Gewölbewirkung

!

Einfluss Trennflächengefüge (Orientierung, Scherfestigkeit, Durchtrennung)

!

Standzeit und freie Stützweite (Lauffer)

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Blatt 46

27.10.2004

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Geologische Faktoren im Felshohlraumbau

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 47

27.10.2004

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Blatt 48

27.10.2004

!

Einfluss Tektonik (Primärspannungen)

!

Einfluss Wasser (Wasserdruck, Chemismus)

!

Einfluss Bettung

!

Verspannbarkeit

!

Einfluss Hindernisse (City-Tunnel)

!

Einfluss Durchlässigkeit (Ausbläser, Wasserzutritt)

!

Einfluss Ortsbrustverhältnisse (mixed face)

!

Einfluss mineralogische Zusammensetzung (Abrasivität, Werkzeugverschleiß, Staubentwicklung)

!

Einfluss Karst

!

Einsatzgrenzen

„Vor der Hacke ist es duster“

↘

Notwendigkeit der Erkundung der Untergrundverhältnisse

Die Leistungskurve zeigt, dass bei relativ kleinen Wassermengen schon große Leistungseinbrüche feststellbar sind (SIDING, 1987, S. 188)

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2.4.2

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Blatt 49

27.10.2004

Erkundungsziele und -strategien

!

Erklärung von Baugrundaufbau und –eigenschaften für den Entwurf

!

Erstellung eines Baugrundmodells (Geometrie und Eigenschaften)

!

Wahl des geeignet(st)en Bauverfahren in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht.

!

Vermeidung von Gefahren / Schäden

!

Erkennen und Minimierung von Risiken

!

Vermeidung von Bauzeit- und Kostenüberschreitungen / Nachträgen

!

Verantwortlichkeit des Bauherrn, „Baugrundrisiko“, VOB, A, § 9

!

Leitungen, Kanäle, Kampfmittel, Hindernisse

2.4.3

Erkundungsverfahren

!

Karten, Luftbilder

!

vorhandene Aufschlüsse

!

laufende oder abgeschlossene Bauvorhaben

!

Aufschlussverfahren (direkt / indirekt)

!

flächig wirkende Verfahren (geologische/geotechnische/hydrologische Kartierung, Geophysik)

!

punktförmig wirkende Verfahren (Bohrungen, Sondierungen, Schürfe)

!

Erkundung im Querschnitt (Bohrungen in der Achse, Erkundungsstollen, Mehrfachfunktion von Erkundungsstollen)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 50

27.10.2004

!

Feldversuche (Indexversuche, Großversuche, wie Großscher- und Druckversuche, Druckkissenversuche, Bohrlochersuche, wie acoustic log, Dilatometerversuche, Hydrofrac-Versuche, geophysikalische Bohrlochmessungen, Pumpversuche)

!

Laborversuche (Repräsentative Proben in Boden und Fels)

(Beispiele Engelberg, Metsovo, Kurobe)

2.4.4

Anordnung, Umfang und Ablauf

!

Erwartungsmodell des Baugrunds als Planungsbasis

!

Erkundungsziele

!

Erkundungswahrscheinlichkeit

!

Auswahl geeigneter Verfahren

!

Festlegung Raster und Tiefen

!

stufenweise Ausführung; synchrone Auswertung und Optimierung des Programms.

!

Kombination von Erkundungsverfahren.

Hinweis: Tunnel sind nach DIN 4020, Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke, grundsätzlich in die geotechnische Kategorie 3 mit den höchsten Erkundungsanforderungen einzustufen. !

Umfang (Bauaufgabe, Erwartungshorizont, Risikogröße; Anteil am Projektbudget im allg. 2 – 5 % der Baukosten)

!

Ablauf (Machbarkeit, Vorplanung, Entwurfsplanung, baubegleitende Erkundung)

!

Zeitbedarf (Konzeption, Ausschreibung, Durchführung, Auswertung)

!

Überwachung, Dokumentation

!

Normen / Richtlinien

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2.4.5

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 51

27.10.2004

Auswertung, Idealisierung und Modellbildung

!

Identifizierung der Schichtlagerung

!

geologische / geotechnische Schnitte

!

statistische Methoden der Messwertaufbereitung

!

Modellbildung (Geometrie, Kennwerte, Primärspannungszustand

!

Zuverlässigkeit und Risiko

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2.4.6

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Blatt 52

27.10.2004

Gebirgsklassifizierung im Felshohlraumbau

!

Verknüpfung Gebirgseigenschaften und Gebirgsverhalten (empirisch)

!

Basis meist Lauffer-Zuordnung Standzeit und freier Stützweite zu Gebirgsklasse

!

RABCEWICZ

!

System BIENIAWSI

!

System NGI (BARTON)

!

Beispiel PA 4, Tunnel Ferntal

Erkundungsstollen Metsovo, Griechenland

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Blatt 53

27.10.2004

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Blatt 54

27.10.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 55

27.10.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

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27.10.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

10.11.2004

Technische Universität Dresden Institut für Geotechnik

Grundlagen des Tunnelbaus Dr. Raymund M. Spang Skriptum zur Vorlesung WS 2004 / 2005

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 10.11.2004

3.

Offener Tunnelbau

3.1

Anwendung

3.2

Ablauf

3.3

Beispiele

4.

