Taschenbuch für den Tunnelbau - Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V.

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Tunnelbau 2015

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Das Taschenbuch für den Tunnelbau ist seit vielen Jahren ein praxisorientierter Ratgeber für Auftraggeber, Planer und Bauausführende. Es greift aktuelle Entwicklungen und Problemstellungen auf, präsentiert innovative Lösungen und dokumentiert dabei den jeweils erreichten Stand der Technik. Die Beiträge in der Ausgabe 2015 behandeln die Themenbereiche Konventioneller Tunnelbau, Maschineller Tunnelbau, Maschinen und Geräte, Baustoffe und Bauteile, Forschung und Entwicklung, Vertragswesen und betriebswirtschaftliche Aspekte sowie interessante Praxisbeispiele. Ein Einkaufsführer zum Thema Tunnelbaubedarf rundet das Buch ab.

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Tunnelbau2015

Tunnelbau2015

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Inhalt

Geotechnische Untersuchungen

I. Vortrieb eines Autobahntunnels unter einem Flusstal....1Patricia Wittke-Gattermann, Ralf Druffel

1 Einleitung....................................................................................22 Untergrund- und Grundwasserverhältnisse ...............................33 Modellvorstellungen ...................................................................44 Pumpversuche ........................................................................105 Grundwasserabsenkung durch Brunnen .................................176 Vortriebskonzept ......................................................................23

Konventioneller Tunnelbau

I. Herstellung und Tragwirkung vonSchirmgewölbesicherungen ..............................................25Jochen Fillibeck

1 Einleitung..................................................................................262 Rohrschirm...............................................................................263 Injektionsschirm .......................................................................374 Düsenstrahlschirm ...................................................................455 Vereisungsschirm .....................................................................606 Zusammenfassung und Wertung ............................................72

II. NÖT-Vortriebe in den pleistozänen Dünensandenvon Tel Aviv, Israel ................................................................75Marcus Scholz, Sebastian Schwaiger

2 Geologie ...................................................................................833 Hydrogeologie ..........................................................................85

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THE POWER OFINNOVATIVETUNNELLING

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Inhalt

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4 Einschätzung des Gebirgsverhaltens.......................................865 Wasserhaltung..........................................................................886 Planung der eingleisigen Streckentunnel und

der Querschläge.......................................................................907 Planung der Weichenkavernen ................................................928 Querung bestehender Infrastruktur/Genehmigungsprozess....949 Schlussbemerkung...................................................................95

III. Abdichtungssysteme mit Kunststoffdichtungsbahnenfür Tunnel ohne Dränage ....................................................97Marc Meissner, Sebastian Schwaiger, Roland Herr

1 Einführung in das Thema .........................................................982 Übersicht der Abdichtungssysteme.........................................993 Wahl des richtigen Abdichtungssystems .................................994 Abdichtungssystem Kunststoffdichtungsbahn ......................1025 Anforderungen an die Kunststoffdichtungsbahn und

deren Verlegung .....................................................................1056 Probleme erkennen, Ursachen analysieren, Lösungen

finden .....................................................................................1127 Regelausbildung und bisherige Erfahrungen .........................1178 Weiterentwicklung des kombinierten Kontroll- und

Injektionssystems...................................................................1249 Erfahrungen mit dem Prüf- und Injektionssystem/

der Blockhinterlegung ............................................................12910 Zusammenfassung.................................................................130

Maschineller Tunnelbau

I. Einsatz von Informationssystemen immaschinellen Tunnelbau ..................................................132Peter-Michael Mayer, Janosch Stascheit Ulrich Maidl

1 Einleitung................................................................................1342 IRIS.tunnel – Integriertes Risiko- und Informationssystem

für den Tunnelbau ..................................................................136

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Inhalt

X

3 Prozessdatenerfassung und -analyse mit demProgrammsystem PROCON...................................................157

4 Fazit und Ausblick..................................................................176

Maschinen und Geräte

I. Variable-Density-Maschine: Eine hybrideSchildmaschine aus Erddruck- undFlüssigkeitsschild...............................................................181Werner Burger, Michael Sträßer, Britta Schößer

