5 Ausbruchsicherung Flashcards
gebräuchlichste Mittel der Ausbruchsicherung
Anker, Spritbeton, Stahlbögen, Ortsbeton
Unterschiede Sicherungsmittel bezüglich Art der Stützung, Lastabtragung, Verformungsverhalten unter Belastung, Schnelligkeit der Wirkung, je ein Beispiel
Art der Stützung: punktweise (Anker), linienhaft (Stahlbögen), flächenhaft (Spritzbeton)
Lastabtragung: über Druck (Stahlbögen), über Zug (Anker), Schub (Versiegelung)
Verformungsverhalten: spröd (unbew. Spritzbeton), duktil (Anker)
Schnelligkeit der Wirkung: rasch (Stahlbögen), langsamer (Spritz-, Ortsbeton, manche Anker)
Funktionen der Ausbruchsicherung
Beschränkung Verformung, Vermeidung Hohlrauminstabilität
Wovon hängt die Qualität des Spritzbetons ab?
Haftvermögen/Rückprall, abh. von Spritzberfahren, Auftragstechnik, Betonrezeptur
Welche Druckfestigkeit erreicht der Spritzbeton üblicherweise nach 7 Tagen? Wie gross ist die Druckfestigkeit eines voll ausgehärteten Spritzbetons?
ohne Zusatzmittel: 40% f_cwtm10a = 24 N/mm^2
Wie wirken sich Beschleuniger auf die Frühfestigkeit und auf die Endfestigkeit des Spritzbetons aus?
höhere Frühfestigkeit, geringere Endfestigkeit
Welche Spritzverfahren kennen sie? Diskutiere Vor- und Nachteile
Nassspritzverfahren: + weniger Rückprall, + weniger Staubbildung, + bis 15 m^3/h, - Roboter erforderlich, - Unterhalt, -nur für grosse Kubaturen rentabel
Trockenspritzverfahren: + einfache Handhabung, + geringe Investitionen, - bis zu 40% Rückprall, - grosse Staubbildung, - geringe Leistung
Schichtdicken in First- und Paramentbereichen von Spritzbeton, welche Aspekte sind beim Auftrag zu beachten
First: 3-10cm
Parament: 10-15cm
immer von unter nach oben auftragen, da Rückprall sich im Fussbereich häuft
Welche Betonzusatzmittel werden dem Spritzbeton zugefügt, warum?
Erstarrungsbeschleuniger
Staubbinder
Haftmittel
Vorteile von stahlfaserbewehrtem Spritzbeton, Dimensionen von Stahlfasern, worauf muss man bei Anwendung achten?
Erhöhung Zugfestigkeit (30%) Durchmesser 0.4-1mm Länge 25-60mm Anwendung ca 40 kg/m^3 Gefahr Hohlraumbildung (keine Netze mit Stahlfaserspritzbeton einspritzen), Beschädigung Abdichtungsfolien
Statische Tragwirkung einer 5cm dicken Spritzbetonschicht
Versiegelung, trägt über Haftung&Schub
Vor- und Nachteile von Spritzbeton
+sattes Anliegen am Gebirge, +relativ schnell wirksam, +anpassungsfähig, +<10-15cm wirtschaftlich, +temporär geeignet, -Staubbildung, -Erfolg von Erfahrung abhängig, -keine Gewölbewirkung bei unregelm. QS, -Teils ungenügende Frühfestigkeit, -sprödes Versagen
Arten von Stahlbögen, Vor- und Nachteile
Walzprofile und Gitterträger (+besser einspritzbar, +geringes Eigengewicht, +besserer Verbund mit Spritzbeton, +kein Unterbruch v. Spritzbetonschale, -geringere Steifigkeit, -geringere Tragfähigkeit, -nicht geeignet in druckhaftem Gebirge
Wozu dienen die Längsaussteifungen zwischen Stahlbögen?
Montagehilfe, Kräfteübertragung in Längsrichtung
Wann werden nachgiebige Verbindungen für Stahlbogensegmente eingesetzt?
hohe Gebirgsdrücke
Wie werden die Kräfte durch den Stahlbogen abgetragen? Welche Bedingungen sind für Tragfähigkeit wichtig?