Bergmännischer Tunnelbau

4.1

Grundvoraussetzung

4.2

Anschlag

4.3

Ausbruch

4.4

Sicherung

4.5

Entwässerung

4.6

Abdichtung

4.7

Bewetterung / Belüftung

4.8

Transport

10.11.2004

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2.4.7

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 57

10.11.2004

Prognose

SIA-Empfehlung, Erfassen des Gebirges im Untertagebau, Ausg.199, 1975 (akt. 1998)

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3.

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 58

10.11.2004

Tunnelbau in offener Baugrube („cut and cover“) Übersicht, Fachgebiet Grundbau

3.1

Anwendung

!

Geringe Überdeckung (Voreinschnitte im Fels < 0,5 D)

!

Freie Strecke (keine Überbauung)

!

Genehmigungsfähigkeit

!

Wirtschaftlichkeit

Kosten / m

berg män nis

cher

Vort rieb

ieb ortr V r ne offe

Überdeckung [m] 0,5 D

1,0 D

1,5 D

Kostenvergleich offener / geschlossener Vortrieb; die tatsächlichen Grenzkosten hängen vom Einzelfall ab.

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Grundlagen des Tunnelbaus

Offener Tunnelbau, Essen, Huyssenallee, ca. 1965

Blatt 59

10.11.2004

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3.2

Ablauf

3.2.1

Wasserhaltung

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 60

10.11.2004

Grundsätzliches - Lage Grundwasserspiegel - Durchlässigkeit / Zufluss / Beschaffenheit - Einwirkungen auf Umgebung (bauzeitlich / permanent) - Genehmigungsfähigkeit - Entsorgung Absenkung (offene, geschlossene Wasserhaltung) Abdichtung - Einbindung in dichten Horizont - Dichtsohle (flach-/tief liegend) - Unterwasserbetonsohle Grundwasserkommunikation - Flächenfilter - Horizontaldränagen - Vertikalbrunnen

3.2.2

Herstellen der Baugrube

!

Abböschen; Böschungswinkel abhängig vom Material / Grundwasserstand

!

Stützen - Trägerwand - Spundwand - Pfahlwand - Schlitzwand

!

Aussteifen / Ankern - Entsorgung / Wiederverwendung

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 61

10.11.2004

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3.2.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Herstellung des Bauwerks

siehe Stahlbetonbau

3.2.4

Wiederverfüllung

siehe Erdbau

3.3 !

Beispiele

Tunnel Olpe

offene Bauweise im Schutz eines wasserdichten Verbaus

!

Tunnel Bad Ems

!

Haltepunkte City Tunnel Leipzig

Blatt 62

10.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 62a

10.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 63

10.11.2004

4.

Bergmännischer Tunnelbau im Festgestein

4.1

Grundvoraussetzung

!

Standzeit / freie Stützweite

!

Geometrie

!

Länge

4.2

Anschlag

!

Mindestüberdeckung

!

Voreinschnitt

!

Anschlagwand

!

Luftbogenstrecke

4.3

Ausbruch

4.3.1

Bauweise (Querschnittsaufteilung)

Vorüberlegung - Standsicherheit Bauzustände - Baubetriebliche Gesichtspunkte - Unfallverhütung Aufteilung - Vollausbruch - horizontale Aufteilung (Kalotte / Strosse / Sohle) - vertikale Aufteilung (Firststollen, Mittel- / Sohlstollen, Ulmenstollen)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 64

10.11.2004

Bauweise nach MORITZ et al, 2002

4.3.2 ! !

Betriebsweise

Vollständige Trennung der Hauptvorgänge (vollständiger Vortrieb Kalotte, dann erst Strosse, usw.) Paralleler Ablauf

Tunnel Altengronauer Forst, nachlaufender Strossenvortrieb

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Grundlagen des Tunnelbaus

Gebräuchliche Tunnelbauweisen nach MÜLLER, 1978, S. 560

Blatt 65

10.11.2004

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4.3.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Löseverfahren

Mechanisches Lösen - händischer Vortrieb - Baggervortrieb - Teilschnittvortrieb - Vollschnittvortrieb Sprengvortrieb - Arbeitsablauf Taktbetrieb, kontinuierlicher Betrieb

Sprengvortrieb

Vollschnittvortrieb Ausbruchphasen nach MÜLLER, 1978, S. 338f

Blatt 66

10.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Grenzen der wirtschaftlichen Einsetzbarkeit von Teilschnittmaschinen

Blatt 67

10.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 68

10.11.2004

Teilschnittmaschine

Vollschnittmaschine

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4.4

Sicherung

4.4.1

Funktion

!

Unfallschutz (Steinfall)

!

Versiegelung (Festigkeitsabnahme)

!

Bauzeitliche Stützung

!

Permanente Stützung

4.4.2

Grundlagen des Tunnelbaus

Sicherungsmittel

!

Maschendraht / Baustahlmatten

!

Holzzimmerung

!

Stahlbögen

!

Kleinpfähle, Anker

!

Spritzbeton

!

Verzug (Holzbohlen, Kanthölzer, Stahlbleche, Spritzbeton)

!

Ortbeton

!

Vorpfänddielen

!

Spieße

!

Rohrschirme

!

HDI-Schirme

!

Brustkeile

Blatt 69

10.11.2004

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4.4.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Wirkungsweise und Einbauzeitpunkt

!