1 Grundlagen.............................................................................1822 Praktische Ausführungen der Multi-Mode-Technologie.........1853 Das Variable-Density-Konzept ...............................................1974 Entwicklung der High-Density-Suspension............................2025 Einsatzerfahrungen mit Variable-Density-Maschinen beim

Klang-Valley-MRT-Projekt (KVMRT) in Kuala Lumpur ...........2076 Zusammenfassung.................................................................227

Baustoffe und Bauteile

I. Nachgiebiger Ausbau für druckhaftes Gebirge ...........230Eckart Schneider, Markus Spiegl

1 Einleitung................................................................................2322 Druckhaftes Gebirge ..............................................................2333 Geotechnische Grundlagen ...................................................2344 Nachgiebiger Ausbau für konventionelle Vortriebe...................2365 Nachgiebiger Ausbau für Vortriebe mit

Gripper-TBM (TBM-O)............................................................2416 Nachgiebiger Ausbau mit Tübbingen.....................................2437 Stauchelemente .....................................................................2458 Compex-Support-System......................................................2519 Zusammenfassung.................................................................254

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Inhalt

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II. Stahlfaserbeton oder konventionelle Bewehrungfür Tübbinge – ein Vergleich der Anwendung ...............257Benno Ring, Ulrich Maidl

1 Einleitung................................................................................2582 Materialverhalten ...................................................................2583 Statische Berechnungen ........................................................2694 Nachweise .............................................................................2745 Planungshinweise .................................................................2856 Schlussfolgerungen ...............................................................286

III. Zementfreier Ringspaltmörtel –Eigenschaften, Anforderungen undAnwendungsgrenzen .........................................................288Christian Thienert, Matthias Pulsfort

1 Einführung ..............................................................................2893 Eigenschaften des drainierten Mörtelmaterials......................3104 Anforderungen und Zusammenfassung.................................314

Forschung und Entwicklung

I. Präventives Schädigungsmanagement imTunnelbau – Schutz der oberirdischen Bebauung ..........318Pia Neugebauer, Steffen Schindler, Ingo Pähler,Andrea Blome, Peter Mark

1 Einleitung................................................................................3192 Stand der Forschung bzw. der Technik..................................3233 Konzept für das präventive Schädigungsmanagement .........3324 Praxisbeispiel Wehrhahn-Linie in Düsseldorf .........................3505 Schlussfolgerung und Ausblick..............................................357

Danksagung ...........................................................................361

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Inhalt

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Vertragswesen und betriebswirtschaftlicheAspekte

I. Anwendung des holistischen Chancen-Risiken-Managements beim Brenner Basistunnel .....................362Konrad Bergmeister

1 Einleitung................................................................................3642 Strukturierung der Risiken und Chancen ...............................3663 Vorgehensweise beim Chancen-Risiken-Management .........3684 Beschreibung des Brenner Basistunnels ...............................3785 Holistisches Chancen-Risiken-Management

beim Brenner Basistunnel ......................................................3846 Zusammenfassung und Ausblick...........................................402

Tunnelbaubedarf

Nach Warenuntergruppen gegliedertesLieferantenverzeichnis ...........................................................407

Inserentenverzeichnis

Alphabetisches Verzeichnis der Inserenten ...........................421

Autorenverzeichnis ............................................................... 429

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Autoren: Dr.-Ing. Patricia Wittke-Gattermann, Dipl.-Ing. Ralf Druffel, WBI GmbH,Weinheim

Geotechnische Untersuchungen

I. Vortrieb eines Autobahntunnels untereinem Flusstal

Die Röhren des Tunnels Hirschhagen der BAB A44 unterfahren

in der Nähe der Ortschaft Hessisch Lichtenau die Bundesstraße

B7, eine eingleisige Bahnstrecke und das Tal der Losse. Der Bau-

grund besteht aus Buntsandstein und tertiären Tonen und San-

den. Es ist geplant, den Vortrieb im Schutz einer Grundwasser-

haltung durchzuführen. Die Grundwasserabsenkung soll mithilfe

einer Großbrunnenanlage durchgeführt werden. Zur Bemessung

dieser Anlage wurden zwei Pumpversuche durchgeführt, die mit

numerischen Berechnungen ausgewertet wurden. In dem dazu

erarbeiteten großräumigen Modell werden die trennflächenbe-

dingte Anisotropie des Buntsandsteins und der Einfluss benach-

barter gering durchlässiger Störungen berücksichtigt.

