Bauverfahren

6.Semester

6.Semester


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Langue Deutsch
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Niveau Université
Crée / Actualisé 04.06.2018 / 30.01.2025
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Baugrubensohle Gefährdungen: (3)

Massnahmen zur Beseitigung dieser Gefährdungen: (3)

  • Einbindung Baugrubenwand in wasserundurchlässige Bodenschicht -->hydr. Grundbruch
  • Unterwasserbetonsohle (evtl verankert)  -_>Auftrieb, hydr. Grundbruch
     
    • HDI-Sohle (Jet-Grouting)

 

Unterwasserbetonsohle Bau:

1.) Schauen das Wasser in der Baugrube höher ist als ausserhalb
2.) Ausheben des Materials
3.) Vertikale Rückverankerung erstellen(Reibungspfähle,Anker etc.)
4.) Betonieren im Kontraktorverfahren

HDI-Sohle/Jet-Groting

ertsellen Injektionskörper innerhalb wasserundurchlässigen Baugrubenumschliessung
(auch hier innerhalb Baugrube hoher Wasserstand))
danach Wasser absenken
 

Kastenfangdamm(Bauen im Wasser)-->Vorgehen

1.) Spunwände beidseitig rammen
2.) Longarinen und Ankerstangen erstellen
3.) Einbringen der Kastenfüllung und abpumpen Baugrube
4.) drainage einbringen

((Herausforderungen Kastenfangdamm)

Geologie
Unterströmung
Querschnittsverengung bei engen Flüssen
Wellenschlag

Arten von Untertagbauwerken

-Tunnel
-Stollen
-Kavernen
-Schacht

Was muss man vor Tunnelbau machen?

-Sondierungen
-Geologische Karten erstellen
-Beschreibung Gebirge
-Risikoanalyse
-Gefährudngsbiler

Gefährdungsbilder(Gefahr,Massnahme):

-Niederbrechen von Steinen

-Niederbrechen von Kluftkörpern

-Echter Gebirgsdruck

-Quellfähige Gesteine

-Gefahr Mensch/Machine; Spritzbeton/Netze

-Gefahr Mensch/Maschine; Anker, Betingewölbe(Tübbinge), Netze

-Verengung Tunnelquerschnitt;  Fernhalten Wasser, Ausbauwiderstand erhöheh

-Verengung Tunnelqs; ernhalten Wasser, Ausbauwiderstand erhöheh

Wassereinbruch

Gasaustritt

Instabile Ortsbrust

Tab^grbuch

-Wsserschäden, Scherkraftreduktion; Rigolen

-Explosion, MEssgeräte, Lüftung

-Mensch/maschine; vorauseilende Massnahmen(injektionen, Anker ...)

-Mensch/maschine...; Injektionen etc.

Gefahr:

Setzungen

Grundburch(kalottenfuss)

Strossenabbau

-Gefahr Gebäude, Niederbruch; Injektionen, Einbau Ausbauwiderstand schnell

-Setzungen (Tunnelqs); Sohlgewölbe, Pfähle,Anker

-Mensch/Maschine, kurze Abbaulängen

Gefärhdungspotential abhängig von? (2)

Schadensausmass
Eintrittswahrscheinlichkeit

(Ausbruchssicherung:)
 

Sofortmassnahme zur Vermeidung von Setzungen und der Wahrung der Arbeitssicherheit

Sicherungsklassen

SK1: unbedeutsame...
SK2: leichte...
SK3: erhebliche...
SK4: starke...
SK5: sehr starke...            (sofortige Stützung oder Bauhilfsmassnahme)
...Behinderung des Vortriebs 
SKT: Ausbruchssicherung durch Tübbinge im Schildmantel

Auflockerungsdruck 

bildet sich sofort mit Ausbruch aufgrund von Bruch- und Kluftkörpern. Wirkt auf Gewölbe

Echter Gebirgsdruck

 

Quelldruck

Entsteht langsam aufgrund von plastischer Verformungen des Gebirges, Verengung des ausgebrochenen Hohlraums
Solange bis Gleichgewicht Gebirgsdruck/Ausbauwiderstand erreicht ist

 

Aufgrund aufquellen von Gestein,  oft Sohlhebung
 

Vortriebsklassifizierung(zur richtigen Wahl der Sicherungs/Vortriebsart etc.)

1. Wie reagiert das Gebirge auf Ausbruch

2.Stehzeit Gebirge, wann kommt Nachbruch

3. Einordnung nach Ausbruchsicherung (was für Sicherung)

Abbauklassen:

Sprengfähig
Bohrbar
Schrämbar
Baggerfähig
Schälmesser

Ausbruchsarten konventionell (4)

MUL= Maschinenunterstützter Lockergesteinvortrieb

Unterscheidung: Vortrieb mit oder ohne Schild
                            Vortrieb mit oder ohne Bauhilfsmassnahmen
                            Vortrieb mit systematischen Massnahmen

Einsatzbereiche Baggerbetrieb

Ausreichende Standfestigkeit
Boden baggerfähig
kleinen Tunnellängen

TSM Teilschnittmaschinen (gehört zur KLasse des Maschinenunterstütztem Vortrieb im Fels)