Starr / nachgiebig

!

Entwicklung Gebirgstragring

!

Sicherung Ausbruchrand (Sargdeckel, Keile)

!

Vorauseilende / nacheilende Sicherung

Verformungsverhalten verschiedener Einbauten nach LOMBARDI (1971)

Blatt 70

10.11.2004

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4.4.4

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Grundlagen des Tunnelbaus

Ausbruchklassifizierung

Blatt 71

10.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 72

10.11.2004

Zusammenstellung der Ausbruchsklassen beim Richthoftunnel nach MAIDL (1988)

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Grundlagen des Tunnelbaus

4.5

Entwässerung

4.5.1

Einfluss auf den Vortrieb

!

Zuflussmenge

!

Geotechnische Aspekte

!

Baubetriebliche Aspekte

!

Grenzwassermenge

4.5.2

Blatt 73

10.11.2004

Zutritt zum Vortrieb

!

Freier Zutritt über Ortsbrust und Leibung

!

Vorauseilende Absenkung über Brunnen von oben / Entlastungsbohrungen vom Tunnel

4.5.3

Fassung und Ableitung

!

Abschlauchen

!

Flächiger Abfluss

!

Entwässerungsgräben

!

Pumpensümpfe und Rohrleitungen

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 74

10.11.2004

Die Leistungskurve zeigt, dass bei relativ kleinen Wassermengen schon große Leistungseinbrüche feststellbar sind (SIDING, 1987)

4.5.4

Behandlung und Einleitung

!

Wasserqualität

!

Neutralisierung

!

Klärung

!

Einleitung in Vorfluter

4.6

Abdichtung (Notwendigkeit und Anforderung)

!

Anforderungen an Dichtigkeit

!

Regenschirmabdichtung

!

Fullround-Abdichtung

!

WU-Beton

!

Injektionen

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 75

10.11.2004

4.7

Bewetterung / Belüftung / Beleuchtung

4.7.1

Bauzeitlich

!

Typen

!

Luftmengen

4.7.2

Permanent

4.8

Transport

!

Stoffe und Mengen

!

Transportmittel - Gleistransport - Förderband - Kraftfahrzeuge

Dr. Spang Halsbrücker Str. 34 09596 Freiberg 03731 / 365531 DR. SPANG

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Grundlagen des Tunnelbaus

24.11.2004

Technische Universität Dresden Institut für Geotechnik

Grundlagen des Tunnelbaus Dr. Raymund M. Spang Skriptum zur Vorlesung WS 2004 / 2005

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 24.11.2004

5.

Bergmännischer Tunnelbau im Lockergestein

5.1

Charakteristische Randbedingungen

5.2

Grundsätzliche Merkmale

5.3

Schildvortriebe

5.4

Sonderverfahren

5.5

Beispiele

24.11.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 76

24.11.2004

5.

Bergmännischer Tunnelbau im Lockergestein

5.1

Charakteristische Randbedingungen

!

Standzeit zu gering für Aufbau Stützdruck bei konventionellem Verbau

!

Keine (nennenswerte / dauerhafte) Gewölbewirkung

!

Senkungen an der Oberfläche ohne zusätzliche Maßnahmen (zu) groß

!

Grundwassereinfluss teilweise beherrschend für Wahl Bauverfahren

↘

Gebirge muss sofort beim Lösen gestützt werden.

Entscheidend sind: !

Reibungswinkel; Kohäsion

!

Lagerungsdichte / Konsistenz

!

Wasserdruck

!

Durchlässigkeit

!

Größe Hohlraum

!

Überlagerung

!

Überbauung

Ohne Stützung: !

Verbruch

!

Sackungen Oberfläche

!

Suffosion

!

Hydraulischer Grundbruch

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Grundlagen des Tunnelbaus

5.2

Grundsätzliche Merkmale

5.2.1

Bauzeitliche Stützung des Gebirges

!

mechanisch (vollflächig, teilflächig) - Abböschen Ortsbrust - Brustverzug - Brustplatten - Vorpfänden - Erddruck - Stahlzylinder (Leibung)

!

pneumatisch - Druckluft

!

hydraulisch - Stützflüssigkeit

Blatt 77

24.11.2004

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5.2.2

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 78

24.11.2004

Abbau (Lösen)

!

händisch

!

mechanisch, teilflächig - Bagger (separat, integriert) - Schneidarm

!

mechanisch, vollflächig, geschlossen - Schneidrad

!

hydraulisch - vollflächig - geschlossen - (in der Regel mit Spülförderung kombiniert)

Die Schildsysteme. Übersicht über die verschiedenen Ausbruchsverfahren (MAIDL, 1994, S. 164)

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5.2.3

Loren (gleislos, gleisgebunden)

!

Förderband

!

Spülförderung

24.11.2004

Behandlung

!

Wiedereinbaufähigkeit

!

Deponiefähigkeit

5.2.5

Blatt 79

Abtransport Ausbruch

!

5.2.4

Grundlagen des Tunnelbaus

Endgültige Stützung (Ausbau)

!

Konventionell (mit Druckluftstützung)

!

Tübbinge (Stahl- / Stahlbeton)

!

Extrudierbeton (Faserbewehrung)

5.3

Schildvortriebe

5.3.1

Offene Schilde

!

kreisförmig, oval, rechteckig

!

keine Grundwasserstützung, deshalb nur oberhalb Grundwasserspiegel einsetzbar

!