Excavation of highway tunnel underneath a river valley

In Eschenstruth near Hessisch-Lichtenau, Germany, the two tubes

of the tunnel Hirschhagen of the BAB A44 are driven underneath

of the federal road B7, a rail track and the valley of river Losse. The

tunnel is located in the Buntsandstein which consists of an alter-

nating layer of Sandstones and Claystones and in a Tertiary forma-

tion, which consists of Clay and Sand. It is planned to lower the

groundwater level by means of a number of large scale pumping

wells before the tunnel is excavated. In order to achieve the nec-

essary data for the design of the wells, two pumping tests were

carried out and evaluated by means of numerical analyses. Two

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Autor: Dr.-Ing. habil. Jochen Fillibeck, Technische Universität München, ZentrumGeotechnik, Lehrstuhl und Prüfamt für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmecha-nik und Tunnelbau

Konventioneller Tunnelbau

I. Herstellung und Tragwirkung vonSchirmgewölbesicherungen

Im Spritzbetontunnelbau werden Schirmgewölbesicherungen häu-

fig eingesetzt, um entweder einen sicheren Vortrieb zu ermöglichen

oder umliegende Bauwerke vor Beeinflussungen wie Setzungsdif-

ferenzen zu schützen. Je nach projektspezifischen Gegebenheiten

eignen sich hierzu Rohrschirme, Injektionsschirme, Düsenstrahl-

schirme oder aber Vereisungsschirme.

Im Rahmen vorliegender Veröffentlichung wird auf diese häu-

fig eingesetzten Schirmgewölbesicherungen eingegangen. Zu-

nächst werden die Herstellung und grundsätzliche Eigenheiten

dieser Verfahren beschrieben. Im Anschluss daran werden Pro-

jektanwendungen mit den daraus resultierenden Erkenntnissen

vorgestellt und schließlich die Wirksamkeit sowie die Anwen-

dungsgrenzen der einzelnen Verfahren zusammenfassend dar-

gestellt.

Construction and load carrying effects of umbrella archings

For shotcrete excavations umbrella arching methods are often

used either to ensure a safe excavation or to protect surrounding

constructions from influences such as differential settlements.

Therefore, depending on the in situ situation, pipe roofs, injection

support, jetgrouting support or ground freezing are suitable.

In the following, these methods will be focused. At first the instal-

lation process and basic properties will be described. Further-

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Autoren: Dipl.-Geol. Dr. Marcus Scholz, Müller + Hereth, Ingenieurbüro für Tun-nel- und Felsbau GmbH, Dipl.-Ing. Sebastian Schwaiger, Müller + Hereth, Inge-nieurbüro für Tunnel- und Felsbau GmbH

II. NÖT-Vortriebe in den pleistozänenDünensanden von Tel Aviv, Israel

Im Zuge der Stadtentwicklung von Tel Aviv wird derzeit die RedLine als erste Stadtbahnlinie geplant. Etwa 12 der 23 km langenStrecke werden unterirdisch verlaufen, wobei 10,5 km Tunnel-strecke mittels Erddruckschilden aufzufahren sind und 1,5 kmals NÖT-Vortriebe erstellt werden sollen. Das Ingenieurbüro Mül-ler + Hereth ist mit der Ausschreibungsplanung, der Ausschrei-bung und mit der Erwirkung aller erforderlichen Genehmigungenfür die NÖT-Vortriebe beauftragt.

