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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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(Tabelle: Freiheitsgrade der Bewegung der Vortriebs-/Schildmaschine [FI-Steina]) |
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(Bild: Freiheitsgrade der Bewegung einer Vortriebsmaschine in Anlehnung an [Schad03] [Bild: S&P GmbH]) Die 3-D-Koordinaten x,y und z beschreiben die augenblickliche Ist-Position im Raum, d.h. die Translationen der Vortriebs-/Schildmaschine. Die Richtungsdaten - Rotationen um die einzelnen Achsen - lassen Aufschlüsse und Prognosen über die Tendenz des weiteren Richtungsverlaufes …
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(Bild: Vortriebssteuerung) |
Aufgaben der Vortriebssteuerung: -
Möglichkeit der Richtungskorrektur
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Festlegung der optimalen Größe und Dauer der Steuerbewegung zur Wiedererreichung oder Einhaltung der Soll-Lage unter Berücksichtigung der Boden- und Maschinenkennwerte bei manueller Steuerung bzw. deren Berechnung bei automatischer Steuerung
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(Bild: Fehlsteuerungen in vertikaler oder/und horizontaler Ebene bei geradlinigem Vortrieb [Scher77a])
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(Bild: Kontroll- und Steuerstand) |
Hauptbedienungsstand:
Bedienungsstand, von dem aus der Abbauvorgang und die Vorwärtsbewegung der Tunnelbaumaschine gesteuert werden. [EN16191:2014] |
Bedienungsstand:
Jeder Ort einer Tunnelbaumaschine oder des Nachläufers, von dem eine oder mehrere Funktionen der Tunnelbaumaschine, des Nachläufers oder ihrer unabhängigen Funktionseinheiten durch das Bedienungspersonal gesteuert werden. [EN16191:2014] |
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Wichtig:
Maschinenabhängig kommen unterschiedliche Varianten zur Vortriebssteuerung zum Einsatz. Zur Vortriebssteuerung kommen in Abhängigkeit von dem Vortriebsverfahren die dargestellten Varianten zum Einsatz. |
(Tabelle: Steuerungsvarianten zur Vortriebssteuerung) |
(Bild: Rotation und Vorschub des Bohrgestängestranges = geradeaus) |
(Bild: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30 in Anlehnung an [Manab98] [Bild: S&P GmbH] - Verschwenken … |
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(Bild: Rotation und Vorschub des Bohrgestängestranges = geradeaus) |
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(Bild: Vorschub des Bohrgestängestranges ohne Rotation und die Steuerfläche zeigt auf 12 Uhr = Aufwärtsbewegung) |
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(Bild: Vorschub des Bohrgestängestranges ohne Rotation und die Steuerfläche zeigt auf 6 Uhr = Abwärtsbewegung) |
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(Video: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30) Bei der Vortriebssteuerung mit Führungszylinder ist der Steuerkopf gelenkig mit dem Rohrstrang verbunden und kann mit dem Führungszylinder, wie in der Animation dargestellt, gesteuert werden. Animation: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30 in Anlehnung an [Manab98] [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.
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Steuerzylinder:
Im Bohr- und Steuerkopf bzw. zwischen Schneidenschuss und Nachläufer installierte Hydraulikzylinder zur Einleitung oder Korrektur von Richtungsänderungen der Vortriebs-/ Schildmaschine (not found). (Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen) Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.
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Die eigentliche Problematik bei der Steuerung stellt die Festlegung der Größe der Steuerbewegung (z.B. Hub der einzelnen Steuerzylinder bzw. Stellung der abgeschrägten Seite des Verdrängungs- bzw. Bohrkopfes bzw. des schräggestellten Lenkkopfes) bei Erkennen einer Abweichung von der vorgegebenen Trasse und Gradiente dar. |
Wichtig: Beim Mikrotunnelbau bzw. Rohrvortrieb sind abrupte Richtungswechsel und Steuerkorrekturen zu vermeiden, da sie zur Einleitung … |
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