Tunnelbau im Sprengvortrieb

Das vorliegende Werk wurde von einer Autorengemeinschaft aus Österreich, der Schweiz und Deutschland verfaßt. Es vermittelt die Grundlagen des Sprengvortriebes mit den dazugehörigen Bauverfahren im Tunnelbau. Die Gegenüberstellung der deutschen, österreichischen und schweizerischen Normen, Richtlinien und Empfehlungen ermöglicht dem Leser einen internationalen Vergleich zu den Themen der Sicherheit beim Sprengvortrieb und Klassifizierung des Gebirges. Neben dem heutigen Standard zeigt das Buch die neuesten Mechanisierungs- und Automatisierungsentwicklungen auf. Für alle am Tunnelbau Interessierten wie Auftraggeber, Auftragnehmer, Planer, Bauüberwacher, Gutachter aber auch Studierenden wird

Inhalt
1 Geschichte.- 2 Bauverfahren für den Sprengvortrieb.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Der Vollausbruch.- 2.3 Der Ausbruch in Teilen.- 2.3.1 Die Aufbruchbauweise oder Österreichische Tunnelbauweise.- 2.3.2 Die Unterfangungsbauweise oder Belgische Bauweise.- 2.3.3 Die Kernbauweise oder Deutsche Bauweise.- 2.3.4 Firstbalkenverfahren.- 2.4 Kombination des Sprengvortriebes mit maschinellen Tunnelbauverfahren.- 2.4.1 Kombinationen mit Teilschnittmaschinen.- 2.4.2 Kombination mit Vollschnittmaschinen.- 3 Bohrbetrieb.- 3.1 Allgemeines.- 3.2 Bohrgeräte zum Sprenglochbohren.- 3.2.1 Bohrtechnik und Bohrverfahren.- 3.2.2 Pneumatische Bohrhämmer.- 3.2.3 Hydraulische Bohrhämmer.- 3.2.4 Zusatzkomponenten.- 3.2.5 Bohrwagen.- 3.3 Bohrwerkzeuge und Zusatzgeräte.- 3.3.1 Bohrstahl.- 3.3.2 Einsteckenden.- 3.3.3 Verbindungsmuffen.- 3.3.4 Vortriebsstangen.- 3.3.5 Monobloc-Bohrer.- 3.3.6 Bohrkrone.- 3.3.7 Erweiterungsbohrungen.- 3.3.8 Spülung.- 3.4 Verschleiß.- 3.5 Leistung.- 3.5.1 Bohrbarkeit.- 3.5.2 Einflußfaktoren auf die Bohrgeschwindigkeit.- 3.6 Kosten.- 4 Sprengbetrieb.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Die Sprengstoffe im Tunnelbau.- 4.2.1 Gelatinöse Ammonsalpetersprengstoffe.- 4.2.2 Pulverförmige Ammonsalpetersprengstoffe.- 4.2.3 Emulsionssprengstoffe.- 4.2.4 Wettersprengstoffe.- 4.3 Die Zündmittel und -systeme im Tunnelbau.- 4.3.1 Elektrische Zündung.- 4.3.2 Elektronische Zündung.- 4.3.3 Nichtelektrische Zündung.- 4.3.4 Die Sprengschnur (Knallzünder, detonierende Zündschnur).- 4.4 Transport und Lagerung.- 4.5 Lademengenermittlung.- 4.5.1 Sprengtechnische Begriffe.- 4.5.2 Grundsätze zur Lademengenberechnung.- 4.5.3 Ladungsbemessung im Tunnelbau.- 4.6 Das Bohr-und Zündschema.- 4.6.1 Einbruchschüsse.- 4.6.2 Helferschüsse.- 4.6.3 Kranzschüsse.- 4.6.4 Die Zündfolge.- 4.7 Der Ladevorgang.- 4.7.1 Ladegeräte und Hilfsmittel.- 4.7.2 Die Schlag-oder Zündpatrone.- 4.7.3 Das Laden.- 4.7.4 Das Besetzen.- 4.7.5 Die Zündung.- 4.8 Zeitermittlung.- 4.8.1 Laden.- 4.8.2 Besetzen.- 4.8.3 Verbinden der Zünderdrähte.- 4.8.4 Herstellen und Prüfen des Zündkreises, Zünden.- 4.8.5 Gesamtzeit für eine Sprengung.- 4.9 Sprengtechnische Aspekte.- 4.9.1 Wahl des Sprengstoffs.- 4.9.2 Wahl des Zündmittels.- 4.9.3 Der Besatz.- 4.9.4 Laden vor Ende der Bohrarbeiten.- 5 Schutterbetrieb.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Ladegeräte.- 5.2.1 Anforderungen und Einteilung.- 5.2.2 Bagger.- 5.2.3 Lader.- 5.2.4 Spezialladegeräte.- 5.3 Fördern des Materials.- 5.3.1 Überblick über die Transportgeräte.- 5.3.2 Gleisloser Betrieb.- 5.3.3 Gleisbetrieb.- 5.3.4 Bandförderung.- 5.4 Leistungsermittlung.- 5.4.1 Leistungen der Ladegeräte.- 5.4.2 Leistungen der Fördergeräte.- 5.5 Beispielhafte Darstellung von Transportketten.- 5.5.1 Schutterung in einem Verkehrstunnel.- 5.5.2 Schutterung in einem Erkundungsstollen.- 5.6 Zusammenfassung und Ausblick.- 6 Sicherung.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Sicherungsarten.- 6.2.1 Vorübergehende Sicherung.- 6.2.2 Endgültige Sicherung.- 6.3 Konstruktionsvarianten für den Schalenaufbau.- 6.3.1 Zweischalige Konstruktionen.