Ortsbruststützung ggf. mit Brustplatten, Brustbühnen

!

Bodenabbau händisch, mit Bagger, Schneidarm, hydraulisch

!

geringe Investitionskosten

!

guter Zugang zur Ortsbrust, einfache Hindernisbeseitigung

!

oft kombiniert mit Rohrvortrieb

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5.3.2

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Grundlagen des Tunnelbaus

Druckluftschilde

!

kreisförmig, oval, rechteckig

!

Grundwasserstützung durch Druckluft, Einsatz im Grundwasser

!

Ortsbruststützung ggf. mit Brustplatten, Brustbühnen

!

Bodenabbau händisch, mit Bagger, Schneidarm, hydraulisch

!

hohe Investitionskosten

!

Obergrenze Luftdruck nach Druckluftverordnung - Risiken für Gesundheit - Leistungseinbußen - Ein- und Ausschleußzeiten - Tauglichkeitsprüfung

!

Sicherheit gegen Ausbläser, Ausgleich von Druckverlusten

!

guter Zugang zur Ortsbrust, einfache Hindernisbeseitigung

!

erhöhte Brandgefahr

!

mit offenen Schilden kombinierbar

Blatt 80

24.11.2004

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5.3.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 81

24.11.2004

Flüssigkeitsschilde

!

kreisförmig, geschlossen

!

Grundwasser- und Erddruckstützung mittels Stützflüssigkeit (und tlw. Druckluft, Bentonit, wie Schlitzwände)

!

Bodenabbau meist mit Schneidrad, tlw. mit Fräsarm oder hydraulisch

!

Lösen des Bodens in geschlossener Abbaukammer

!

hohe Investitionskosten

!

Abtransport durch kontinuierliches Abpumpen des Boden-/Stützflüssigkeitsgemischs aus der Abbaukammer

!

Bodenaufbereitung in Separieranlage

!

Ausbau mit Tübbingen oder Extrudierbeton

!

schwierige Hindernisbeseitigung

!

Hydroschilde, Thixschilde, Slurryschilde, Hydrojetschilde

Prinzip der Flüssigkeitsstützung nach MAIDL, 1994, S. 171

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5.3.4

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 82

24.11.2004

Erddruckschilde (EPBS)

!

kreisförmig, geschlossen

!

Grundwasser- und Erddruckstützung mittels unter Druck stehendem abgebautem Boden in der Abbaukammer

!

Druckaufbau über Vortriebspressen / Druckwand auf den gelösten Boden

!

Druckregulierung über Pressenvorschub und/oder Schneckendrehzahl

!

Bodenabbau über Schneidrad

!

Förderung - Schneckenförderer - konventioneller Weitertransport - hydraulische Förderung

!

hohe Investitionskosten

!

Ausbau mit Tübbingen / Extrudierbeton

!

Bodenkonditionierung (geringe innere Reibung, breiige Konsistenz, geringe Durchlässigkeit)

!

optimal in tonig-schluffigen Böden

!

schwierige Hindernisbeseitigung

Prinzip der Erddruckstützung nach MAIDL, 1994, S. 174

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5.3.5

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 83

24.11.2004

Messerschilde

!

kreisförmig, rechteckig, oval

!

Grundwasserstützung ggf. mittels Druckluft, Ortsbruststützung mit Brustverbau; Stützung Leibung mit Vortriebsmessern

!

Messermantel auf 2 bis 3 Ausbruchbögen mit 12 bis 18 cm breiten Messern

!

Vorschub der Messer hydraulisch in 50 bis 100 cm langen Abschnitten

!

Ausbau mit Ortbeton / extrudiertem Faserbeton, Spritzbeton

!

Bodenabbau mit Bagger, Fräsarm, hydraulisch

!

schwer steuerbar, meist größere Oberflächensenkungen

!

mittlere Investitionskosten, heute weniger gebräuchlich

!

guter Zugang zur Ortsbrust, einfache Hindernisbeseitigung

!

ungeeignet in Böden mit Blöcken

5.3.6

Einsatzgrenzen nach K. FUJITA (1971)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 84

24.11.2004

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5.4

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Blatt 85

24.11.2004

Sonderverfahren

!

Senkkasten (Caisson)

!

Deckelbauweise

5.5

Grundlagen des Tunnelbaus

Beispiele

Senkkastenbauverfahren, Beispiel Landwehrkanaltunnel, Zentraler Bereich, Berlin (aus „Drehscheibe Berlin“, DB Projekt GmbH Knoten Berlin)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 86

24.11.2004

Deckelbauweise (aus „Eine Stadt bahnt sich den Weg“ Verlag A. F. Koska, Berlin 1986)

Kärntner Deckelbauweise (aus „Stadt Bochum, Westtangente“ Tiefbauamt, Informationsschrift Nr. 16)

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Grundlagen des Tunnelbaus

01.12.2004

Technische Universität Dresden Institut für Geotechnik

Grundlagen des Tunnelbaus Dr. Raymund M. Spang Skriptum zur Vorlesung WS 2004 / 2005

Bewässerungsstollen Tashishkari, Georgien, Druckerscheinungen in der Tunnelfirste

Download Skriptum: http://www.tu-dresden.de/biwigt/Grundbau/Lehre/tnnlb.html

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 01.12.2004

6.

Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit

6.1

Mechanisches Verhalten des Festgesteins

6.2

Gebirgsdruck

6.3

Wirkungsweise des Ausbaus

6.4

Bauzustände und Endzustand

6.5

Bemessungsverfahren

6.6

Gebrauchsfähigkeit

01.12.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 87

01.12.2004

6.

Standsicherheit und Gebrauchsfähigkeit

6.1

Mechanisches Verhalten des Festgesteins

6.1.1

Spannungs-Verformungsverhalten

!

Gestein / Gebirge

!

Isotropie / Anisotropie

!

Homogenität / Inhomogenität

!

Kontinuum / Diskontinuum

Vollständige Spannungs-Dehnungskurve mit zyklischer Belastung im „post-failure“ (NachBruch-)bereich nach DENKHAUS, 1973

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6.1.2 !

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 88

01.12.2004

Einfluss der Trennflächen

Einfluss von Trennflächen auf die Festigkeit (Beispiel für eine Trennflächenschar)

σ1 > σ 2 = σ 3

!

minimale Festigkeit bei β = 45° + ϕ/2 (nur noch ca. 1/3 der Materialfestigkeit)

!

außerhalb der Parabel ist die Trennfläche mechanisch unwirksam, Bruch geht durch intaktes Material

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6.1.3 !

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 89

01.12.2004

Bruchhypothesen

Beispielhaft Mohr- / Coulomb’sche Bruchhypothese

τ = c + σ x tan ϕ

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 90

01.12.2004

6.2

Gebirgsdruck

6.2.1

Primärspannungszustand (vor Beginn Ausbruch)

!

Eigengewicht (SEEBER, 1974)

Annahme: Oberfläche horizontal, Gebirge isotrop. Seitendruckziffer λ aus Versuchen; 0,2 ≤ λ ≤ 3

!

Lage zur freien Oberfläche

The influence of topography on initial stresses

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 91

01.12.2004

!

Entspannung in den Flanken (tiefer) Täler, Talzuschub, atektonische Klüftung

!

Anisotropie der Festigkeitseigenschaften (GOODMAN, 1980, 102)

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Grundlagen des Tunnelbaus

!

Tektonische Spannungen (λ > 0,4) - Plattentektonik - Gebirgsbildung - Störungen

!

Schwelldruck - Volumenzunahme durch Quellen (Aktive Tonminerale) - Mineralumwandlung (Gips/Anhydrit)

Blatt 92

01.12.2004

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6.2.2 !

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 93

01.12.2004

Sekundärspannungen

(vorübergehende) Wegnahme der Stützung

Spannungszustand am Hohlraumrand (SEEBER, 1974)

!

Spannungsänderungen führen zu Verformungen bis neues Gleichgewicht erreicht oder Bruch eintritt.

!

Plastifizierung, elastische Verformung

!

Gebirgstragring

!

Schwelldruck infolge Wasserzutritt / Entspannung

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6.2.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 94

01.12.2004

Auswirkungen auf den Tunnelbau

Gebirgsdruck (KASTNER, 1971): Alle Auswirkungen des sekundären Spannungszustandes des Gebirges, die im nicht ausgebauten Hohlraum in den Randzonen des Gebirges auftreten oder in Wechselwirkung mit dem zeitweiligen bzw. dauernden Ausbau diesen beanspruchen; man unterscheidet 3 Erscheinungsformen: 1) Auflockerungsdruck: Wirkung lockerer Gebirgsmassen auf den Verbau / Ausbau; durch Trennflächengefüge und/oder vortriebsbedingte Auflockerung des Gebirgsverbandes; bevorzugt in der Firste, schwächer in den Ulmen; nicht möglich in der Sohle. 2) echter Gebirgsdruck: verursacht durch Übergang vom elastischen zum plastischen Gebirgsverhalten im Gefolge der Spannungsänderungen beim Ausbruch; äußert sich in a) Bergschlägen; b) mäßigen, von den Ulmen ausgehenden Verformungen und Gesteinsablösungen; c) starken, von den Ulmen ausgehenden plastischen Verformungen und Brucherscheinungen, die mit Stauchungen im First und an der Sohle verbunden sein können; d) plastischen Verformungen und u.U. auch Ablösungen, die den ganzen Umfang des Ausbruchs erfassen. 3) Schwelldruck: verursacht durch Volumenzunahme des Gebirges / Gesteins infolge Wasseraufnahme, insbesondere bei tonhaltigen und anhydrithaltigen Gebirgsarten.

Typische Brucherscheinungen in der Tunnelschale. a) durch Zerdrücken, b) durch Abscheren, c) durch Verdrücken infolge Vertikaldruck, d) durch Knicken, e) infolge Horizontaldruck (MÜLLER, 1978)

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6.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 95

01.12.2004

Wirkungsweise des Ausbaus

!

Verhinderung der Auflösung des Gesteinsverbandes an der Oberfläche

!

Verminderung der tangentialen Druckspannung σ’t = σt - pa

!

Aufbau einer radialen Druckspannung am Ausbruchsrand von σr = 0 auf σr = pa, wodurch der Spannungskreis kleiner, d.h. der Scherwiderstand des Gebirges größer wird.

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(aus Hochschul-Skriptum NATAU)

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 96

01.12.2004

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6.4

[email protected]

Grundlagen des Tunnelbaus

Bauzustände und Endzustand

!

