A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Maschineller Tunnelvortrieb in gashaltigem Baugrund
Gashaltiger Baugrund stellt den Tunnelvortrieb vor sicherheitstechnische und verfahrenstechnische Herausforderungen, denen bereits in der Vortriebsplanung begegnet werden sollte. Dabei ist deutlich zwischen freiem Gas (z. B. in geklüftetem Gestein oder im Porenraum) und in der Matrix gebundenem Gas (z. B. gelöst im Grundwasser oder in Asphalteinlagerungen, aber auch fein verteilt in geschlossenen Poren) zu unterscheiden.
Ist der Baugrund grundsätzlich durchlässig für das angetroffene Gas, so besteht die Möglichkeit, dieses durch Überdruck in der Abbaukammer in die umgebenden Klüfte zu verdrängen und damit im Baugrund zu belassen. Ist das Gas jedoch in der Matrix gebunden, so muss es im Zuge der Vortriebsarbeiten zwangsläufig abgebaut und an die Oberfläche transportiert werden.
Der Beitrag befasst sich mit dem Ausgasverhalten des Baugrunds unter verschiedenen Voraussetzungen und diskutiert technische Möglichkeiten, die ausgasende Menge zu kontrollieren und so eine sichere Arbeitsumgebung während des Vortriebs und bei der Behandlung des Abraums zu gewährleisten.
Dazu werden die geotechnischen, verfahrenstechnischen und maschinentechnischen Fragestellungen des Tunnelvortriebs in gashaltigem Baugrund erläutert und auf die für die Vortriebsplanung relevanten Aspekte hin untersucht.
Gassy ground poses challenges for safety and process engineering for tunnelling works that need already be addressed in the design phase. A clear distinction must be made between free gas (e. g. in fractured rock or in the pore space) and gas bound in the matrix (e. g. dissolved in groundwater or in asphalt deposits, but also finely distributed in closed pores).
If the ground is basically permeable to the gas encountered, it is possible to displace it into the surrounding fractures by overpressure in the excavation chamber and thus leave it in the ground. However, if the gas is bound in the matrix, it must inevitably be removed and transported to the surface in the course of the excavation works.
The paper deals with the off‐gassing behaviour of the ground under different conditions and discusses technical possibilities to control the off‐gassing quantity and thus to ensure a safe working environment during excavation and during the treatment of the overburden.
To this end, the geotechnical, process engineering and mechanical engineering issues of tunnel driving in gassy ground are explained and examined in terms of the aspects relevant to process design.
Maschineller Tunnelvortrieb in gashaltigem Baugrund
Gashaltiger Baugrund stellt den Tunnelvortrieb vor sicherheitstechnische und verfahrenstechnische Herausforderungen, denen bereits in der Vortriebsplanung begegnet werden sollte. Dabei ist deutlich zwischen freiem Gas (z. B. in geklüftetem Gestein oder im Porenraum) und in der Matrix gebundenem Gas (z. B. gelöst im Grundwasser oder in Asphalteinlagerungen, aber auch fein verteilt in geschlossenen Poren) zu unterscheiden.
Ist der Baugrund grundsätzlich durchlässig für das angetroffene Gas, so besteht die Möglichkeit, dieses durch Überdruck in der Abbaukammer in die umgebenden Klüfte zu verdrängen und damit im Baugrund zu belassen. Ist das Gas jedoch in der Matrix gebunden, so muss es im Zuge der Vortriebsarbeiten zwangsläufig abgebaut und an die Oberfläche transportiert werden.
Der Beitrag befasst sich mit dem Ausgasverhalten des Baugrunds unter verschiedenen Voraussetzungen und diskutiert technische Möglichkeiten, die ausgasende Menge zu kontrollieren und so eine sichere Arbeitsumgebung während des Vortriebs und bei der Behandlung des Abraums zu gewährleisten.
Dazu werden die geotechnischen, verfahrenstechnischen und maschinentechnischen Fragestellungen des Tunnelvortriebs in gashaltigem Baugrund erläutert und auf die für die Vortriebsplanung relevanten Aspekte hin untersucht.
Gassy ground poses challenges for safety and process engineering for tunnelling works that need already be addressed in the design phase. A clear distinction must be made between free gas (e. g. in fractured rock or in the pore space) and gas bound in the matrix (e. g. dissolved in groundwater or in asphalt deposits, but also finely distributed in closed pores).
If the ground is basically permeable to the gas encountered, it is possible to displace it into the surrounding fractures by overpressure in the excavation chamber and thus leave it in the ground. However, if the gas is bound in the matrix, it must inevitably be removed and transported to the surface in the course of the excavation works.
The paper deals with the off‐gassing behaviour of the ground under different conditions and discusses technical possibilities to control the off‐gassing quantity and thus to ensure a safe working environment during excavation and during the treatment of the overburden.
To this end, the geotechnical, process engineering and mechanical engineering issues of tunnel driving in gassy ground are explained and examined in terms of the aspects relevant to process design.
Maschineller Tunnelvortrieb in gashaltigem Baugrund
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 ; 85-109
2023-10-18
25 pages
Article/Chapter (Book)
Electronic Resource
English
Maschineller Tunnelvortrieb mit Rollenbohrwerkzeugen
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Maschineller Tunnelvortrieb - Neueste Tunnelvortriebstechniken
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