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(Tabelle: Herstellung der Aus- und Einfahröffnung in Abhängigkeit der Verbauart [FI-Steina]) |
In Abhängigkeit der Verbauart gibt es die aufgelisteten Möglichkeiten bei der Ausbildung der Aus- und Einfahröffnungen.
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(Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse) (Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse) (Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse - Detail) (Bild: Einfahröffnung in einer Zielbaugrube aus Spritzbeton ohne anstehendes Grundwasser – Einfahröffnung hat einen geringeren Bewehrungsgrad) (Bild: Einfahröffnung in einer Zielbaugrube aus Spritzbeton ohne anstehendes …
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Hauptaufgabe Beim Herstellen der Aus- und Einfahröffnungen bei Vortrieben in Grundwasser führendem Baugrund besteht die Hauptaufgabe darin, Grundbrüche und Grundwassereinbrüche zu verhindern. |
Wichtig: |
Um Grundbrüche und Grundwassereinbrüche beim Herstellen und Durchfahren der Aus- und Einfahröffnungen zu verhindern, sind folgende Maßnahmen möglich [Rappe96] [Herth95]: -
offene Wasserhaltung
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Grundwasserabsenkung
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Grundwassersperrung
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Für die … |
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Die Brillenwanddichtung stellt -
die einfachste Form der Abdichtung der Aus- bzw. Einfahröffnung dar und
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besteht aus einer Einfach- oder Zweifach- bzw. doppelten Elastomerdichtung
Vor der Anordnung der Brillenwanddichtung muss die Aus- oder Einfahröffnung in der Schachtwand durch Herausbrennen oder -stemmen oder Ziehen einzelner Spundbohlen freigelegt werden. Wichtig: Um ein sicheres Freilegen zu gewährleisten, muss bei offenen Schächten der Baugrund …
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(Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Einfachdichtung (mit Losflansch befestigt)) (Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Einfachdichtung (mit in Segmente unterteiltem Losflansch befestigt)) (Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Doppeldichtung) (Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände …
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Die Druckkammer - hat die Aufgabe, den Druckunterschied zwischen dem atmosphärischen Druck im Schacht und dem außen, im Baugrund anstehenden Grundwasserdruck schadlos zu kompensieren und
- besitzt jeweils zwei Verschlüsse und eine integrierte Brillenwanddichtung
| | (Tabelle: Funktionsweise einer Druckkammer [FI-Steina]) |
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Geschlossene Druckkammer |
Offene Druckkammer |
(Bild: Ausfahrschleuse in Form einer im Startschacht angeflanschten, geschlossenen Druckkammer) |
(Bild: An der Startschachtinnenseite angeschweißte, offene Druckkammer) |
Für die Ausbildung der Ein- und Ausfahrschleusen bieten sich die dargestellten Varianten an.
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Bei dieser Variante wird ein drucksicherer Stahlbehälter an der Schachtinnenwand befestigt, der zur Schachtinnenseite mit einem Blindflansch und an der Außenseite durch einen rückbaubaren Verbau in Form von Spundbohlen oder den speziell präparierten und von der Vortriebs-/Schildmaschine durchfahrbaren Verbaubereich im Bereich der Aus- und Einfahröffnung verschlossen wird. Je nach Funktionsweise der Öffnung wird die Brillenwanddichtung entweder direkt …
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Eine Speziallösung für den Mikrotunnelbau mit Vortriebsrohrnennweiten bis max. DN/ID 800 stellt die werkseitig in der Schachtwand von offenen Senkschächten aus vorgefertigten Stahlbetonschachtringen integrierte, geschlossene Druckkammer dar.
Das eigentliche Dichtelement besteht aus einer Elastomerdichtung, die je nach Funktion der Öffnung entweder innen (Ausfahröffnung) oder außen (Einfahröffnung) zwischen den Glasfaserbetonplatten angeordnet ist. |
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Die Druckkammer wird zur Schachtinnenseite durch einen oben offenen Stahlkasten verschlossen, der an die Spundwand angeschweißt wird. Die Oberkante des Stahlkastens muss oberhalb des zu erwartenden maximalen Grundwasserstandes liegen. Die baugrundseitige Öffnung der Druckkammer erfolgt nach dem Durchfahren der Brillenwand durch Ziehen der zwischen den Schweißnähten befindlichen, im Schloss geführten Spundbohlen bis Oberkante Vortriebs-/Schildmaschine. |
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Bei Rohrvortrieben größerer Durchmesser mit einer aufwändigen Maschinentechnik, die in mehreren Nachläufern untergebracht werden muss (z.B. Installation von Druckluftschleusen beim Vortrieb unter Druckluft , werden zur Reduzierung der Startschachtabmessungen und Kosten häufig so genannte Vorschächte wasserdicht vorgebaut, die es ermöglichen, den zur vollständigen Installation der Maschinentechnik erforderlichen Streckenabschnitt ohne Bodenaushub …
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Druckluftkammer -
Ein druckdicht verschlossener Schacht fungiert als Druckluftkammer zur Stützung des anstehenden Grundwasserdruckes beim Öffnen der Aus- und Einfahröffnungen
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Die Aus- und Einfahröffnungen werden bereits bei der Herstellung des Stahlbetonsenkschachtes ausgespart und für den Absenkvorgang wasserdicht verschlossen. |
Wichtig:
Für den Verschluss der Aus- und Einfahröffnungen kommen unter Berücksichtigung der Vortriebstechnik am Schacht … |
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Die statische Berechnung von Start-, Ziel- und Durchfahrschächten umfasst: |
Wichtig: |
Bei den Lastannahmen sind zu berücksichtigen: -
Erddruck und Wasserdruck
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Verkehrslasten
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Einleitung der Vortriebskraft in den Verbau des Startschachtes bzw. der Zugkraft in den Verbau der Zielschächte.
