A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Hybrid lining segments for mechanized tunneling
Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf, der Herstellung und der experimentellen Untersuchung neuer Tübbings mit homogenerer Ausnutzung. Zunächst wird ein Prüfstand entwickelt, konstruiert und validiert, der die Bedingungen realer Tunnel simuliert und eine Tragfähigkeitsbewertung an den Lasteinleitungsstellen der Längsfugen und im zentralen Bereich gleichzeitig ermöglicht. Der Prüfstand ist an verschiedene Geometrien und Lastfälle anpassbar. Anschließend werden drei neue Segmenttypen vorgestellt. Der erste Typ verstärkt die Lasteinleitungsstellen mit Hochleistungsstahlfaserbeton und Stabstahl, während der zweite und dritte Typ Aussparungen enthalten. Großversuche zeigen eine Erhöhung der Tragfähigkeit um bis zu 97% im Vergleich zu einem Referenztübbing, wobei das Versagen durchweg im zentralen Bereich auftritt. Die Ergebnisse zeigen Potenzial zur Reduktion des Aushubvolumens aufgrund einer geringeren Tübbingdicke, verbunden mit einer verminderten Umweltbelastung. ; This thesis addresses the design, fabrication, and testing of new tunnel lining segments with more homogeneous material utilization. A test rig simulating conditions of real tunnels is first developed, constructed, and validated, enabling simultaneous assessment of the bearing capacity at the segmental ends — the region of longitudinal joints — and the central region. The test rig is adaptable to different geometries and load cases. Three new segment types are then introduced. The first one strengthens the segmental ends with high-performance steel fiber reinforced concrete and rebar, while the second and third types include recesses. Large-scale tests show an increase in the bearing capacity by up to 97% compared to a reference segment, with failure consistently occurring at the central region. The results show potential for reductions in excavation volume due to a lower segmental thickness, along with less environmental impact.
Hybrid lining segments for mechanized tunneling
Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf, der Herstellung und der experimentellen Untersuchung neuer Tübbings mit homogenerer Ausnutzung. Zunächst wird ein Prüfstand entwickelt, konstruiert und validiert, der die Bedingungen realer Tunnel simuliert und eine Tragfähigkeitsbewertung an den Lasteinleitungsstellen der Längsfugen und im zentralen Bereich gleichzeitig ermöglicht. Der Prüfstand ist an verschiedene Geometrien und Lastfälle anpassbar. Anschließend werden drei neue Segmenttypen vorgestellt. Der erste Typ verstärkt die Lasteinleitungsstellen mit Hochleistungsstahlfaserbeton und Stabstahl, während der zweite und dritte Typ Aussparungen enthalten. Großversuche zeigen eine Erhöhung der Tragfähigkeit um bis zu 97% im Vergleich zu einem Referenztübbing, wobei das Versagen durchweg im zentralen Bereich auftritt. Die Ergebnisse zeigen Potenzial zur Reduktion des Aushubvolumens aufgrund einer geringeren Tübbingdicke, verbunden mit einer verminderten Umweltbelastung. ; This thesis addresses the design, fabrication, and testing of new tunnel lining segments with more homogeneous material utilization. A test rig simulating conditions of real tunnels is first developed, constructed, and validated, enabling simultaneous assessment of the bearing capacity at the segmental ends — the region of longitudinal joints — and the central region. The test rig is adaptable to different geometries and load cases. Three new segment types are then introduced. The first one strengthens the segmental ends with high-performance steel fiber reinforced concrete and rebar, while the second and third types include recesses. Large-scale tests show an increase in the bearing capacity by up to 97% compared to a reference segment, with failure consistently occurring at the central region. The results show potential for reductions in excavation volume due to a lower segmental thickness, along with less environmental impact.
Hybrid lining segments for mechanized tunneling
Petraroia, Diego N. (Dr.-Ing.) (author)
2024-12-11
Theses
Electronic Resource
English
Tübbing , Stahlfaserbeton , Tunnel , Versuch , Optimierung , ddc:624
Numerical investigation of hybrid segmental lining response to mechanized tunneling induced loadings
| UB Braunschweig | 2019
Numerical investigation of hybrid segmental lining response to mechanized tunneling induced loadings
| BASE | 2019
Computational approaches to a robust segmental lining design in mechanized tunneling
| TIBKAT | 2024