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Bergmännischer Tunnelbau
W.Wu
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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)
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Tunnelbau
• Offene Bauweise• Bergmännisch
TBMOffenSchilde (Druckluft, Flüssigkeit, Erddruck)
KonventionellVollausbruchTeilausbruch (Kalotten, Ulmenstollen)Sprengvortrieb oder mechanisch
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Standsicherheit
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Wassereinbruch
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TBM: Spektrum
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Verfahrenstechnik
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TBM: damals & heute
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TBM für Hardgestein
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TBM mit Schild für Lockergestein
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Schild mit TSM
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Startschacht
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Arbeitsschritte bei TBM
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Tübbingausbau
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Teamwork
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NATM
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Schuttern
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Aussenschale (NATM)
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Abdichtung
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Innenschale (Schalwagen)
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Innenschale
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Anker
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Anker
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Systemankerung
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Ausbaubögen
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Kalottenvortrieb
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Tunnelvortrieb
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Ulmenstollenvortrieb
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Stahlbogen & Matte
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Lagermatte: Q-Matte
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Spieße
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Rohrschirm
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Rohrschirm
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Vorauseilende SicherungRohrschirm
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HDI-Schirm
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Injektionen
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Druckluftvortrieb
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Vereisung
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Anker
• Spreizanker• Mörtelanker (SN-Anker)• Kunstharzanker• Anker mit verlorenen Kronen• Swellexanker• Kunststoffanker
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Ankereinsatz
• Systemankerung (radial)• Ortsbrustankerung (horizontal)• Fussankerung
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Spritzbeton
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FE-Berechnungen2D & 3D
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Tunnellüftung, Beleuchtung, Kommunikation, Überwachung
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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
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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
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Schüttgut
hydrostatisch
Der Enddruck is abhängig nur von D, nicht on H!
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Tunnelbemessung
H
B
d