Statik Des Tunnel- Und Stollenbaues: Auf Der Grundlage Geomechnischer Erkenntnisse

ISBN-13: 9783642521614 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 270 str.

H. Kastner

Opis

VI Bei der Verfolgung der statischen Aufgaben des Tunnel- und Stollen baues wurde man pald an eine unubersteigbare Grenze gelangen, wenn man nicht auf den natur gegebenen Grundlagen, namlich den mechanischen Eigenschaften des Gebirges, aufbauen konnte. Damit befasst sich Kap. I des Buches, worin die wichtigsten Erkenntnisse auf diesem Gebiet geschildert werden. Aber auch die beiden folgen den Kap. II und III, wo der primare und sekundare Spannungszustand des Ge birges behandelt werden, gehoren ihrem Wesen nach noch zu den Grundlagen, wenngleich sie schon viele Ausblicke auf die Probleme des untertagigen HohIraum baues und vor allem des Gebirgsdruckes gestatten. Die Frage der Belastung eines Tunnel-oder Stollenausbaues, also des Gebirgsdruckes im weitesten Sinn des Wortes, stellt ein besonderes Anliegen der Tiefbautechnik und des Bergbaues dar. Es ist erstaunlich, wie weit die Meinungen hieruber auseinandergingen, und es war daher angezeigt, die Entwicklung der Gebirgsdruckfrage wenigstens in groben Zugen in Kap. IV zu schildern, die zutreffenden Erkenntnisse fruherer Zeiten zu verwerten und Fehlbeurteilungen, auch dann, wenn sie heute noch Anhanger besitzen, als solche zu kennzeichnen, um auf diesem Wege zu einer richtigen Deutung zu ge langen. Kritische Betrachtungen liessen sich dabei nicht vermeiden; sie sollen aber, wie ubrigens auch in allen anderen Buchteilen, nur der Sache dienen. In weiterer Verfolgung der Zielsetzung des Buches werden dann die Bemessungs aufgaben im Lockergebirge in Kap. V und bei Auftreten von echtem Gebirgsdruck in Kap. VI behandelt, wobei, wie bereits erwahnt wurde, die Bestimmung der Belastung des Ausbaues im Vordergrund der Untersuchungen steht."

