60-58D - der Keller Grundbau GmbH

1.1.2 2. Planungselemente
Dipl.-Ing. M. Stelte, Dipl.-Geol. A. Weber
Welche Sicherungselemente kann man nun schon bei der Planung eines Tunnelbauwerks einbeziehen?
Kriterien hierfür liefern Art und Lage des Tunnelvortriebs und damit verbunden prognostizierte
Setzungsmulden, die anstehende Geologie und Art und Beschaffenheit von zu sichernden
Bauwerken. Bereits in der Planungsphase können Injektions- und Düsenstrahlverfahren
für die Lösung verschiedener Aufgaben vorgesehen werden. Geplante
Düsenstrahlkubaturen können unterschiedliche Eigenschaften zur Erfüllung verschiedener Aufgaben
haben. Dabei sind bodenmechanisch begründete Problemstellungen lösbar, es kann aber
auch vortriebsbedingten, maschinentechnischen Anforderungen entsprochen werden.
Es ist z.B. die Herstellung eines Setzungsschirmes durch eine Reihe überschnittener Soilcrete ® -
Säulen zwischen Vortrieb und zu sichernder Substanz in der Örtlichkeit oftmals flexibel und
unproblematisch realisierbar, da sich die Positionierung der Düsenstrahlsäulen nicht ausschließlich
nach der Lage von Bestandsfundamenten o.ä. richten muss. Mit einer derartigen Bodenverfestigung
wird das Durchbrechen der theoretischen Setzungsmulde im Vortriebsbereich eines
Tunnels oder im Bereich eines Rohrvortriebes erzielt.
Eine weitere Möglichkeit der Sicherungsmethode besteht bereits im Anfahrbereich einer Tunnelbohrmaschine.
Dort können maschinenbautechnische Vorgaben einen verbesserten Boden
erfordern, der mit bestimmten Eigenschaften das „Einfahren“ in den gewachsenen Baugrund
erleichtert. Diese Baugrundverbesserungen werden mit dem Soilcrete ® –Verfahren in kurzer
Bauzeit und in allen gewünschten geometrischen Abmessungen wirtschaftlich hergestellt.
Eher betrieblich orientierte Lösungen können entstehen, wenn zur Kontrolle der Schneidwerkzeuge
an einer Tunnelbohrmaschine Düsenstrahlkubaturen in Vortriebsrichtung eingebaut werden.
In diese sogenannten „Bahnhöfe“ fährt die Vortriebsmaschine planmäßig ein und wird dort
angehalten. Im Schutze einer Kombination aus Stützdruck und Bodenverfestigung können dann
die Werkzeuge in Augenschein genommen und gegebenenfalls gewechselt werden. Solche
Soilcrete ® -Kubaturen können abhängig von örtlichen oder geologischen Randbedingungen als
vollflächige Überdeckung des Ausbruchquerschnittes wie auch als Teilkubatur, z.B. als „Haube“,
dimensioniert werden.
Als weiteres Verfahren kann das Soilfrac ® -Verfahren eingesetzt werden, um Bauwerke in verschiedenen
Phasen vor, während und nach dem Tunnelvortrieb setzungsarm zu hinterlassen.
Hier besteht die Möglichkeit, schon vor dem Tunnelvortrieb eine Kontakt- bzw. Hebungsinjektion
vorzunehmen um schon vorab eine gewisse Reserve an Verformungen zu gewährleisten.
Dabei haben natürlich auch die durch die Injektionsmaßnahme verbesserten Eigenschaften des
Baugrundes sowie die passive Wirkung von Injektionslanzen bzw. horizontalen Injektionsfächern
(„bewehrte Erde“) einen Einfluss auf die Reduzierung der Setzungen. Durch die Baugrundverbesserung
sowie die Tragwirkung des Materials der Injektionsrohre erhöht sich die Steifigkeit
des Bodens, wie Abb. 2 zeigt.
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