TU Wien, 2003

Kurzfassung

Diese Diplomarbeit soll einen Überblick betreffend dem Einsatz von Rohrschirmen schaffen. Da sich die Systeme in den letzten Jahren sehr weiterentwickelt haben, ergeben sich heute neue Einsatzfelder die vom Spezialtiefbau bis hin zur vorauseilenden Sicherung im Tunnelvortrieb reichen.

Von den ursprünglichen Herstellungsweisen mit Rohren deren Durchmesser bis zu zwei Meter betrugen, fielen die Dimensionen im heutigen Einsatzspektrum auf Dezimeter-Maß. Dies hatte die positive Auswirkungen, wie einen schnelleren Einbau und eine leichtere Handhabung.

Früher bauten eigene Rohrschirmmannschaften während des Vortriebs die Bauhilfsmaßnahme ein. Im Tunnel selbst werden heute die Rohrschirme inzwischen direkt mit dem Bohrwagen für den Vortrieb eingebaut. Die Überschneidungen der Mannschaften hat sich dadurch überholt. Allerdings kommen die Spezialtiefbauer durch ihre Bohrsysteme bei Spezialfällen zum Zuge. Lange Rohrschirme, beengte Platzverhältnisse oder anspruchsvolle Sicherungsmaßnahmen können durch deren Technologie besser gelöst werden.

Von der Bohrtechnik unterscheiden sich die Systeme des Vortriebs zu den Systemen für Spezialprobleme in Richtung Flexibilität. Wobei im Tunnel ein System mit verlorener Ringbohrkrone angewandt wird, verwenden die Tiefbaufirmen für ihre Schirme das Doppelkopfsystem. Der Unterschied liegt in den erreichbaren Längen, der Bohrgenauigkeit und der Anpassungsfähigkeit. Während das Doppelkopfsystem Störkörper wie zum Beispiel Gewölbe oder sogar Stahlbeton ohne Richtungsänderung durchfahren kann, muss beim einfacheren System ein möglichst störungsfreies Gebirge angetroffen werden. Diese Methode besticht allerdings durch die Einfachheit des Arbeitsablaufes und seiner Elemente. Es hat sich schon bei vielen Tunnelvortrieben bewährt und ist heutzutage im Untertagebau Stand der Technik.

Der Einsatzbereich liegt in fast kohäsionslosem und verwittertem Gebirge. Zusätzlich ermöglichen inzwischen Injektionen eine Bodenverbesserung im umliegenden Boden. Somit können Hohlräume oder Störzonen verfüllt werden. Im Vergleich zu anderen Bauhilfsmaßnahmen wie Spießschirme, Jetsäulen oder Vereisungen besticht der Rohrschirm durch seine größere Länge, den größeren Widerstand als Spieße und durch den schnelleren Einbau.

Abstract

PIPE-ROOF

This thesis should arrange an overview about the use of pipe-roofing. The appointed systems have been developed to new fields of applications. From special underground construction problems to tunnelling works, the pipe-roof obtains safety for the following working steps.

Former pipe roofs had diameters up to two meters. Nowadays the pipes have smaller dimensions, down to decimetre. There is also a difference in the working processes. Until the year 2000 a second crew for the pipe-roof had been in the tunnel. This provokes coordination problems. Now the installation can be achieved by the standard drill jumbos with hydraulic percussion drill rigs. So the originally tunnel-crew is able to do this extra work.

In principle there are two kinds of drilling technologies. In the tunnel the systems works with a lost ring drill bit. A very easy system and state of the art in underground works. The second technology depends on the twin-headed drilling system. A very precise system for long umbrellas or special requirements.

The field of applications of pipe-roofing is situated in noncohesive gravel or sand and in crack unevenness of rocks masonry.

In the relationship to other technologies like jetting or freezing, the pipe-roof has the big advantage of a faster installation and the possibility the create a larger area of safety for prevailing the stable situation in the surrounding ground up to a length of forty meters.