Spis treści

I Die mechanischen Eigenschaften des Gebirges.- 1. Über die Grundlagen.- 2. Das Gebirge als wesentlicher Bestandteil des untertägigen Hohlraumbaues.- 3. Das Verhalten der festen Körper unter hoher Druckbeanspruchung.- 4. Elastizität und Plastizität.- 5. Das Versagen des Gebirges durch plastisches Fließen und Bruch.- a) Trennbruch.- b) Gleitbruch.- 6. Ebene Darstellung des räumlichen Spannungszustandes.- 7. Die Mohrsche Theorie des Versagens von Gesteinen.- II Einteilung der Gesteine.- 8. Geophysikalische Gesichtspunkte.- 9. Technische Gesichtspunkte.- 10. Unterteilung der Felsgesteine.- 11. Unterteilung der Lockergesteine.- III Der primäre Spannungszustand des Gebirges.- 12. Die durch die Überlagerung hervorgerufenen Spannungen.- a) Tektonische Restspannungen.- b) Lebendige tektonische Kräfte.- 13. Der Wanderdruck.- 14. Der primäre Spannungszustand im kohäsionslosen Lockergebirge.- 15. Der primäre Spannungszustand im bindigen Lockergebirge.- IV Der sekundäre Spannungszustand des Gebirges.- 16. Kennzeichnung der durchzuführenden Untersuchung.- 17. Die Elastizitätstheorie des dickwandigen Rohres.- 18. Der sekundäre Spannungszustand im Fels.- 19. Plastische Zonen bei großem Wert der Seitendruckziffer.- 20. Beispiele für die Ausbildung der plastischen Zonen bei primär allseitig gleichem Druck.- 21. Begrenzung der plastischen Zonen bei Überwiegen des lotrechten primären Druckes.- 22. Der sekundäre Spannungszustand bei primär latenter Plastizität des Gebirges.- 23. Verspannungserscheinungen im Lockergebirge.- 23 a. Theoretische Behandlung der Verspannungserscheinungen über einem beweglichen, waagrechten Streifen.- 24. Das Schwellen von bindigem Lockergebirge im Tunnel oder Stollen.- V Der Gebirgsdruck im Tunnel- und Stollenbau.- 25. Der Begriff des Gebirgsdrucks und seine Arten.- 26. Der Auflockerungsdruck.- a) Geologische Ursachen.- b) Der Arbeitsvorgang, Tabelle 3.- 27. Der echte Gebirgsdruck.- 28. Bergschläge.- 29. Mäßiger, von den Ulmen ausgehender Gebirgsdruck.- 30. Starker, von den Ulmen ausgehender echter Gebirgsdruck.- 31. Starker, von allen Seiten wirkender echter Gebirgsdruck.- 32. Deutung des echten Gebirgsdruckes mit Hilfe der Theorie der plastischen Zonen.- VI Bemessung bei kohäsionslosem Lockergebirge.- 33. Verspannung und Silowirkung.- 34. Bemessung des dauernden Ausbaues bei geringer Überlagerungshöhe.- 35. Belastung eines oberflächennahen Lehnentunnels.- 36. Verspannung über einem nachgiebigen Ausbau bei geringer Überlagerungshöhe.- 37. Auflockerungsdruck im gebrechen Gebirge, Tabelle 4.- 38. Gebirgsdruck auf den dauernden Ausbau bei großer Überlagerungshöhe, Tabellen 5 und 6.- 39. Grundsätzliches über die Belastung eines Tunnels oder Stollens im kohäsionslosen Lockergebirge.- VII Bemessung bei echtem Gebirgsdruck.- 40. Allgemeine Gesichtspunkte.- 41. Formgebung des Ausbaues.- 42. Bemessung der Tunnel- oder Stollenauskleidung bei primär elastischem Zustand und großem Wert der Seitendruckziffer.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Berechnungsverfahren.- c) Diskussion der gewonnenen Beziehungen.- d) Beispiele.- 43. Über die Grenze der Ausführbarkeit von tiefliegenden Tunneln.- 44. Bemessung bei primär elastischem Zustand des Gebirges und kleiner Seitendruckziffer.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Berechnungsweise.- c) Beispiel.- 45. Bemessung der Hohlraumauskleidung bei primär plastischem Zustand des Gebirges.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Folgerungen für die Bemessung der Auskleidung.- c) Praktische Auswirkung.- 46. Über den Schwelldruck.- 47. Erfahrungswerte für den zu erwartenden Firstdruck im Tunnel- und Stollenbau, Tabellen 7, 8 und 9.- VIII Druckstollen.- 48. Allgemeines über die Triebwasserleitung von Hochdruckwasserkraftwerken.- 49. Querschnittsform und Auskleidungsart von Druckstollen, Tabelle 10.- 50. Theorie des Druckstollens mit einfacher Betonauskleidung.- 51. Druckstollenquerschnitt mit bewehrter Innenschale.- 52. Spannbeton im Druckstollenbau.- 53. Statische Untersuchungen über die Vorspannung mit Abstützung auf das Gebirge.- 54. Einflüsse, die auf die Verminderung der Vorspannung hinwirken.- a) Das Kriechen des Betons.- b) Das Schwinden des Betons.- c) Das Kriechen des Gebirges.- 55. Abnahme der Vorspannung bei deren rasch erfolgter Aufbringung.- 56. Abnahme der Vorspannung bei deren später erfolgter Aufbringung.- 57. Messungen an einem vorgespannten Druckstollen, Tabelle 11.- 58. Injektionen.- a) Kontakt in jektionen.- b) Tiefeninjektionen, Tabelle 12.- 59. Schäden an Druckstollen.- IX Druckschächte.- 60. Allgemeines über Druckschächte.- 61. Die Entlastungsziffer.- 62. Ermittlung der Entlastungsziffer.- a) Radiale Verschiebung der Panzerung.- b) Elastische Zusammendrückung des Bettungsbetons.- c) Verschiebung des Ausbruchsrandes des Gebirges.- 63. Diskussion der Beziehungen für die Entlastungsziffer, Tabelle 13.- 64. Abminderung der Entlastung mit der Betriebsaufnahme des Kraftwerkes.- a) Temperaturwirkungen.- b) Das Schwinden des Betons.- c) Plastische Verformung des Betons.- d) Die bleibenden Formänderungen des Gebirges.- 65. Einflüsse, die nach der Betriebsaufnahme im Laufe der Zeit eine Herabminderung der Entlastung bewirken.- 66. Bemessung eines Druckschachtes.- 67. Grundsätzliches über die Entlastungsziffer.- 68. Nebenwirkungen in der Beanspruchung von Druckschachtauskleidungen, Tabelle 14.- a) Hohlräume zwischen Schachtpanzerung und Auskleidungs- und Bettungsbeton.- b) Hohlräume im Bettungsbeton oder zwischen Bettungsbeton und Gebirge.- 69. Das Einbeulen von Druckschacht- und Druckstollenpanzerungen.- 70. Beispiele für Schäden an Druckschächten.- 71. Grundsätzliches über die bauliche Ausbildung von Druckschächten.- 72. Herstellung des Bettungsbetons nach dem Prepakt-Verfahren, Tabelle 15.- X Kavernen.- 73. Allgemeine Beurteilung.- 74. Statische Behandlung des Gewölbes.- 75. Beurteilung der Ulmen.- 76. Zusammenfassende Bemerkungen.- XI Neue Bauweisen.- 77. Die Arten der Felsankerung.- 78. Anwendungsgebiet der Felsankerung.- a) Felsankerung bei Auftreten von Auflockerungsdruck.- b) Felsankerung bei Auftreten von echtem Gebirgsdruck.- 79. Wesen und Entwicklung des Spritzbetonverfahrens.- 80. Technologie des Spritzbetons, Tabelle 16.- 81. Dünne Spritzbetonauskleidung zur Sicherung gegen örtliche Auflockerungsdruckerscheinungen.- 82. Mittelstarker Spritzbetonausbau bei stark gebrechem Gebirge oder leichtem, echtem Gebirgsdruck.- 83. Schwerer Spritzbetonausbau in Verbindung mit Stahlstreckenbogen bei Auftreten von starkem Gebirgsdruck.- 84. Grenzen der Ausführungsmöglichkeit des zeitweiligen Spritzbetonausbaues.- 85. Vollmechanisierter Stollenausbruch.- XII Schlußbetrachtungen.- Schrifttum.