Querschnittsaufteilung

!

Vortriebsgeschwindigkeit

!

Unterbrechungen

!

Dreidimensionaler Lastabtrag

!

Einbauzeitpunkt Innenschale

!

Lebensdauer

6.5

Bemessungsverfahren

6.5.1

Aufgaben

!

Ermittlung der Belastung

!

Bemessung des Verbaus

!

Bemessung der Innenschale (Einbauzeitpunkt)

6.5.2 !

Bruchkörpermodell

Begrenzung durch Trennflächen

Blatt 97

01.12.2004

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!

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Grundlagen des Tunnelbaus

Begrenzung durch Gewölbewirkung (TERZAGHI, 1977)

Blatt 98

01.12.2004

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6.5.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 99

01.12.2004

Analytische / numerische Verfahren

!

Komplexe Systeme (s.o.)

!

In der Regel keine geschlossenen Lösungen

!

Numerische Verfahren nach der Elastizitäts-/Plastizitätstheorie

!

Vergleich Rechenergebnisse mit Erfahrung und Messungen

!

Stabzugverfahren

!

Finite Elementmethode

Beispiel Stadtbahntunnel mit FEM-Berechnung: FEM-Netz ohne Darstellung der Elemente für die Sicherung (MAIDL, 1988)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 100

01.12.2004

Systeme der Tunnelstatik: a) Gewölbter Durchlaß; b) Gewölbter Durchlaß, anbetoniert; c) bis f) eingebettetes Rohr; d) und e) Variante Vielgelenkbögen; f) Vieleckrahmen; g) gelochte Scheibe; h) gelochte Scheibe mit vergütetem oder ausgesteiftem Rand; i) und j) stark ausgesteifter Rand; k) und l) Variante Vielgelenkbogen (MÜLLER, 1978)

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6.6

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 101

01.12.2004

Gebrauchsfähigkeit

!

Zweck

!

Dichtigkeit

!

Geometrie

!

Beispiel Tashishkari

Bewässerungsstollen Tashishkari, Georgien, Druckerscheinungen in der Tunnelfirste

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 08.12.2004

7.

Überwachung und Dokumentation

7.1

Überwachung des Gebirgsverhaltens

7.2

Dokumentation

7.3

Richtungs- und Profilkontrolle

7.4

Baustoffprüfung / Qualitätskontrolle

7.5

Sonstige Überwachungsmessungen

08.12.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

7.

Überwachung und Dokumentation

7.1

Überwachung des Gebirgsverhaltens

7.1.1

Notwendigkeit und Grenzen

Blatt 102

08.12.2004

!

Notwendigkeit (siehe Kapitel 2.2.8)

!

Grenzen im Festgestein aus Gebirgsverhalten - Nachbrüche aus Starrkörperversagen (Sprödbruch) (ohne Ankündigung!) - Konvergenz aus duktilem (elasto-plastischem) Verhalten (Kriechen)

Firstsenkungen vs Baufortschritt nach SCHUBERT et al. (2002)

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7.1.2

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 103

08.12.2004

Messgrößen

!

Verschiebungen

!

Spannungen

!

Messgenauigkeiten

!

Größenordnungen

!

Erfassung

Konvergenzmessung am Sinnberg-Tunnel der Bundesbahn-Neubaustrecke nach MAIDL (1988)

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7.1.3

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 104

08.12.2004

Messinstrumente

!

Geodätische Messgeräte (Konvergenzmessbänder, Reflextargets, Nivellier / Tachymeter, Laser)

!

Gleitmikrometer

!

Inklinometer

!

Extensometer

!

Druckmessdosen

!

Ankerkraftmessdosen

!

Erschütterungsmessgeräte

!

Anordnung vgl. Blatt 43

!

Visuelle Kontrolle (Risse, Abplatzungen, Beulen)

!

Schutz gegen Einflüsse aus dem Baubetrieb

Gleitmikrometer (ISETH)

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 105

08.12.2004

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7.1.4

Grundlagen des Tunnelbaus

Messprogramm

!

Messziele

!

Auswahl der Messinstrumente

!

Anordnung im Querprofil (Standard-/Hauptmessquerschnitte)

!

Anordnung im Längsprofil

!

Anordnung außerhalb des Tunnels

!

Einbauzeitpunkt

!

Messintervalle

!

Übermittlung

!

Anpassung Intervall an Ergebnisse

7.1.5

Auswertung und Interpretation

!

Darstellung (Zeitachse / Baufortschritt)

!

Auswertung (Geschwindigkeit / Beschleunigung)

!

Interpretation

!

Konsequenzen (Klassifizierung / Sofortmaßnahmen)

!