Die NÖT-Abschnitte umfassen sowohl eingleisige Streckentunnelals auch drei Weichenkavernen. Die Überlagerung über Firstevariiert je nach Gradiente und Geometrie der Tunnel zwischen4 und 15 m. Einige der eingleisigen Streckentunnel und die dreiWeichenkavernen liegen in den pleistozänen Dünensanden derKurkar-Formation. Die Dünensande sind bereichsweise loseund bereichsweise unterschiedlich stark kalzitisch verkittet. DerGrundwasserspiegel liegt etwa 10 m unter GOK, sodass dieNÖT-Tunnel teilweise bzw. vollständig im Grundwasser liegen.Sand undWasser sind für NÖT-Vortriebe eine große Herausforde-rung. Daher wurden verschiedene Methoden der Wasserhaltung(Druckluft, Vereisung, Injektion und Grundwasserabsenkung) er-örtert. Letztlich wurde die Methode der Grundwasserabsenkungfür die Erwirkung der Genehmigungen und für die Ausschreibunggewählt.

Entsprechend der wechselhaften Baugrundverhältnisse wurdenfür die eingleisigen Streckentunnel fünf Ausbruchklassen mit un-terschiedlichen Mitteln zur Voraussicherung geplant. Die Innen-schalenstärke der Streckentunnel beträgt 40 cm. Die Abdichtung

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Konventioneller Tunnelbau

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erfolgt mittels Membran. Neben den eingleisigen Streckentunnelnsind drei Weichenkavernen in den Sanden der Kurkar-Formationzu bauen. Dies geht bei der bereichsweise sehr geringen Über-lagerung von etwa 4 m und bei sehr geringem Abstand zweierKavernen zueinander nur mit exzessiven Maßnahmen der Bau-grundverbesserung mittels DSV. Die Innenschalenstärke der Ka-vernen beträgt 70 bzw. 80 cm. Auch hier erfolgt die Abdichtungmittels Membran. Neben den technischen Herausforderungendes innerstädtischen Tunnelbaus ergaben sich enorme Schwie-rigkeiten bei den Arbeiten zur Erlangung der Genehmigung. Daein derartiges Projekt in Tel Aviv noch nie zuvor einen Geneh-migungsprozess erfolgreich durchlaufen hat, herrscht in diesemPunkt ein gewisses Tohuwabohu. Dieses Tohuwabohu wird nundurch die seit kurzem eingeschalteten Projektsteuerer aus Eng-land zudem vergrößert.

NATM Tunneling in Tel AviNATM Tunneling in PleistoceneDune Sands in Tel Aviv, Israel

The Metropolitan Mass Transit System for the central Israel DanRegion is getting developed recently. The first line to be executedis the "Red-Line", running from the cities of Bat Yam and Tel Avivin the West to the city of Petah Tikva in the East. Some 12 km ofthe 23 km alignment will be tunnels. Most of the running tunnelsof the Red Line will be constructed by means of TBM. But in thenorth-eastern section of the alignment approx. 1536 m of singletrack tunnels and three (3) bifurcation chambers (each of 82 mto 105 m in length) will be constructed by means of NATM (NewAustrian Tunnelling Method).

The NATM tunnels are located in Pleistocene sands and carbon-ate cemented sandstones of Kurkar-Formation partly underneaththe groundwater table. Extensive dewatering measures are re-quired. The dewatering alternatives that were considered include:compressed air, sealing by means of injection (synthetic resin),sealing by means of freezing and dewatering by means of wells.The last option was selected in order to design the dewatering

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Autoren: Dipl.-Ing. Marc Meissner, M.BC., Arbeitskreis Tunnelabdichtung e. V.,Dipl.-Ing. Sebastian Schwaiger, Müller + Hereth, Ingenieurbüro für Tunnel- undFelsbau GmbH, Dipl.-Ing. Roland Herr, Freier Journalist und Autor

