Detailergebnis zu DOK-Nr. 43435
Tunnelabzweigungen bei kriechaktiven Bodenverhältnissen
| Autoren |
H. Mang J. Eberhardsteiner C. Kropik |
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| Sachgebiete |
15.8 Straßentunnel |
Schriftenreihe Straßenforschung (Wien) H. 426, 1994, 120 S., zahlr. B, T, Q
Die Zielsetzung des durchgeführten Forschungsprojektes war die Weiterentwicklung numerischer Verfahren zur realitätsnahen rechnerischen Beherrschung der im Tunnelbau auftretenden komplexen dreidimensionalen Spannungs- und Deformationszustände und zur wissenschaftlichen Absicherung der Anwendung der "Neuen Österreichischen Tunnelbauweise" (NATM) beim Tunnelvortrieb. Die NATM ist durch eine komplexe räumliche und zeitliche Wechselwirkung zwischen den konstruktiven Tragelementen des Tunnelausbaus - primär also der Spritzbetonschale - und dem kriechaktiven Boden gekennzeichnet. Für die Beschreibung des Bodenmaterials wurde ein dreidimensionales Materialmodell (cap model) verwendet. Für die Beschreibung des Spritzbetons wurde ein dreidimensionales Materialmodell entwickelt, das die zeitliche Veränderung aller relevanten Stoffkennwerte, insbesondere der Steifigkeit und der Druck- bzw. Zugfestigkeit, das unterschiedliche Stoff- bzw. Versagensverhalten von Beton unter mehraxialer Zug- und Druckbeanspruchung und das Kriechverhalten von Spritzbeton berücksichtigt. Auf die theoretischen Konsequenzen der Betonalterung wurde dabei entsprechend Rücksicht genommen. Beide Materialmodelle sind auf der Basis von return mapping-Algorithmen formulierte elasto-viskoplastische Mehrflächenmodelle. Die Ergebnisse der FE-Berechnungen wurden von der Gemeinde Wien zur Verfügung gestellten Meßdaten gegenübergestellt. Dabei konnten die wesentlichen beim innerstädtischen Hohlraumbau auftretenden Phänomene in den Berechnungsergebnissen wiedergefunden werden. Den Abschluß dieses Berichtes bilden dreidimensionale, elasto-viskoplastische RE-FE-Festigkeitsuntersuchungen von Tunnelabzweigungen mit verschiedenen Abzweigungswinkeln. Die überwiegend gut mit der Realität übereinstimmenden Ergebnisse geben einen guten Überblick über die beim Vortrieb von Tunnelkreuzungen zu erwartenden Deformationen und Beanspruchungen der Tunnelschale und des Bodens im Abzweigungsbereich.