Masterarbeit, 2016
74 Seiten, Note: 1,0
1. Einleitung
2. Die Norwegian Method of Tunneling
3. Das Projekt Eiganestunnel
4. Die Umsetzung der NMT im Eiganestunnelprojekt
5. Tunnelvortriebskreislauf
5.1 Bewerten des Felsgesteins (Q-System)
5.2 Bohren
5.3 Sichern
5.3.1 Spritzbeton
5.3.2 Anker
5.3.3 Ausbaubögen
5.3.4 Ortbetonschalen
5.4 Vorauseilende Sicherungsmaßnahmen
5.4.1 Spieße
5.4.2 Injektionsschirme
5.5 Laden und Sprengen
5.6 Schuttern und Beräumen
5.7 Bereißen und Berauben
5.8 Innenschale für Wasser- und Frostschutz
6. Zusammenfassung
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die wesentlichen Bauverfahren der Norwegian Method of Tunneling (NMT) anhand des Eiganestunnelprojekts vorzustellen und die einzelnen Arbeitsschritte detailliert zu erläutern, um so ein tiefgreifendes Verständnis des Tunnelvortriebskreislaufs unter norwegischen Bedingungen zu vermitteln.
5.1 Bewerten des Felsgesteins (Q-System)
Die Grundlagen für das Q-System wurden in den frühen 1970er Jahren gelegt, als die Wissenschaftler N. Barton, R. Lien und J. Lunde durch das sorgsame Evaluieren von über 200 Erfahrungsberichten und Fallstudien vorangegangener Tunnelprojekte letztlich eine aus 6 Parametern bestehende Formel entwickelten und 1974 veröffentlichten, mit deren Hilfe Geologen und Ingenieure vorgefundenes Felsgestein zuverlässig klassifizieren können (vgl. Barton et al. 1974, S.192). Mit dem errechneten Q-Wert kann in einem Diagramm die erforderliche Sicherung abgelesen werden.
Die Formel setzt sich aus drei Bestandteilen zusammen: der erste Bruch gibt den Grad der Zerklüftung an, der zweite Bruch stellt die Scherkraft innerhalb der Klüfte dar und der dritte Bruch zeigt die Belastung durch Wasser- und Erddruck an. Das Ergebnis ist ein Wert auf einer logarithmischen Skala zwischen 0,001 und 1000, wobei der Fels mit der Größe der Zahl an Qualität zunimmt. Während der Wert 0,001 für stark zerklüftetes Gestein mit sehr kleiner Blockgröße, viel anstehendem Wasser und unter großem Druck steht, bedeutet der Wert 1000 massiver und trockener Fels.
Die einzelnen Parameter werden mithilfe von Tabellen ausgewählt. Derzeit basieren die Empfehlungen für die Sicherung eines Tunnels auf über 2000 Referenzprojekten aus Skandinavien, Großbritannien und Hong Kong. Es ist daher ein quantitatives Klassifizierungssystem und kommt ohne zusätzliche Berechnungen aus. Der Vorteil des Systems liegt eben darin, dass während des Vortriebs eine zügige Bewertung der Felsqualität vorgenommen werden kann, die sich direkt auf die real-konkrete Beschaffenheit der jeweils vorliegenden Ortsbrust bezieht. Wobei bereits bei der Vorplanung und Erkundungsphase auf das Q-System zurückgegriffen werden kann, da sich im skandinavischen Gebirge, mit ihren in der letzten Eiszeit abgerundeten und kahlen Felsformationen, die groben Kluftsysteme bereits durch Luftaufnahmen bestimmen lassen und erste Einschätzungen ermöglichen.
1. Einleitung: Beschreibt die norwegische Topografie, die Bedeutung des Tunnelbaus für die Infrastruktur und führt in die NMT sowie das Projekt Eiganestunnel ein.
2. Die Norwegian Method of Tunneling: Definiert die NMT als geschlossene Tunnelbauweise im Sprengvortrieb und erläutert ihre Grundelemente und wirtschaftlichen Vorteile.
3. Das Projekt Eiganestunnel: Stellt das spezifische Bauprojekt unter der Stadt Stavanger als Teil der E39 vor und beschreibt die baulichen Rahmenbedingungen.
4. Die Umsetzung der NMT im Eiganestunnelprojekt: Diskutiert die praktische Umsetzung der theoretischen Vorgaben, Abweichungen im Bauablauf und die Herausforderungen durch die städtische Umgebung.
5. Tunnelvortriebskreislauf: Detaillierte Beschreibung des gesamten Vortriebszyklus, unterteilt in Felsklassifizierung, Bohrung, Sicherung, Sprengung, Räumung und Innenausbau.
6. Zusammenfassung: Fasst die Kernergebnisse der Arbeit zusammen und bewertet die NMT sowie deren Anpassungsfähigkeit an verschiedene geologische Bedingungen.
Norwegian Method of Tunneling, NMT, Tunnelvortrieb, Q-System, Sprengvortrieb, Eiganestunnel, Felsklassifizierung, Spritzbeton, Felsanker, Wasserführung, Schwachzonen, Innenausbau, Geotechnik, Tunnelbau, Infrastruktur.
Die Arbeit behandelt die norwegische Tunnelbaumethode (NMT) und deren praktische Anwendung am Beispiel des Eiganestunnelprojekts.
Die Schwerpunkte liegen auf der Felsklassifizierung, den Vortriebsschritten mittels Sprengtechnik, Sicherungsmethoden wie Spritzbeton und Anker sowie dem Umgang mit Wasser.
Das Ziel ist die methodische Vorstellung der NMT-Bauverfahren und deren Erläuterung anhand der konkreten Arbeitsschritte im Tunnelbau.
Die Arbeit basiert auf einer ingenieurtechnischen Dokumentation und Analyse, die durch Interviews mit Projektbeteiligten und den Bezug auf das Q-System gestützt wird.
Der Hauptteil gliedert sich in den Tunnelvortriebskreislauf, von der geologischen Begutachtung des Gesteins bis zur Installation der Innenschale.
Wichtige Begriffe sind Norwegian Method of Tunneling, Q-System, Sprengvortrieb, Tunnelbau und Felsanker.
Ortbetonschalen werden eingesetzt, um Lasten in Bereichen abzufangen, in denen zwei Tunnelröhren nah übereinander verlaufen und das Gestein allein die Lasten nicht tragen könnte.
Das Q-System ist das zentrale empirische Werkzeug zur Klassifizierung der Felsqualität, anhand dessen die erforderliche Tunnelsicherung festgelegt wird.
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