Bauverfahren

ETHZ FS18

ETHZ FS18


Kartei Details

Karten 149
Lernende 95
Sprache Deutsch
Kategorie Handwerk
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 06.08.2017 / 03.08.2024
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Ursachen für Fehlstellen

Ansatzpunkt, Neigung, Bohrlochabweichung, Höhe der Düsstrecke, Dreh- und Ziehgeschwindigkeit, Düshindernisse

Vor- und Nachteile HDI-Wände und -Sohlen

+direkter Lastübertrag von Fundament auf Injektionskörper, steile Spiessplatte, erschütterungsarm, geringe Verformungen, im GW einsetzbar, Festigkeitseigenschafgen variabel einstellbar

-überwüchse müssen entfernt werden, kostenintensiv, Tiefe beschränkt

Definition Baugrubenaussteifungen

System aus Gurten und Steifen (Spriessen) zur Abstützung der Tragkonstruktion

Vor- und Nachteile Baugrubenaussteifungen

+Rückbaubar, nicht in Nachbargrundstücke reichend, relativ schnell einbaubar

- Baubetrieb/-ablauf behindert, Anprall/Ausfall einer Steife, Brandwinwirkung/Tragkraftverlust

Definition Anker

Bauelement, das über Zugglied Kraft in den Baugrund überträgt, vorgespannt

Einsatz von Ankern

Baugrubenwände, Ufersicherung, Auftriebssicherung, Unterfangung, Zugverankerung, Sicherung Böschungen und Felswände, Kipp- und Gelitsicherheit von Bauwerken, Ausbau Tunnel

Grundwasserhaltung

temporäre oder permanente Massmahme zum Absenken, Anheben oder Regulieren der GWS oder zum Entspannen des GW

Definition offene Wasserhaltung

alles anfallende Wasser wind in offenen Gräben, Sicker- oder Drängräben gefasst und ständig oder zeitweise abgepunpt

Definition geschlossene Wasserhaltung

GW-Absenkung durch abgeteufte Brunnen, so dass kein freier Austritt des GW erfolgt -> Schwerkraft- oder Vakuumentwässerung

Vor- und Nachteile offene Wasserhaltung

+kostengünstig, effizient für normal durchlässige Böden oder wenig GW

-vollkommen trocken schwierig, viel Wasser -> Kosten für Einleitung in Kanalisation, ev. Kapazität nicht gegeben, Verfrachtung von Wassergefärdeter Stoffe / Altlasten, GW-Absenkung -> Setzungs- und Vegetationsschäden

Vor- und Nachteile geschlossene Wasserhaltung

+trockene Baugrube, rascher Aushub möglich, Umweltfreundlich durch Rückversickerungsanlage

-Kostenintensiv, Aufwndige Herstellung, GW-Absenkung -> Setzungen

Kastenfangdamm Herstellung

1. Rammen der Spundwände

2. Versetzen der Longarinen un Ankerstangen

3. Einbringen der Kastenfüllung

4. Abpumpen der Baugrube

5. Einbringen der provisorischen Drainage

Vorgehensweise Tunnelbau

Vorerkundung Gebirge, Beschreibung Gebirge, Beurteilung Gebirgsverhalten, Vortriebsklassifizierung, Ausschreibung

Gefärdungsbilder Tunnelbau - Massnahmen

Neiderbrechen von Steinen - Spriztbeton, Netz

Niederbrechen von Kluftkörpern - Systemanekrung, Betongewölbe, Gitterträger, Netze

echter Gebirgsdruck - Fernhalten von Wasser, Ausbauwiderstand erhöhen

Quelldruck - Fernhalten von Wasser, Ausbauwiederstand erhöhen

Wassereinbruch - Rigolenbemessung, Pumpen

Gasaustritt- Gasmessgeräte, gute Belüftung

Lockermaterialeinbruch - Gitterträger, Netze, Spritzbeton

Ortsbrustinstabilität - Vorauseilende Sicherung

Tagbruch - Spritzbeton und Vorauseilende Sicherung

Setzungen - schneller Einbau Ausbauwiderstand

Sandlinsen - Entspannung, Spritzbeton, vorauseilende Sicherung

Grundbruch Kalottenfuss - Mikropfähel, HDI-Pfähle, GFK-Anker

Strossenabbau - kurze Abbaulänge

Ausbruchsicherung Definition

sofortige Massnahme zur Wahrung der Arbeits- und Standsicherheit, sowie Beschränkung der Verformungen im Bereich des ausgebrochenen Hohlraums in der Bauphase

Sicherungsklassen

SK1: Ausbruchsicherung verursacht unbedeutende Behinderung

SK2: leicht

SK3: erheblich

SK4: stark (sofortige Sicherung nach jedem Abschlag)

SK5: sehr stark (sofortige Stüztung der Brust oder Bauhilfsmassnahmen)

SKT: Tübinge, eingebaut im Schildmantel

Vortriebsarten

-konventioneller Vortrieb: SPV, MUF, MUL

-maschineller Vortrieb: TBM, SM

Abbaubarkeit / Abbauklassen

Sprengfähig -> Sigma(c) = 80-400 N/mm^2

Bohrfähig, Spaltbar

Schrämfähig - Grenze Fels/Lockergestein

Baggerfähig

Baggerfähig/Schälmesser -> Sigma(c) = 0-10 N/mm^2

MUL Arbeitsbereiche

L1: Brustbereich - L2: Vortriebsbereich - L3: Rückwertiger Bereich

Vor- und Nachteile Teilschnittmaschine

+erschütterungsarm, flexible QS-Gestaltung/Anpassung, Zugänglichkeit der Ortsbrust, kontinuerilicher Arbeitszyklus, profilgenauer Ausbruch und gebrigsschonend, Elektroantrieb