Bogenwirkung, am Bogenfuss in Gebirge eingeleitet, ausreichende Tragfähigkeit Gebirge unter Bogenfuss, seitlich kraftschlüssige Verbindung
Vor- und Nachteile von Stahlbögen im Vergleich zu Spritzbeton
+sofortiges Tragvermögen, +duktiles Versagen, +routinemässiger Einbau, +als Schalungsträger für Ortsbeton einsetzbar, +nachgiebiger Ausbau möglich, -Hinterfüllung schwierig kontrollierbar, -hohe Materialkosten, -hoher Zeitaufwand, -keine Tragwirkung in Tunnellängsrichtung, -Lastübertragung am Baugrund meist mit speziellen Fussauflagern, -Einsinken (Stahlbögen in weichen Untergrund)
Was ist ein Verzug? Welche Materialien werden als Verzug verwendet? Besonderheiten?
flächenhafte Elemente zwischen Stahlbögen angeordnet, Holzbretter (weitgehend wasserdicht), Betonelemente (viel Gewicht, grosse Tragfähigkeit), Verzugsbleche (unters. Geometrien), Bernold-/Rippenbleche (durchbrochene Verzugsbleche)
Was ist eine Pfändung? Welches Gefährdungsbild wird abgedeckt?
vorauseilend eingeschlagene Verzugsbleche, Tunnel über Abschlagslänge sichern
Was sind Spiesse? In welchem Baugrund werden sie angewendet? Wie lange müssen sie sein?
Profilstähle, Rundstähle o. Rohre mit Mörtelaustritt, auch in stark zerklüftetem Fels anwendbar, L = 3-4x Bogenabstand
Aus welchen einzelnen Bestandteilen setzen sich Felsanker zusammen?
Ankerkopf, Ankerstab, Verbundbereich (zur Krafteinleitung)
Welche Materialien werden üblicherweise für Felsanker verwendet? Vor- und Nachteile
Stahl, Glasfaserkabel (Fliessgrenze nicht eindeutig bestimmbar, Bruchgrenze höher)
Welche Ankertypen kennen sie, Vor- und Nachteile
Expansionsanker (+sofortige Tragwirkung, -in weichem Fels nicht möglich)
Mörtelanker (SN-Anker -Mörtelauswaschung, Perfoanker, -wirken erst nach Mörtelabbindung)
Kunstharzklebeanker (+raschere Erhärtung, -<0°C nicht geeignet)
Spreizhülsenrohranker (+Kombination Expansions- und Mörtelanker)
Swellex-Anker (+rascher Einbau&Kraftübertragung, -Gestein nicht zu weich)
statische Tragwirkung und Einbauvorgang eines Mörtelanker (Sn-Anker), Gefahr gegenüber Perfoanker
Anker wird in Bohrloch eingeführt & mit Mörtel ausinjiziert, Gefahr des Mörtelauswaschens bei Wasser
Statische Tragwirkung und Einbauvorgang eines Swellex-Ankers, bei welchem Baugrund nicht anwendbar?
gefaltetes Rohr wird unter hohem Wasserdruck im Bohrloch entfaltet, rascher Einbau & Kraftübertragung, kritisch bei verwittertem oder weichem Gestein
Was versteht man unter Systemankerung?
regelmässige Anordnung der Anker, nahezu flächige Profilsicherung
Von welchen Faktoren hängt die Tragfähigkeit eines Vollverbundankers ab?
Festigkeit Ankerstab, Durchmesser Ankerstab, Ankerkopftraglast, Gesteinsart, Verankerungseigenschaften
Erklären sie stichwortartig die Versagensmechanismen von Vollverbundankern
Bruch des Ankerstab (erreichen von P_PL)
Versagen ausserhalb Bruchkörper (P_VG=(L-h)PIdtau_M)
Versagen im Bruchkörper (max{P_A (Ankerplattenbruchlast), hPIdtau_M}
Das Minimum der Versagenslast ist massgebend
Vor- und Nachteile von Ankern
+anpassungsfähig: Menge, Länge, Richtung, Duktilität, vorgespannt oder nicht
+Kombinationsfähigkeit
- Gebirgsarten mit geringen Scherfestigkeiten nicht geeignet
- Korrosionsanfälligkeit
Zu welchem Zweck kann eine definitive Verkleidung aus Ortsbeton erforderlich sein?
Statik, Abdichtung, Glatte/saubere Oberfläche, Oberflächenschutz Fels
Welche Betonstärke darf aus Gründen der Ausführungstechnik nicht unterschritten werden?
25 cm
Was ist eine Stirnschalung?
damit Beton nicht rausfliesst
Wovon hängt die Betoniergeschwindigkeit ab? Betoniergeschwindigkeit bei kleinen Querschnitten
Querschnittsgrösse, ca 20m pro Tag
Welche Anforderungen werden an Schalung bzw. Schalungswagen gestellt?
versetzbar - fahrbar ausreichende Steifigkeit Durchfahrmöglichkeit Sohlgewölbe Stirnabschalung
In welchen Fällen kann Spritzbeton zweckmässiger als Ortsbeton für den definitiven Ausbau sein?
wenn statisch nicht notwendig, und keine glatte saubere Oberfläche nötig
