Diplomarbeit (abgeschlossen)

Sebastian Schmidt

Bauingenieurwesen

Laboruntersuchung zur vortriebsbegleitenden Messung von aktuellen Zustandsdaten im Ringspalt beim Rohrvortrieb

Beim Rohrvortrieb wird planmäßig ein Ringspalt zwischen Vortriebsrohr und umgebendem Baugrund mit der Zielstellung angeordnet, die Mantelreibung entlang des Rohrstrangs herabzusetzen. Zu diesem Zweck wird ein Schmiermittel (Bentonitsuspension) in den Ringspalt verpresst. Dieses dringt bis zu einer gewissen Tiefe in den Boden ein und stützt den anstehenden Boden ab, so dass der umgebende Baugrund nicht in vollem Umfang auf das Rohr drückt. Darüber hinaus wird durch die Schmierwirkung der Bentonitsuspension und den Aufbau einer Gleitmittelschicht der Reibungsbeiwertμ zwischen Vortriebsrohr und Baugrund vermindert.

In Abhängigkeit der Geologie, Hydrogeologie und besonderer örtlicher Randbedingungen bilden sich entlang des Rohrstrangs über den Vortriebsverlauf verschiedene Zustände hinsichtlich der Ringspaltgröße, des Füllungsgrades des Ringspalts mit Bentonitsuspension, des entstehenden Erddrucks an der Hohlraumwandung und des Drucks des Schmiermittels aus. Diese Parameter sind während der Durchführung einer Rohrvortriebsmaßnahme nicht bekannt; sie beeinflussen die tatsächliche Größe der am Rohrumfang wirkenden Mantelreibung aber entscheidend.

Ziel der Arbeit ist es, eine Messtechnik zu entwerfen, die in der Lage ist, die Ringspaltgröße, den vorhandenen Erddruck im Baugrund und den Flüssigkeitsdruck im Ringspalt vortriebsbegleitend zu erfassen und aufzuzeichnen. Diese Technik muss den Anforderungen eines Baustellenbetriebs hinsichtlich Robustheit und Zuverlässigkeit genügen.

Neben der Auswahl und der Entwicklung einer geeigneten Messtechnik sind praktische Laborversuche durchzuführen. Hierzu soll ein umfassendes Versuchsprogramm geplant und durchgeführt werden.

Lehrstuhl und Betreuer

Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb (Prof. Thewes)

Lehrstuhllogo

Betreuuung

Dr.-Ing. B. Schößer