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(Bild: Beispielhafter Erddruckverlauf infolge des anstehenden Baugrundes)
Erddruck -
Bodenmechanische Kennwerte aus geotechnischem Bericht oder Ansatzwerte der DIN 1055
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(Bild: Beispielhafter Wasserdruckverlauf infolge des anstehenden Grundwassers)
Wasserdruck -
Höhe des Grundwasserspiegels
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(Bild: Beispielhafter Erddruckverlauf infolge Erdaufschüttung (Verkehrslast))
Verkehrslast -
Tatsächliche Lasten aus Straßen- und Baustellenverkehr, Stapellasten …
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Bei der Bemessung der einzelnen Verbauelemente sind zusätzlich zum Endzustand alle Bauphasen des Vor- und gegebenenfalls Rückbaus zu berücksichtigen [Weiße75b]. Bei der Herstellung von Verbauarten, die universell einsetzbar und wieder verwendbar sein müssen, sind besondere Forderungen zu stellen. In der Regel werden sie für extrem schlechten Boden bei gleichzeitig hohem Grundwasserstand und größter Verkehrslast bemessen.
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Die erdstatischen Standsicherheitsnachweise umfassen den: -
Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch während der Schachtherstellung vor dem Einbringen einer Grundwasser sperrenden Sohle
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Nachweis der Auftriebssicherheit nach Einbau der Grundwasser sperrenden Sohle
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Nachweis des Erdauflagers zur Einleitung der Vortriebskraft in den Baugrund hinter dem installierten Widerlager
Die beiden erstgenannten Nachweisführungen, die nur für ins Grundwasser einbindende …
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Der Nachweis des Erdauflagers hinter dem Widerlager gilt als erbracht, wenn der aktivierte Erdwiderstand größer ist als die Bodenspannungen, die infolge der Einleitung der Vortriebskraft im Zusammenwirken mit der Verbauwand auf den Baugrund ausgeübt werden. Das Bild zeigt den Weg über den die Vortriebskraft in den Baugrund eingeleitet wird. (Bild: Einleitung der Vortriebskraft in den Baugrund)
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(Bild: Prinzipskizze einer im Startschacht installierten Pressstation für den Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung in Anlehnung an [FI-Lovatb] [Bild: S&P GmbH] (Abschnitt 3.2.1)) (Bild: Beispiele für die Widerlagerausbildung - Widerlager in Form einer Stahlbetonplatte und eines Ortbetonblockes beim Rohrvortrieb [TUGraz01])
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(Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Skizze [PJA83]) (Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Aus eingerammten Spundbohlen mit Anschüttung und vorgesetzter Lastverteilungsplatte [FI-Zübli]) (Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Frontalansicht [FI-Zübli]) (Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Draufsicht mit hinterfüllten Zwischenräumen [FI-Zübli])
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Dieser Vortrag ist Teil der Vortragsreihe „Grabenloser Leitungsbau“ und beschäftigt sich mit der Errichtung von Start- und Zielschächten und der Gestaltung von Aus- und Einfahröffnungen.
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Die Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen erfolgt heute noch immer überwiegend in offener Bauweise durch Ausheben eines Grabens, Verlegung der Leitung im Schutze einer Böschung oder eines Verbaus und anschließendes Verfüllen des Grabens. Angesichts der damit verbundenen zahlreichen Nachteile und des wachsenden Umweltbewusstseins der Bevölkerung ist es zwingend notwendig, in Zukunft viel stärker als bisher den grabenlosen Leitungsbau als Alternative …
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Wichtig: |
Das besondere Merkmal der steuerbaren Verfahren des grabenlosen Leitungsbaus auf der Basis des Rohrvortriebes ist es, dass der gesamte Rohrstrang in Form einer Gelenkkette der Vortriebsmaschine/Schildmaschine bzw. das flexible Bohrgestänge dem Bohr- oder Verdrängungskopf folgen muss. Damit wird der Weg derselben zwangsläufig auch zur Trasse und Gradiente der endgültigen Leitung. Dies bedeutet, dass alle Abweichungen von der Solllage nahezu … |
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Vorraussetzungen zur Einhaltung der maximal zulässigen Abweichungen in Sollrichtung und Sollhöhenlage
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