Titelaufnahme

Titel
Analyse der zyklischen Vortriebsmethode in Festgestein am Beispiel Koralmtunnel Baulos KAT2
Weitere Titel
Investigation on cyclic tunnelling method in solid rock referring to Koralmtunnel contract section KAT2
VerfasserStern, Peter
Betreuer / BetreuerinVill, Markus
Erschienen2012
Datum der AbgabeNovember 2012
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Bewetterung / Bohrverfahren / Erkundungstunnel / Schuttern / Sicherungsmaßnahmen / Sprengbetrieb / Zünder / zyklischer Vortrieb
Schlagwörter (EN)mine ventilation / boring process / exploration tunnel / to muck out / tunnel support system / blasting drivage / detonator / cyclic tunnelling method
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Arbeit, mit dem Titel „Analyse der zyklischen Vortriebsmethode in Festgestein am Beispiel Koralmtunnel Baulos KAT2“, wird versucht dem Leser die zyklische Tunnelbauweise näher zu bringen. Bei diesem Projekt werden zwei eingleisige Eisenbahntunnel gebaut. Die Koralpe,die durchörtert wird, wurde ausführlich erkundet , mit Schächten, Erkundungsbohrungen und dem Erkundungstunnel Leibenfeld. Mit dem daraus folgenden Ergebnis wurde entschieden den Tunnel von km 44+388 bis km 46+018, die gesamte Strecke des Erkundungstunnels, im zyklischen Vortrieb zu durchörtern.

Beim zyklischen Vortrieb folgen eine Reihe von Arbeitsabläufen aufeinander. Begonnen wird mit dem Bohren der Löcher für den Sprengstoff. Dabei werden vor allem Bohrwägen eingesetzt um die geforderte Genauigkeit zu gewährleisten. Danach folgt das Füllen der Bohrlöcher mit Sprengstoff und das Besetzen um eine optimale Sprengwirkung zu erhalten. Beim Zünden der Ladung kann zwischen elektrischer, nichtelektrischer und elektronischer Zündung unterschieden werden, wobei im Tunnelbau hauptsächlich der nichtelektrische Zünder zum Einsatz kommt. Nach erfolgreicher Detonation wird belüftet. Dies kann in Ausnahmefällen auf natürliche Weise erfolgen, meist wird aber künstlich bewettert. Bei der künstliche Bewetterung wird Frischluft mittels Lüfter und Lutten (luftdichte Kunststoffschläuche) zur Ortsbrust transportiert. Der Ausbruch, auch Haufwerk genannt, muss dann geladen und mit geeigneten Transportfahrzeugen weggeschafft werden. Dabei unterscheidet man zwischen gleisgebundenem und gleislosem Transport, je nach Anforderung. Danach wird das Augenmerk auf die Sicherung des Gebirges und den Ausbau gelegt. Die Überkopfsicherung und damit ein erster Kopfschutz wird durch den Einbau von Spiessen bewerkstelligt. Beim Ausbau werden Stahlbögen gestellt, Bewehrungsmatten eingebaut und mit Spritzbeton wird die vorläufige Sicherung gewährleistet. Diese Arbeitsschritte wiederholen sich, bis die geplante Tiefe erreicht ist.

In dieser Arbeit wird das Aufweiten des bestehenden Erkundungstunnels mit dem Vortrieb des vollen Querschnittes verglichen. Es wird versucht, die Vorteile der jeweiligen Methode herauszuarbeiten um den zyklischen Vortrieb möglichst effizient zu gestalten. Nach Analyse der Zyklusdiagramme kann keine der Methoden entscheidende Vorteile aufweisen. Beim Vortrieb mit Erkundungstunnel wird wesentlich weniger Sprengstoff pro Abschlag verbraucht, während es beim Vortrieb ohne Erkundungstunnel leichte Vorteile bei der Dauer der einzelnen Abschläge gibt.

Zusammenfassung (Englisch)

This Bachelor thesis „Investigation on cyclic tunnelling method in solid rock referring to Koralmtunnel contract section KAT2” intends to give the reader an understanding of the cyclic tunnelling method. The project deals with the construction of two single way track railway tunnels. The massive exploration work, with cored and bored holes and the exploration tunnel Leibenfeld on the Koralpe led to the out come to use the cyclic tunnelling method.

The cyclic tunnelling method deals with many operational procedures following each other. It starts with the boring process to create the holes for the blasting explosive. Drilling jumbos were utilised to ensure the needed accuracy. After that the blasting explosive is positioned in the holes. When the heading face is ready the shot ignition follows. For the shot ignition it is possible to use electric, nonelectric and electronic detonators but in tunnelling the nonelectric detonator is the most used possibility. The mine ventilation is the next step for successful tunnelling. There is the opportunity for natural ventilation in some cases but artificial mine ventilation is used in most of the tunnels. Afterwards the blasted rock have to be transported with adequate vehicles away from the heading face. Depending on requirement it can be chosen between railless and rail mounted transportation. After that the temporary tunnel support system is installed, consisting of steel arcs, current stakes and shot crete. This operational procedures were repeated till the tunnel reaches the planned depth.

In this thesis the cyclic tunnelling method with exploration tunnel were compared to the method without an exploration tunnel. In one tube the existing exploration tunnel were enlarged to the destined cross section, in the other one the whole cross section have to be excavated. After analysing the cyclic tunnelling documentation it will be tried to to point out the advantages of each method. The cyclic tunnelling method with exploration tunnel needs much lesser amount of blasting explosive for one blasting round but it was detected that it takes a little longer for one blasting round.