III. Abdichtungssysteme mitKunststoffdichtungsbahnenfür Tunnel ohne Dränage

Um die Funktionsfähigkeit eines auf 100 Jahre Lebensdauer aus-gelegten Tunnels sicherstellen zu können, ist das Eindringen vonBergwasser in den Verkehrsraum dauerhaft zu vermeiden unddie tragende Konstruktion des Tunnels vor Bergwasser zu schüt-zen. Voraussetzung hierfür ist eine fachgerechte und ausgereifteAbdichtungstechnik. Der Beitrag sensibilisiert für das Thema Ab-dichtungstechnik, vertieft die Bedeutung und erläutert die An-forderungen bei der Wahl des richtigen Abdichtungssystems,hilft mögliche Probleme zu erkennen und Lösungen zu finden,zeigt neue Entwicklungsmöglichkeiten auf und gibt schlussend-lich einige interessante Erfahrungen bei realisierten Bauvorhabenweiter. Betrachtet werden druckdichte, bergmännisch erstellteTunnelbauwerke mit einer Abdichtung aus Kunststoffdichtungs-bahnen (KDB). Nicht behandelt werden die Abdichtungskon-struktionen von dränierten Tunnelbauwerken, Tunneln in offenerBauweise und maschinell hergestellten Tunneln.

Waterproofing systems with plastic membranesfor tunnels without drainage

In order to ensure the functionality of a tunnel designed for a life-time of 100 years, the penetration of groundwater into the trafficspace has to be permanently avoided and the structure of the tun-nel has to be protected against groundwater. The precondition forthis is technically correct and proven waterproofing technology.The article raises awareness of the subject of waterproofing tech-nology, details the significance and explains the requirements forthe selection of the appropriate waterproofing system, provides

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Autoren: Dr. Peter-Michael Mayer, ITC Engineering GmbH & Co. KG, Stuttgart,Dr.-Ing. Janosch Stascheit, mtc GmbH, Duisburg, Dr.-Ing. Ulrich Maidl, mtcGmbH, München

Maschineller Tunnelbau

I. Einsatz von Informationssystemen immaschinellen Tunnelbau

Für die sichere Abwicklung von maschinellen Tunnelvortrieben

ist die kontinuierliche Aufzeichnung, Auswertung und Verarbei-

tung der anfallenden Daten zur Projektsteuerung nötig, um den

Projektfortschritt und die Kostenentwicklung zu dokumentieren.

Die Bewältigung dieser Aufgabe inklusive der damit verbunde-

nen Datenflut entwickelt sich zu einer der Hauptaufgaben des

Managements. Webbasierte, modular aufgebaute, und daher frei

konfigurierbare Softwarelösungen bieten die Möglichkeit, die zu-

vor größtenteils isoliert betriebenen Datenauswertungen in einer

zusammenführenden Plattform zu bündeln. Die vorgestellten Sys-

teme zum webbasierten Echtzeit-Prozess-Controlling erlauben

die rechnergestützte Verknüpfung, Analyse und Visualisierung

aller beim Schildvortrieb anfallenden Daten. Dadurch können zu-

nächst alle Schlüsselprozesse des Vortriebs überwacht und allen

Beteiligten unverzüglich bereitgestellt werden. Die integrierten

Analysemethoden ermöglichen es jedoch auch, weniger offen-

sichtliche Mechanismen und Zusammenhänge zu identifizieren

und aus den laufenden wie auch aus vergangenen Projekten Wis-

sen zu generieren und so wichtige Ansätze für eine Verbesserung

der Leistung und der Sicherheit zu gewinnen.

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Autoren: Werner Burger, Leiter Konstruktion Business Unit Traffic Tunnelling,Herrenknecht AG, Schwanau, Michael Sträßer, Projektleiter Business Unit TrafficTunnelling, Herrenknecht AG, Schwanau, Dr.-Ing. Britta Schößer, Lehrstuhl fürTunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb, Ruhr-Universität Bochum

