5 Ausbruchsicherung

Question 1

gebräuchlichste Mittel der Ausbruchsicherung

Answer 1

Anker, Spritbeton, Stahlbögen, Ortsbeton

Question 2

Unterschiede Sicherungsmittel bezüglich Art der Stützung, Lastabtragung, Verformungsverhalten unter Belastung, Schnelligkeit der Wirkung, je ein Beispiel

Answer 2

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)

Question 3

Funktionen der Ausbruchsicherung

Answer 3

Beschränkung Verformung, Vermeidung Hohlrauminstabilität

Question 4

Wovon hängt die Qualität des Spritzbetons ab?

Answer 4

Haftvermögen/Rückprall, abh. von Spritzberfahren, Auftragstechnik, Betonrezeptur

Question 5

Welche Druckfestigkeit erreicht der Spritzbeton üblicherweise nach 7 Tagen? Wie gross ist die Druckfestigkeit eines voll ausgehärteten Spritzbetons?

Answer 5

ohne Zusatzmittel: 40% f_cwtm10a = 24 N/mm^2

Question 6

Wie wirken sich Beschleuniger auf die Frühfestigkeit und auf die Endfestigkeit des Spritzbetons aus?

Answer 6

höhere Frühfestigkeit, geringere Endfestigkeit

Question 7

Welche Spritzverfahren kennen sie? Diskutiere Vor- und Nachteile

Answer 7

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

Question 8

Schichtdicken in First- und Paramentbereichen von Spritzbeton, welche Aspekte sind beim Auftrag zu beachten

Answer 8

First: 3-10cm
Parament: 10-15cm
immer von unter nach oben auftragen, da Rückprall sich im Fussbereich häuft

Question 9

Welche Betonzusatzmittel werden dem Spritzbeton zugefügt, warum?

Answer 9

Erstarrungsbeschleuniger
Staubbinder
Haftmittel

Question 10

Vorteile von stahlfaserbewehrtem Spritzbeton, Dimensionen von Stahlfasern, worauf muss man bei Anwendung achten?

Answer 10

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

Question 11

Statische Tragwirkung einer 5cm dicken Spritzbetonschicht

Answer 11

Versiegelung, trägt über Haftung&Schub

Question 12

Vor- und Nachteile von Spritzbeton

Answer 12

+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

Question 13

Arten von Stahlbögen, Vor- und Nachteile

Answer 13

Walzprofile und Gitterträger (+besser einspritzbar, +geringes Eigengewicht, +besserer Verbund mit Spritzbeton, +kein Unterbruch v. Spritzbetonschale, -geringere Steifigkeit, -geringere Tragfähigkeit, -nicht geeignet in druckhaftem Gebirge

Question 14

Wozu dienen die Längsaussteifungen zwischen Stahlbögen?

Answer 14

Montagehilfe, Kräfteübertragung in Längsrichtung

Question 15

Wann werden nachgiebige Verbindungen für Stahlbogensegmente eingesetzt?

Answer 15

hohe Gebirgsdrücke

Question 16

Wie werden die Kräfte durch den Stahlbogen abgetragen? Welche Bedingungen sind für Tragfähigkeit wichtig?

Answer 16

Bogenwirkung, am Bogenfuss in Gebirge eingeleitet, ausreichende Tragfähigkeit Gebirge unter Bogenfuss, seitlich kraftschlüssige Verbindung

Question 17

Vor- und Nachteile von Stahlbögen im Vergleich zu Spritzbeton

Answer 17

+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)

Question 18

Was ist ein Verzug? Welche Materialien werden als Verzug verwendet? Besonderheiten?

Answer 18

flächenhafte Elemente zwischen Stahlbögen angeordnet, Holzbretter (weitgehend wasserdicht), Betonelemente (viel Gewicht, grosse Tragfähigkeit), Verzugsbleche (unters. Geometrien), Bernold-/Rippenbleche (durchbrochene Verzugsbleche)

Question 19

Was ist eine Pfändung? Welches Gefährdungsbild wird abgedeckt?

Answer 19

vorauseilend eingeschlagene Verzugsbleche, Tunnel über Abschlagslänge sichern

Question 20

Was sind Spiesse? In welchem Baugrund werden sie angewendet? Wie lange müssen sie sein?

Answer 20

Profilstähle, Rundstähle o. Rohre mit Mörtelaustritt, auch in stark zerklüftetem Fels anwendbar, L = 3-4x Bogenabstand

Question 21

Aus welchen einzelnen Bestandteilen setzen sich Felsanker zusammen?

Answer 21

Ankerkopf, Ankerstab, Verbundbereich (zur Krafteinleitung)

Question 22

Welche Materialien werden üblicherweise für Felsanker verwendet? Vor- und Nachteile

Answer 22

Stahl, Glasfaserkabel (Fliessgrenze nicht eindeutig bestimmbar, Bruchgrenze höher)

Question 23

Welche Ankertypen kennen sie, Vor- und Nachteile

Answer 23

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)

Question 24

statische Tragwirkung und Einbauvorgang eines Mörtelanker (Sn-Anker), Gefahr gegenüber Perfoanker

Answer 24

Anker wird in Bohrloch eingeführt & mit Mörtel ausinjiziert, Gefahr des Mörtelauswaschens bei Wasser

Question 25

Statische Tragwirkung und Einbauvorgang eines Swellex-Ankers, bei welchem Baugrund nicht anwendbar?

Answer 25

gefaltetes Rohr wird unter hohem Wasserdruck im Bohrloch entfaltet, rascher Einbau & Kraftübertragung, kritisch bei verwittertem oder weichem Gestein

Question 26

Was versteht man unter Systemankerung?

Answer 26

regelmässige Anordnung der Anker, nahezu flächige Profilsicherung

Question 27

Von welchen Faktoren hängt die Tragfähigkeit eines Vollverbundankers ab?

Answer 27

Festigkeit Ankerstab, Durchmesser Ankerstab, Ankerkopftraglast, Gesteinsart, Verankerungseigenschaften

Question 28

Erklären sie stichwortartig die Versagensmechanismen von Vollverbundankern

Answer 28

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

Question 29

Vor- und Nachteile von Ankern

Answer 29

+anpassungsfähig: Menge, Länge, Richtung, Duktilität, vorgespannt oder nicht
+Kombinationsfähigkeit
- Gebirgsarten mit geringen Scherfestigkeiten nicht geeignet
- Korrosionsanfälligkeit

Question 30

Zu welchem Zweck kann eine definitive Verkleidung aus Ortsbeton erforderlich sein?

Answer 30

Statik, Abdichtung, Glatte/saubere Oberfläche, Oberflächenschutz Fels

Question 31

Welche Betonstärke darf aus Gründen der Ausführungstechnik nicht unterschritten werden?

Answer 31

25 cm

Question 32

Was ist eine Stirnschalung?

Answer 32

damit Beton nicht rausfliesst

Question 33

Wovon hängt die Betoniergeschwindigkeit ab? Betoniergeschwindigkeit bei kleinen Querschnitten

Answer 33

Querschnittsgrösse, ca 20m pro Tag

Question 34

Welche Anforderungen werden an Schalung bzw. Schalungswagen gestellt?

Answer 34

versetzbar - fahrbar
ausreichende Steifigkeit
Durchfahrmöglichkeit
Sohlgewölbe
Stirnabschalung

Question 35

In welchen Fällen kann Spritzbeton zweckmässiger als Ortsbeton für den definitiven Ausbau sein?

Answer 35

wenn statisch nicht notwendig, und keine glatte saubere Oberfläche nötig