A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Verbundkonstruktionen mit permanenten Spritzmembranabdichtungen im Tunnelbau – eine nachhaltige Bauweise
Je nach vorliegenden Randbedingungen kommen im Tunnelbau ein‐ und zweischalige Tunnelauskleidungen zur Anwendung.
Bei den zweischaligen Tunnelauskleidungen wird die Außenschale meist als temporäre Sicherung angesehen und bleibt im Endzustand im Regelfall als „nichttragend“ statisch unberücksichtigt. Die Funktionalität der Wasserundurchlässigkeit wird entweder der Innenschale (WUBK‐Bauweise) oder gesonderten Abdichtkonstruktionen (KDB‐Abdichtungen) zugewiesen.
Im vorliegenden Beitrag wird eine einschalige Verbundbauweise aus permanenten Spritzbetonschalen betrachtet, bei denen die innenliegende Spritzmembranabdichtung keine Trennschicht darstellt, sondern im Verbund mit den Spritzbetonschalen die Tragwirkung als Gesamtquerschnitt sicherstellt. Während diese Bauweise international bei geeigneten Randbedingungen, insbesondere als rein faserbewehrte Konstruktion, weit verbreitet ist, finden sich im nationalen Raum praktisch keine Anwendungen und Erfahrungen.
Nachfolgend wird zuerst der Stand der Technik zu dieser Verbundbauweise dargestellt. Dann wird die Technologie der Spritzmembranabdichtung beschrieben es werden die Randbedingungen, Grenzen und Kriterien für die Anwendung erläutert. Zusätzlich werden Hinweise zur konstruktiven Durchbildung anhand von Ausführungsbeispielen und Praxisanwendungen gegeben. Einen Schwerpunkt des Beitrags bildet die besondere Betrachtung der Bauweise unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung.
In conventional tunnelling, single or double shell linings are usual support methods, depending on the particular project conditions. For the latter, the primary lining is commonly regarded as temporarily and is not considered to be a part of the permanent structural lining. The waterproofing functionality is allocated either to the „water tight“ concrete of the secondary lining (WUBK) or to a waterproofing sheet membrane (KDB).
The present publication deals with composite lining structures, consisting of several permanent shotcrete lining layers in combination with a centrally located sprayed waterproofing membrane. The sprayed membrane provides both the watertightness of the structure as well as the bond in the joint between the primary and the secondary shotcrete lining. The exclusive use of permanent shotcrete, in combination with a sprayed waterproofing membrane, and preferably reinforced only by structural fibres, leads to the construction methods of Composite Shell Linings (CSL) or Single Shell Linings (SSL), respectively.
The report at hand describes the state of the art of sprayed membrane and permanent shotcrete technologies, focusing on the design strategies, a discussion of the bond requirements between the primary and secondary lining, the application limits, practical experiences, lessons learned and a catalogue of standard detail solutions. In addition, special emphasis is also being placed on analyzing the construction method in terms of sustainability and resource preservation.
Verbundkonstruktionen mit permanenten Spritzmembranabdichtungen im Tunnelbau – eine nachhaltige Bauweise
Je nach vorliegenden Randbedingungen kommen im Tunnelbau ein‐ und zweischalige Tunnelauskleidungen zur Anwendung.
Bei den zweischaligen Tunnelauskleidungen wird die Außenschale meist als temporäre Sicherung angesehen und bleibt im Endzustand im Regelfall als „nichttragend“ statisch unberücksichtigt. Die Funktionalität der Wasserundurchlässigkeit wird entweder der Innenschale (WUBK‐Bauweise) oder gesonderten Abdichtkonstruktionen (KDB‐Abdichtungen) zugewiesen.
Im vorliegenden Beitrag wird eine einschalige Verbundbauweise aus permanenten Spritzbetonschalen betrachtet, bei denen die innenliegende Spritzmembranabdichtung keine Trennschicht darstellt, sondern im Verbund mit den Spritzbetonschalen die Tragwirkung als Gesamtquerschnitt sicherstellt. Während diese Bauweise international bei geeigneten Randbedingungen, insbesondere als rein faserbewehrte Konstruktion, weit verbreitet ist, finden sich im nationalen Raum praktisch keine Anwendungen und Erfahrungen.
Nachfolgend wird zuerst der Stand der Technik zu dieser Verbundbauweise dargestellt. Dann wird die Technologie der Spritzmembranabdichtung beschrieben es werden die Randbedingungen, Grenzen und Kriterien für die Anwendung erläutert. Zusätzlich werden Hinweise zur konstruktiven Durchbildung anhand von Ausführungsbeispielen und Praxisanwendungen gegeben. Einen Schwerpunkt des Beitrags bildet die besondere Betrachtung der Bauweise unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung.
In conventional tunnelling, single or double shell linings are usual support methods, depending on the particular project conditions. For the latter, the primary lining is commonly regarded as temporarily and is not considered to be a part of the permanent structural lining. The waterproofing functionality is allocated either to the „water tight“ concrete of the secondary lining (WUBK) or to a waterproofing sheet membrane (KDB).
The present publication deals with composite lining structures, consisting of several permanent shotcrete lining layers in combination with a centrally located sprayed waterproofing membrane. The sprayed membrane provides both the watertightness of the structure as well as the bond in the joint between the primary and the secondary shotcrete lining. The exclusive use of permanent shotcrete, in combination with a sprayed waterproofing membrane, and preferably reinforced only by structural fibres, leads to the construction methods of Composite Shell Linings (CSL) or Single Shell Linings (SSL), respectively.
The report at hand describes the state of the art of sprayed membrane and permanent shotcrete technologies, focusing on the design strategies, a discussion of the bond requirements between the primary and secondary lining, the application limits, practical experiences, lessons learned and a catalogue of standard detail solutions. In addition, special emphasis is also being placed on analyzing the construction method in terms of sustainability and resource preservation.
Verbundkonstruktionen mit permanenten Spritzmembranabdichtungen im Tunnelbau – eine nachhaltige Bauweise
Laackmann, K. (author) / Balthaus, H. (author) / Breidenstein, M. (author) / Camós‐Andreu, C. (author) / Franz, S. (author) / Hettler, A. (author) / Hillebrenner, A. (author) / Kruschinski‐Wüst, K. (author) / Mähner, D. (author) / Maidl, B. (author)
Tunnelbau 2024 ; 181-251
2023-10-18
71 pages
Article/Chapter (Book)
Electronic Resource
English
Tunnelauskleidung , einschalige Spritzbetonbauweise , Spritzbeton‐Spritzmembran‐Verbundbauweise (SB‐SM‐VBW) , permanente Spritzbetonschale , Spritzmembran , Haftzugfestigkeit , Verbundfuge , Materialtechnologie , Detailkatalog , Nachhaltigkeit , Tunnel lining , sprayed concrete lining (SCL) , composite shell lining (CSL) , single‐shell lining (SSL) , permanent shotcrete , sprayed waterproofing membrane , bond strength , material technology , construction details , sustainability
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