Verantwortlichkeiten

vgl. 7.1.2

Blatt 106

08.12.2004

Dr. Spang Halsbrücker Str. 34 09596 Freiberg 03731 / 365531 DR. SPANG

7.2

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Grundlagen des Tunnelbaus

Dokumentation (Längsschnitt, OBA)

Blatt 107

08.12.2004

Dr. Spang Halsbrücker Str. 34 09596 Freiberg 03731 / 365531 DR. SPANG

7.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Richtungs- und Profilkontrolle (nicht behandelt)

7.4

Baustoffprüfung / Qualitätskontrolle (nicht behandelt)

7.5

Sonstige Überwachungsmessungen Pegelmessungen Chemismus Grundwasser Beweissicherung

Blatt 108

08.12.2004

Dr. Spang Halsbrücker Str. 34 09596 Freiberg 03731 / 365531 DR. SPANG

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Grundlagen des Tunnelbaus

15.12.2004

Technische Universität Dresden Institut für Geotechnik

Grundlagen des Tunnelbaus Dr. Raymund M. Spang Skriptum zur Vorlesung WS 2004 / 2005

Bewässerungsstollen Tashishkari, Georgien, Druckerscheinungen in der Tunnelfirste

Download Skriptum: http://www.tu-dresden.de/biwigt/Grundbau/Lehre/tnnlb.html

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 15.12.2004

8.

Tunnel und Umwelt

8.1

Einwirkungen auf Natur und Landschaft

8.2

Einwirkungen auf aufstehende Anlagen

8.3

Einfluss auf Menschen

15.12.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 109

15.12.2004

8.

Tunnel und Umwelt

8.1

Einwirkungen auf Natur und Landschaft

8.1.1

Eingriff in das Landschaftsbild / die Natur

!

Offene Bauweise (cut and cover)

Offene Bauweise, Tunnel Bad Ems (Dr. Spang GmbH) !

Geschlossene Bauweise (Beispiel Tunnel Burgholz)

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8.1.2

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 110

15.12.2004

Veränderung der Geländeoberfläche ! !

Senkungen Auffüllungen (Tunnelausbruch, Nutzung!)

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8.1.3

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 111

15.12.2004

Einfluss auf den Wasserhaushalt

!

Absenkung des Grundwasserspiegels (bauzeitlich / permanent / Wasserversorgung / Vegetation)

!

Verunreinigung von Oberflächengewässern (bauzeitlich; Schwebstofffracht, chemische Veränderungen (pH, wassergefährdende Stoffe) wasserdichter Ausbau (Wasserdruck) Absetzbecken / Neutralisation

↘ ↘

8.2

Einwirkungen auf aufstehende Anlagen

!

Erschütterungen (DIN 4150)

!

Senkungen / Schiefstellung

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 112

15.12.2004

Senkungsmulden in dichten Sanden unterhalb des Grundwasserspiegels nach PECK; a) nach Auffahren des ersten Tunnels; b) Gesamtsenkung nach Herstellung der 2. Röhre

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Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 113

15.12.2004

Schadenskriterien für Winkelverdrehungen in Muldenlage (GTB, Teil 1, SMOLTCZYK, 1995)

Winkelverdrehung

Krümmungsradius

-

[m]

Beurteilungskriterium Sattel

Mulde

Sattel

Mulde

1 / 1.000

1 / 500

2.500

1.250

Grenze für erste Risse in tragenden Wänden

1 / 600

1 / 300

900

450

Schadensgrenze allgemein, erhebliche Risse in tragenden Wänden

1 / 300

1 / 150

220

110

Sicherheitsgrenze zur Vermeidung jeglicher Risse

Schadensgrenzen (SCHÜRKEN, 1995)

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Grundlagen des Tunnelbaus

8.3

Einfluss auf Menschen

8.3.1

Außerhalb des Tunnels

!

Erschütterungen (DIN 4150)

!

Schall (Baubetrieb / Sprengungen / mechanischer Abbau)

!

Baustellenverkehr

8.3.2

Innerhalb des Tunnels

!

Arbeitszeit / Arbeitsbedingungen

!

Gefahren

!

Klima

!

Gesundheitsschädliche Gase (Sprengschwaden, Abgase)

!

Staub (mechanischer Abbau / Sprengen / Fahrbetrieb, Spritznebel) Arbeitsschutzgesetze Bewetterung Messungen Entstaubung

↘ ↘ ↘ ↘

nach TBG (GÖNNER / KAUFMANN / RAMISCH, 1986)

Blatt 114

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 15.12.2004

9.

Außenanlagen und Sonderbauwerke

9.1

Bauzeitlich

9.2

Permanent

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Grundlagen des Tunnelbaus

9.

Außenanlagen und Sonderbauwerke

9.1

Bauzeitlich

Tunnel Egnatia Road bei Metsovo, Griechenland, Baustelleneinrichtung Baustelleneinrichtung !

Lagerplätze

!

Büroflächen

!

Wohncontainer / Kantine

!

Werkstattgebäude

!

Waschplätze

!

Tankstellen

Blatt 115

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!

Anlagen zur Wasserbehandlung

!

Belüftungsaggregate

!

Zwischenlagerflächen für Ausbruch

!

Betonmischanlage

!

Brecheranlage

!

Energieerzeugung

!

Sprengstoffbunker

!

Besucherzentrum

!

Auswahl der Flächen

Grundlagen des Tunnelbaus

Voreinschnitte (Beispiel Coschütz) Anschlagwand Strenger Tunnel (aus: Tunnelbau 1/2003)

Blatt 116

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9.2

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Permanent

!

Portale (siehe 2.1.6)

!

Betriebsgebäude (siehe 2.1.7)

!

Rettungseinrichtungen (siehe 2.1.8)

Grundlagen des Tunnelbaus

Blatt 117

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0.

Stoffübersicht 15.12.2004

10.

Ausstattung und Sicherheit

10.1

Bauzeitlich

10.2

Permanent

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Grundlagen des Tunnelbaus

10.