Maschinen und Geräte

I. Variable-Density-Maschine:Eine hybride Schildmaschine ausErddruck- und Flüssigkeitsschild

Klassische Vortriebsschilde können bei geologisch variantenreichaufgebauten Tunneltrassen an technische aber auch wirtschaftli-che Grenzen stoßen. So kann eine Tunneltrasse längere Passagenstandfestes Gebirge enthalten, das in weiche, wasserführendeLockerböden wechselt sowie umgekehrt. Derartige Strecken-verläufe gehören zu den anspruchsvollsten Anforderungen imTunnelbau. Sie stellen immer öfter eine Herausforderung dar, dawichtige Infrastrukturen in solchen Formationen gebaut werden.Die Herrenknecht AG hat speziell für solche Baugründe und Pro-jekthintergründe sogenannte Multi-Mode-Tunnelbohrmaschinenentwickelt. Es handelt sich hier um hybrid aufgebaute Vortriebs-maschinen, die höchstmögliche Sicherheit und Flexibilität bei derWahl des Stütz- und Abbauverfahrens bieten, also eine in Hinsichtauf den Streckenverlauf anpassungsfähige undmöglichst optima-le Vortriebsstrategie ermöglichen. Einen nächsten Schritt hin zueiner universellen Vortriebsmaschine für Lockergestein stellt nundie Entwicklung und Einführung der Variable-Density-TBM dar.Die folgenden Abschnitte beschreiben die Funktionsweisen derbekannten Multi-Mode-TBM sowie die Entwicklungsaktivitätenhin zur Variable-Density-TBM. Zudem geht der Beitrag auf ersteEinsatzerfahrungen mit dieser neuen Maschinentechnologie ein.

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Autoren: em. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Eckart Schneider, Dipl.-Ing. Dr. techn. MarkusSpiegl, SSP BauConsult GmbH – Ingenieurbüro für Baubetrieb und Bauwirt-schaft, Innsbruck, Östereich

Baustoffe und Bauteile

I. Nachgiebiger Ausbau für druckhaftesGebirge

Beim Ausbau des transeuropäischen Schienennetzes werdenvermehrt lange, tiefliegende Tunnel errichtet. Dabei sind nicht nurbei alpenquerenden Tunneln, wie z. B. dem Brenner Basistunnel,sondern auch im Deutschen Mittelgebirge sowie im Schweizerund Französischen Jura lange Abschnitte mit druckhaften Ge-birgsverhältnissen zu durchörtern. Dem Stand der Technik ent-sprechend werden lange Tunnel heute soweit wie möglich mitTBM aufgefahren. Dabei ist ein eindeutiger Trend zu eingleisigenRöhren mit Richtungsverkehr festzustellen. Die dafür erforderli-chen Ausbruchdurchmesser von rund 10 m begünstigen den Ein-satz von Schildmaschinen mit nachfolgendem Tübbingausbau.

Die Anwendung von Ausbausystemen mit Stahlbetontübbingenhat jedoch Grenzen, weil diese einen steifen Ausbau bilden, derbei druckhaften Gebirgsverhältnissen sehr bald an die Gren-zen seines Tragvermögens stößt. Deshalb gibt es seit langemBemühungen, das Prinzip des nachgiebigen Ausbaus, das sichim konventionellen Tunnelbau bei druckhaften Gebirgsverhält-nissen bestens bewährt hat, auf den maschinellen Vortrieb mitnachfolgendem Tübbingausbau anzuwenden. Der vorliegendeBeitrag beschäftigt sich mit diesem Thema und stellt nach einemkurzen historischen Rückblick den aktuellen Stand der Technikdar. Am Schluss wird eine vielversprechende Neuentwicklungvorgestellt.

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Autoren: Dr.-Ing. Benno Ring, Dr.-Ing. Ulrich Maidl, mtc Maidl TunnelconsultantsGmbH & Co. KG

II. Stahlfaserbeton oder konventionelleBewehrung für Tübbinge – ein Vergleichder Anwendung

Tübbinge werden insbesondere in internationalen Projekten zu-

nehmend mit Stahlfasern bewehrt. Dabei weist Stahlfaserbe-

wehrung gegenüber konventioneller Bewehrung sowohl Vorteile

als auch Nachteile auf. Für eine Gegenüberstellung der beiden

Bewehrungsarten werden zunächst die zugrunde liegenden Nor-

men aufgeführt und das jeweilige Materialverhalten dargestellt. Es

wird ein FE-Modell für die statische Berechnung vorgestellt, das

eine wirtschaftliche Planung von stahlfaserbewehrten Tübbingen

ermöglicht. Des Weiteren werden die für Tübbinge zu erbringen-

den Nachweise für beide Bewehrungen miteinander verglichen

und Hinweise für die optimierte Planung von stahlfaserbewehrten

Tübbingen gegeben.