- 6.3.2 Einschalige Konstruktionen.- 6.4 Baustoffe.- 6.4.1 Beton und Stahlbeton als Schalbeton.- 6.4.2 Beton und Stahlbeton als Spritzbeton.- 6.4.3 Stahlfaserbeton als Spritz- oder Schalbeton.- 6.5 Schalungen und Geräte.- 6.5.1 Schalungen.- 6.5.2 Geräte zur Verarbeitung von Spritzbeton.- 6.5.3 Besonderheiten bei der Verarbeitung von Stahlfaserspritzbeton.- 138.- 6.6 Zeitermittlung.- 6.7 Kosten.- 7 Wasserhaltung während der Bauzeit.- 7.1 Allgemeines.- 7.2 Wasseranfall und Erschwernisse.- 7.2.1 Wasserführung des Gebirges.- 7.2.2 Erscheinungsformen des unterirdischen Wassers.- 7.2.3 Abrechnung und Quantitätsmessung.- 7.3 Verfahren zur Fassung und Ableitung des Bergwassers.- 7.3.1 Maßnahmen zur Wasserfassung.- 7.3.2 Maßnahmen zur Wasserableitung, offene Wasserhaltung.- 7.3.3 Bohrlochdrainagen und Drainagestollen.- 7.4 Behinderungen und Leistungsminderung.- 7.4.1 Allgemeine Darstellung.- 7.4.2 Einfluß des Bergwassers auf die Vortriebsleistung.- 7.4.3 Einfluß des Bergwassers auf die Vortriebskosten.- 7.5 Umwelteinflüsse und Reinigung.- 7.5.1 Einflüsse auf den Grundwasserhaushalt.- 7.5.2 Einflüsse auf die Grundwasserqualität.- 7.6 Bergwassersperrung.- 7.6.1 Injektionsverfahren.- 7.6.2 Gefrierverfahren.- 8 Bauhilfsmaßnahmen.- 8.1 Allgemeines.- 8.2 Bewetterung.- 8.2.1 Die Tunnelluft belastende Stoffe.- 8.2.2 Lüftungskonzepte, Lüftungssysteme.- 8.2.3 Auslegung der Lüftungssysteme.- 8.2.4 Betriebskosten von Luttensystemen.- 8.3 Zusätzliche Bauhilfsmaßnahmen.- 8.3.1 Beleuchtung und Baustrom.- 8.3.2 Transportsysteme.- 8.3.3 Nischen und Querschläge.- 9 Sicherheit und Sicherheitsplanung im Sprengvortrieb.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Internationale Richtlinien und nationale Vorschriften.- 9.2.1 Richtlinie 93/15/EWG.- 9.2.2 Richtlinie 89/391/EWG.- 9.2.3 Richtlinie 92/57/EWG.- 9.2.4 Nationale Vorschriften.- 9.3 Integraler Sicherheitsplan.- 9.3.1 Der Sicherheitsplan im Umfeld der Managementpläne.- 9.3.2 Sicherheitsziele.- 9.3.3 Gefährdungsbilder und Risikoanalysen.- 9.3.4 Maßnahmenplan.- 9.4 Transport, Lagerung und Handhabung von Explosivstoffen.- 9.4.1 Der Transport zur Baustelle.- 9.4.2 Die Lagerung auf der Baustelle.- 9.4.3 Der Transport auf der Baustelle.- 9.4.4 Handhabung.- 9.5 Auswirkungen der Sprengung auf die Umgebung.- 9.5.1 Erschütterungen.- 9.5.2 Zusammensetzung und Auswirkung der Sprenggasemission.- 9.6 Ausbildung des Fachpersonals.- 10 Mechanisierung und Automatisierung.- 10.1 Allgemeines.- 10.2 Mechanisierungsschwerpunkte.- 10.2.1 Bohren und Sprengen.- 10.2.2 Sichern.- 10.2.3 Logistik.- 10.3 Bohren.- 10.3.1 Elektronische Steuerung.- 10.3.2 Rechnergestützte Bohrwagen.- 10.4 Schuttern und Vortriebslogistik.- 10.5 Spritzbetontechnik.- 10.5.1 Manipulatoren.- 10.5.2 Roboter.- 11 Grundzüge der statischen Nachweise und der geotechnischen Messungen.- 11.1 Allgemeines zur statischen Berechnung.- 11.1.1 Gebirgsdruckarten.- 11.1.2 Analytische Verfahren und ihre Modellbildung.- 11.1.3 Numerische Methoden.- 11.1.4 Die Anwendung der Finite-Element-Methode im Tunnelbau.- 11.1.5 Spezielle Anwendungen der FEM im Tunnelbau.- 11.2 Allgemeines zu geotechnischen Messungen.- 11.2.1 Meßquerschnitte für den Bauzustand.- 11.2.2 Messungen für den Endzustand.- 11.2.3 Meßmethoden und-geräte.- 11.2.4 Vorauserkundungen vor Ort.- 11.2.5 Auswertung der Messungen.- 12 Klassifizierung des Gebirges.- 12.1 Allgemeines.- 12.2 Grundsysteme der Klassifizierung.- 12.2.1 Q-System (Quality-System).- 12.2.2 RMR-System (Rock Mass Rating-System).- 12.2.3 Zusammenhang Q-und RMR-System.- 12.3 Normen, Richtlinien und Empfehlungen.- 12.3.1 Klassifizierung in Deutschland.- 12.3.2 Klassifizierung in der Schweiz.- 12.3.3 Klassifizierung in Österreich.- 12.4 Beispiel einer projektbezogenen Klassifizierung nach DIN 18312.- 12.4.1 Allgemeines.- 12.4.2 Beschreibung der Vortriebsklassen.