-Einsatzbereich

-Überprofil

Abbau mit Schrämmkopf und mittels Förderband kontunierlich abgeben

-mittlere Gesteinsfestigkeit
-kurze/Mittlere Tunnel
-Tunnel mit variablen QS
-Projekte die wenig Erschütterungen erlauben
-Projekte mit schnellem Starttermin

Überprofil klein gegenüber Sprengvortrieb:
-wenig Erschütterung--> weniger Auflockerung
-profîlgenause fräsen möglich
 

Längsschneidekopf genauer aber weniger Leistung als Querschneidekopf

TSM - Teilschnittmaschine +/-

+: -erschütterungsarm
     -präzise
     -schnell installiert/einsetzbar
     -gebirgsschonend
    -flexibel anpassungsfähig an ändernde QS

-: hoher Verschleiss
   nur bei geringen Gesteinsfestigkeiten wirtschaftlich
   Aufwendige Entstaubungsmassnahmen notwendig

SPV - Sprengvortrieb

Bohren Zweck

Genügen Bohrlöcher für Sprengstoff
Durch richtige Anordnung kann Ortsbrust in festgelegten Massen gesprengt werden
Bohrlochdurchmesser: ca 0.5-1m bei 2-5m-Länge

Bohrlochanordnung

1. Einbruch
2.Helfer und Einbruchschüsse 
4. Kranzschüsse

Arbeitsschritte Sprengen (nach Bohren)

1. Bohrloch freiblasen und Prüfen
2. Laden des Bohrlochs mit Sprengstoff und Zündmittel
3. Verdämmen
4.Zündsystem anbringen
5. Zündkreis prüfen
6. Zünden

Sprengstoffe (3)

Gelatinöse Sprengstoffe(Wasserbeständig, jedoch toxisch und schlagempfindlich)

Emulsionssprengstoffe: wasserbeständig und fast nicht schlagempfindlich

Zündmittel (sicheres sprengen;3)

pyrotechnische Zündung(unempfindlich, verkabelung nicht kontrollierbar)
elektrische Zündung (bilig, viele zeitstufen)
elektronische Zündung (felxibel und sicherstes jedoch teuer

Bauhilfsmassnahmen

-Verbessrung Gebirge(ausserhalb Ausbruchquerschnitt)

-Verbesserung Ortsbrust (innerhalb Ausbruchquerschnitt)

Injektionen
Spriesse
Rohrschirm
Gefrierverfahren
Jetting

-Anker
Jetting
Drainagen
Injektionen
Gefreiverfahren

Spiesse bzw Spiessschrim

Stahlstäbe oder Rohre zur kurzfristigen Stabilisierung Kalotte/Ortsbrust
Auch zusammen mit Stahleinbau möglich ( doppelt Länge als Ausbruchsetappe müssen sie haben)

Spiesse +/-

+ schnell einabubar
   Bewehrung des Gebirges

-Kurzer Wirkungsbereich
 nicht im Lockergestein
 enge Spiessabstand

Rohrschirm
-->Verbesserung der Standfestigkeit
-->auch mit Ventilen/Löchern zur Ausinjizierung möglich
-->überlappen ausgebildet

Hilft bei:..

Setzungsminimierung
Weniger Oberflächenbeeinträchtigung (vgl. DML)
 

Rohrschirmgewölbe +/-

+: Vortrieb nah unter Gebäuden ohne Setzungen möglich
    Möglichkeit der Verpressung des Rohrs(injektion)
    Sekundärtragwirkung(Normalkräfte)
    Lagegenauer Durchstich im Fels
-: Rohrstösse steif

Jetting (HDI-->düsen spritzen betonemulsion rein)
--> verbessert standfestigkeit des Gebirges
-->Jetschirm wird ausserhalb des Ausbruchquerschnittes ausgeführt

-Herstellungsablauf:

Folgendes gilt für jetting im Lockergestein:

  • -Pilgerschrittverfahren
  • ->nach Ausbruch evtl Kalottenfuss sichern und Spritzbetonschale nachführen
  • danach Ringschluss mit Sohlgewölbe

Vorgehen:

  1. Herstellung Jetschirm im Pilgerschrittverfahren
  2. Ortbrustsicherung (injizieren)
  3. Vortrieb

 

Injektionen 
Können abdichtend, gebirgsverbessernd, gebirgsaufbrechend oder füllend sein

Zu beachten sind Einflüsse auf Gelände und naheliegende Bauten, sowie die umweltspezifischen Aspekte(Entsorgung...)

 

 

Gefrierverfahren Arten

kurzfristig: an der Ortsbrust durch Injektionslanzen

langfristig: knapp ausserhalb Ausbruchprofil, durch Rohrsystem

 

--> i. A. um das ganze schneller zu machen können Injektionen und Dichtwände durchgeführt werden um k-Wert kleiner zu machen oder das Grundwasser vorkühlen

Gefrierverfahren +/-

+: umweltschonend, d.h. sie wird nicht verschmutzt

-: teuer und aufwendig