Conventional reinforcement or steel fibers – a designcomparison for segmental lining

Especially in international projects, segmental lining is increas-

ingly produced from steel fibre reinforced concrete, which has

both advantages and disadvantages over the use of conventional

reinforcement. For a comparison of the two types of reinforce-

ment the underlying standards are listed and the particular mate-

rial behaviour is illustrated. A finite element model for structural

analysis is presented, which enables economic planning of steel

fibre reinforced segmental lining. Furthermore, the necessary

verifications are compared for both reinforcements and consid-

eration is given to the optimized planning of steel fibre reinforced

segments.

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Page 20: Taschenbuch für den Tunnelbau - Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V.

288

Autoren: Dr.-Ing. Christian Thienert, STUVA e. V., Köln, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Matt-hias Pulsfort, LuFG Geotechnik, Bergische Universität Wuppertal

III. Zementfreier Ringspaltmörtel –Eigenschaften, Anforderungen undAnwendungsgrenzen

Zementfreie Ringspaltmörtel können in ausreichend wasser-durchlässigen Böden mitunter deutlich früher einen Scherwider-stand gegen Aufschwimmen im fließfähigen Mörtel sowie einesteife Bettung für die Tübbinge aktivieren als konventionellerZementmörtel. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, welcheEinflüsse bei maschinellen Tunnelvortrieben mit flüssigkeitsge-stützter Ortsbrust im Zuge des zur Festigkeitsentwicklung er-forderlichen Drainierungsvorgangs zu berücksichtigen sind undwie diese im Rahmen der Prognose der erforderlichen Drainie-rungsdauer rechnerisch erfasst werden können. Des Weiterenwerden beispielhafte Materialeigenschaften und Möglichkeitenzu deren Ermittlung vorgestellt sowie zusammenfassend konkreteAnwendungsgrenzen und Mindestanforderungen formuliert. Ent-sprechende Erkenntnisse sind auch auf Zementmörtel im jungenAlter übertragbar.

Cement-free annular gap grout – Properties, requirementsand application limits

Cement-free grouts for filling the annular gap can, in sufficientlypermeable soils, sometimes activate a shear resistance againstfloating in flowing grout and also provide stiff bedding for the seg-ments much earlier than conventional cement grouts. The cur-rent article identifies the factors influencing the drainage processnecessary for strength development that have to be considered inmechanised tunnelling with slurry-supported face, and how thesefactors can be calculated in the course of forecasting the requireddrainage duration. Examples of material properties and ways of

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Autoren: Pia Neugebauer, M. Sc., Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Mas-sivbau, Dipl.-Ing. Steffen Schindler, Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl fürMassivbau, Dipl.-Ing. Ingo Pähler, Landeshauptstadt Düsseldorf, Amt für Ver-kehrsmanagement, Dipl.-Ing. Andrea Blome, Landeshauptstadt Düsseldorf, Amtfür Verkehrsmanagement, Prof. Dr.-Ing. Peter Mark, Ruhr-Universität Bochum,Lehrstuhl für Massivbau

Forschung und Entwicklung

I. Präventives Schädigungsmanagementim Tunnelbau – Schutz der oberirdischenBebauung

Bestandsbauwerke vor Schädigung zu schützen, ist eine zentraleAufgabe im Tunnelbau. Zugleich sind Zwang erzeugende Setzun-gen und Umlagerungen im Boden unvermeidbar. Es gilt daher,Schutzziele und Zwangswirkungen verträglich und ökonomischzusammenzuführen, was nur durch ein hochwertiges und umfas-sendes Schädigungsmanagement möglich ist. Der Beitrag stellteinen ganzheitlichen Ansatz mit neuen Elementen zum Schutzoberirdischer Bauwerke im Einflussbereich von Tunneltrassen vor.Dabei wird auf maschinelle Tunnelvortriebe Bezug genommen.Der Ansatz umfasst das Monitoring der Bauwerke mithilfe vonterrestrischen und satellitengestützten Verformungsbestimmun-gen, die Schädigungsbewertung der eingeprägten Verformungenmit verschiedenen Methoden für Bauwerke und die Gegenmaß-nahmen durch aktive und passive Kompensationen. Ergebnis isteine praxistaugliche Strategie zur Bewertung und zum Entwurfgeeigneter Maßnahmen – je nach Qualitätsanforderung und Ge-nauigkeit der rechnerischen Untersuchungen.