-hoher Verschleiss an Meisseln, Entstaubung aufwendig, Verkleben des Schämkopfes, beschränkter Arbeitsbereich

Sprengzyklus

Bohren, Laden, Sprengen, Belüften, Skalieren, Laden(Ausbruchsmaterial), Nachverpressung, Versiegeln/Verankern

Zündung Bereiche

innen: Einbruch

mitte: Helfer- und Einbruchschüsse

aussen: Kranzschüsse

Gelatinöse Sprengstoffe Vor- und Nachteile

+Wasserbeständig

-Schlagempfinlich, toxisch

-> Patroniert

Emulsionssprengstoffe Vor- und Nachteile

+Wasserbeständig, nicht schalgempfindlich

-> oft verwenden, lose oder Parioniert

Definition Zündmittel

Hilfsmittel zum Auslösen einer Sprengung - Sicherheitselement

Vor- und Nachteile Spiesse

+ mit normalen Bohrjumbo setzbar, in gebrächen Gebirge möglich, relativ schnell einbaubar

- relativ kurzer Wirkungsbereich, nicht bei auslauffähigem Boden, ener Spiessabstand nötig

Vor- und Nachteile Rohrschirm

+Haupttragwirkung in Tunnellängsrichtung, Setzungslos

-Rohrstösse (Steifigkeit)

Gefrierverfahren

-Solevereisung: langfristig, zusammenhängender Gefrierkörper, Kühlflüssigkeit durchläuft Rohrsystem

-Stickstoffvereisung: kurzfirstig, örtlich und sofort ausführbar, Wärmeentzug durch einleiten von Stickstoff, der Verdampft

Vorteile Spritzbeton

Auftragen und Verdichten in einem Arbeitsgang, Betonieren ohne Schalung auch über Kopf, Hoher Haftverbund, beliebige Formgebung / Schichtstärke, Kombinierbar

Trockenspritzverfahren Vor- und Nachteile

+geringe Gerätekosten, Flexibel, geringer Reinigungsaufwand, kein Materialverlust bei Unterbrechungen

-erheblicher Verschleiss der Dichtungen, relativ geringe Spritzleistung, hohe Energiekosten, Rückprall 20-30%, manuelle Dosierung der Wasserzugabe

Nassspritzverfahren Vor- und Nachteile

+grosse Förderleistung (30m^3/h), Rückprall 8-15%, geringer Energiebedarf, geringer Verschleiss, geringe Staubentwicklung, konstante Frischbetoneigenschaften

-hoher Zementgehalt, hoher Anteil an Zusatzmitteln, geringe Flexibilität bezüglich Spritzmenge, erheblicher Materialverlust bei Unterbruch, hoher Reinigungsaufwand

Vor- und Nachteile Einbaubögen

+Vorfertigung, sofortige Tragfähigkeit, hohe Duktilität, flexible Anpassung des Ausbauwiderstands, nachträgliche Verstärkung möglich, Gleitverbindung -> Kontrollierte Deformationen

-schwere Profile, schlecht handhabbar, geringe Flexibilität bei Änderung des Ausbruchquerschnitts, Überprofil ist Problem, Bestell- und Lieferzeiten

Definition TBM

Tunnelbohrmaschine = Gerät zum mechanischen Abbau des Gebirges mit einem Bohrkopf, der bei jeder Umdrehnung die ganze Ortsbrust bearbeitet

Definition Schild

Stahlkonstruktion zur temporärer Stützung des Gebirges bzw. zur Wahrung der Arbeitssicherheit

Prinzip Gesteinsabbau

Deformation, erzeugen einer Druckzone

Zermahlen des Gesteins

Rissbildung, "Keil"

Rissausbreitung

Chips lösen sich und werden weggeschleudert -> Druckabfall

Vor- und Nachteile TBM

+wirtschaftlich für lange Tunnel ( >2500m), kurze Bauzeit, Gebirgsschonend, erschütterungsarm, Personaleinsparung, bessere Arbeitsbedingungen, stat. günstige Profilform, kleines Überprofil

-20-25% Merharusbruch, gleicher QS, hohe Investitionskosten, Störzonen problematisch, hoher Verspannungsdruck, Wasserzutritt kann schlecht gefasst werden

Schildmaschine: Arten Schild

Mechanischer Schild: mech. Verbauplatte

verschliessbare Schilde: Druckluft

Hydroschild: Suspensionsgestüzt mit Druckluftpolster

Erddruckschild: Stützung mittels Erdbrei

Funktion der Pressen

geplante Kurvenfahrt, Richtungskorrektur, Anpressdruck erzeugen, Stützdruck auf Ortzbrust, neu eingebaute Tübbinge in Position halten

Definition Abdichtung

Gesamtheit aller baulichen Massnahmen, um den Ein- und Austritt von Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit zu verhindern

Dichtigkeitsklassen

1:vollständig trocken

2:trocken bis leicht feucht (einzelne Feuchtstellen erlaubt, keine Tropfstellen)

3:feucht (örtl. begrenzte Feuchtstellen, einzelne Tropfstellen)

4:feucht bis nass (Tropf- und Feuchtstellen)