Ausstattung und Sicherheit

10.1

Bauzeitlich

siehe Kap. 4.5 bis 4.8

10.2

Permanent

siehe Kap. 2.1.5 bis 2.1.8

Blatt 118

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0.

Stoffübersicht 15.12.2004

11.

Vertragsgestaltung und Leistungsansätze

11.1

Vertragsgestaltung

11.2

Leistungsansätze

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Blatt 119

15.12.2004

11.

Vertragsgestaltung und Leistungsansätze

11.1

Vertragsgestaltung

!

Baugrundrisiko Unter Baugrundrisiko versteht man die Gefahr, dass bei jeder, auch noch so geringfügigen Inanspruchnahme von Baugrund trotz vorhergehender, den Regeln der Technik entsprechender bestmöglicher Untersuchung und Beschreibung der Boden- und Wasserverhältnisse unvorhersehbare Erschwernisse trotz einer Leistungserbringung nach den Regeln der Technik auftreten können (nach ENGLERT, GRAUVOGEL & MAURER, 1999).

!

Unterscheidung zum „allgemeinen Baugrundrisiko“

!

Systemrisiko

!

Spezielle Risiken im bergmännischen Tunnelbau

!

Klassenverschiebung

!

Mehrausbruch

!

Risikoverteilung.

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Blatt 120

15.12.2004

Vertragstypen (Überblick, vgl. Kap. 2.3) !

Einheitspreisvertrag

!

Teilpauschalen (Problem der „Mischung“ von Sicherungsmitteln) / Ausbruchklasse

!

Detail-Pauschalvertrag

!

Global-Pauschalvertrag

11.2

Leistungsansätze

Aufwandswerte des Ausbruchs und der Sicherung (ohne Aufsichten, Werkstätte und sonstiges = ca. 27 % der aufgewendeten Stunden) nach SIDING, 1987. Ausbruch und schuttern: Kleinprofile: Ausbruch und schuttern händisch Ausbruch händisch, schuttern mechanisch Mittelprofile ca. 10 bis 20 m² Ausbruch und schuttern (Schießvortrieb) Ausbruch und schuttern voreilende Sicherung Ausbruch und schuttern Stützkern Ausbruch unter die Fahrsohle Großprofile ca. 50 m² Ausbruch und schuttern (Schießvortrieb) Ausbruch und schuttern (Meißelabbau) Ausbruch und schuttern Stützkern Ausbruch und schuttern voreilende Sicherung Baustahlmatten, sonstige Stahleinbauteile Spritzbeton je nach Maschinenleistung bei ca. 16 m³ je Std. bei ca. 12 m³ je Std. bei ca. 8 m³ je Std. bei ca. 4 m³ je Std.

3,50 - 3,90 Std./m³ 2,50 - 3,00 Std./m³ 0,90 - 1,20 Std./m³ 1,30 - 1,50 Std./m³ 1,00 - 1,20 Std./m³ 1,00 - 2,00 Std./m³ 0,30 - 0,45 Std./m³ 0,40 - 1,00 Std./m³ 0,45 - 0,60 Std./m³ 0,65 - 0,85 Std./m³ 0,025 - 0,04 Std./kg 0,50 - 0,70 Std./m³ 0,70 - 0,90 Std./m³ 0,90 - 1,40 Std./m³ 1,00 - 2,50 Std./m³

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Anker 4 m lang vermörtelt 6 m lang vermörtelt 8 m lang vermörtelt 10 m lang vermörtelt Spieße gerammt, 4 m lang vermörtelt wie Anker um 0,1 vermindert Rohrdielen inkl. Verpressen 4 m lang 6 m lang Nettobohrzeiten mit Bohrwagen und umsetzen 1m 2m 4m 6m 8m

Blatt 121

15.12.2004

0,40 - 0,60 Std./m³ 0,60 - 1,20 Std./m³ 1,00 - 1,50 Std./m³ 1,20 - 2,00 Std./m³ 0,20 - 0,40 Std./Stk.

0,90 - 1,30 Std./Stk. 1,20 - 1,70 Std./Stk. 0,015 - 0,018 Std. 0,015 - 0,020 Std. 0,020 - 0,040 Std. 0,060 - 0,070 Std. 0,090 - 0,120 Std.

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Grundlagen des Tunnelbaus

0.

Stoffübersicht 15.12.2004

12.

Unterhaltung von Tunneln

12.1

Häufige Schäden

12.2

Untersuchungsverfahren (Inspektion)

12.3

Darstellung und Bewertung

12.4

Wartung und Instandsetzung

15.12.2004

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Grundlagen des Tunnelbaus

12.

Unterhaltung von Tunneln

12.1

Häufige Schäden

!

Risse

!

Abplatzungen

!

Verformungen

!

Undichtigkeiten

!

Schadhafte Dränagen

12.2

Untersuchungsverfahren (Inspektion)

!

visuell

!

Radar

!

Wärmebildverfahren

!

Bohrungen

!

Untersuchungsintervalle

12.3

Darstellung und Bewertung

!

Darstellung in Abwicklungen

!

Schadensklassen / Gesamtzustandsklassen (Ril 853)

12.4

Wartung und Instandsetzung

!

Reinigung

!

Instandsetzung (siehe Baustoffkunde)

Blatt 122

15.12.2004