Die Anwendung wird am Beispiel der U-Bahnbaustelle Wehr-hahn-Linie in Düsseldorf gezeigt.

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Autor: Prof. Dr. Konrad Bergmeister, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau,Universität für Bodenkultur Wien

Vertragswesen undbetriebswirtschaftliche Aspekte

I. Anwendung des holistischen Chancen-Risiken-Managements beim BrennerBasistunnel

Das Risiken- und Chancenmanagement ist neben dem Kos-tenmanagement ein ganz wichtiges Begleitinstrument bei derRealisierung von Tunnel- und Infrastrukturprojekten. Bereits imRahmen des Vorprojekts sollten die Kosten, Risiken und Chanceneines Projekts mitbetrachtet und periodisch, basierend auf deraktuellen Projektentwicklung, neu bewertet werden. Alle Bau-projekte, besonders komplexe Infrastrukturprojekte, die eine Pla-nungs-, Genehmigungs- und Realisierungszeit von vielen Jahrenhaben, können von außergewöhnlichen, nicht vorhersehbarenEreignissen betroffen werden.

In diesem Beitrag werden neben den bekannten Methodendes Risikenmanagements auch mögliche extreme Risiken mit-betrachtet und deren Identifikation und Bewertung behandelt.Durch einen holistischen (ganzheitlichen) Ansatz werden die Me-thoden zur Identifikation und Bewertung der Chancen und Risikenwährend der Projektrealisierung am Brenner Basistunnel darge-stellt (wissend, dass dies nur teilweise bei den identifizierbarenChancen und Risiken gelingt) und einige wichtige Agenden desMonitorings und der Kommunikation aufgezeigt.

Das Chancen-Risiken-Management erfordert ein strukturiertesund systematisches Vorgehen. Je einfacher und klarer strukturiert

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I. Anwendung des holistischen Chancen-Risiken-Managements

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der Analyse- und Bewertungsprozess gehandhabt wird, umsoeffizienter gelingt das Monitoring und die mögliche Reduktion derAuswirkungen von Risiken. Jedes Management von Chancen undRisiken muss von den Projektverantwortlichen möglichst auf allenHierarchiestufen mitgetragen und proaktiv durch Kommunikationund Maßnahmen während der gesamten Projektrealisierung ge-staltet werden.

Application of a holistic approach to opportunity and riskmanagement in the Brenner Base Tunnel Project

Risk and opportunity management, along with cost manage-ment, is a very important tool in carrying out tunnel and infra-structure projects. Starting with the preliminary project, the risksand opportunities of a project should be taken into account andreassessed periodically on the basis of the most recent projectdevelopments. Every construction project, especially complexinfrastructure projects where planning, approval and constructionphases can take many years, can be affected by exceptional andunforeseeable events.

In addition to the known methods of risk management, this paperwill also consider possible extreme risks and discuss identifica-tion and assessment of such risks. The methods for the identifi-cation and the assessment of opportunities and risks during theconstruction of the Brenner Base Tunnel project will be shownusing a holistic approach (in the awareness that this approachis only partially effective with identifiable risks and opportunities)and some important aspects of monitoring and communicationactivities will be presented.

Opportunity and risk management requires a structured and sys-tematic approach. A simple and clearly structured analysis andevaluation process will lead to efficient monitoring and the possiblereduction of risk impacts. Any form of management of opportuni-ties and risks needs to be supported by the project managers ateach level of the organization and pursued through proactive com-munication and measures during the entire construction period.

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