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