Fejtési osztályok definíciója a SIA 198 alapján

Átírás

1 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója a SIA 198 alapján Grabarits József 95

2 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója a SIA 198 alapján Grabarits József 96

3 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója a SIA 198 alapján Grabarits József 97

4 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója az ÖNORM 2203 alapján Grabarits József 98

5 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója a DIN alapján Grabarits József 99

6 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Osztályba sorolás fő szempontjai: - a keresztmetszet esetleges részfelületekre való osztás szükségessége - a részfelületek fejtésének sorrendje - a szabad, biztosításnélküli támaszköz (fogásmélység) az egyes biztosítási elemek típusa, mennyisége, beépítés helye, illetve ideje Fejtési osztályok definíciója a DIN alapján Grabarits József 100

7 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Különböző országok fejtési osztályba sorolásának módja Fejtési osztályok definíciója az M6 autópálya alagútjainál Grabarits József 101

8 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Túlfejtés fogalma Tűrések meghatározása Fejtési profil meghatározása A kiviteli terveken feltüntetett fejtési keresztmetszeti méret profil - (általános alagút keresztmetszetnél) az elméleti fejtési keresztmetszeti méretre utal. (T-vonal, lásd ábra). A kőzet minőségétől függően az elméleti fejtési keresztmetszeti méretet (profilt) meg kell nagyobbítani a kőzet adottságaitól függő mértékben, ezzel biztosítva a várható és prognosztizált radiális deformációk kialakulásához és az építési tűrések betartásához szükséges teret Grabarits József 102

9 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Túlfejtés fogalma A D-vonalként meghatározott fejtési vonal (lásd ábra) a kőzetosztályonként változó a radiális deformációval növelt fejtési keresztmetszeti méret. A kiviteli terveken megadott az elméleti fejtési keresztmetszetre vonatkozó érékeket a fejtési tapasztalatok alapján a valós deformációkhoz kell igazítani. A fejtési keresztmetszet kiigazítását az alagút tervezője végzi és a Mérnök hagyja jóvá azt. A D-vonal adja meg a legkisebb fejtési keresztmetszeti méretet. Általános földtani közegben a fejtés pillanatában ez a vonal az alagút belseje felé nem léphető át, kivéve azokat a kiálló széleket és ép szikla sarkokat, ahol a lövellt beton névleges vastagságának kétharmados tűrése megengedett. A Vállalkozónak az alagútfejtés során a tőle elvárható ésszerű gondossággal kell eljárnia, hogy a keresztmetszeti méretet (profilt) a megadott D-vonal szerint tartsa a fejtés finom szabályozásával és a megfelelő fejtőgépek alkalmazásával. Annak érdekében, hogy a fejtési keresztmetszet méretét a megadott D-vonal szerint, illetve azonkívül lehessen tartani, a Vállalkozónak meg kell engednie egy építési tűrést az alagútfejtés és a biztosítás telepítésének vonatkozásában (fejtés, acélívek beállítása, vasalt lövellt beton és végleges lövellt beton). Lásd ábra. Tűrések meghatározása Grabarits József 103

10 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Túlfejtés fogalma Kedvezőtlen geológiai körülmények okozta túlfejtés Túlfejtés A túlfejtés akkor képződik, amikor a különböző kőzetosztályokhoz számolt deformációval és a biztosítás mérettűréseivel növelt keresztmetszeti méreten túl történik a fejtés. Az elkerülhető túlfejtést a nem megfelelő fejtési technológia vagy gép alkalmazása, vagy szakszerűtlen munkavégzés okozhatja, míg az elkerülhetetlen túlfejtés a Vállalakozó által nem befolyásolható, illetve Vállalkozói gondatlanságra nem visszavezethető okok következtében állhat elő. Az elkerülhetetlen túlfejtés két forrásból származhat: Grabarits József 104

11 ad Fejtési osztályok bevezetése a kőzetosztályok alapján Túlfejtés fogalma Természetes túlfejtés, amelyet figyelmes és körültekintő munkával sem lehet elkerülni. Geológiailag indokolt túlfejtés, melyet a fennálló kedvezőtlen geológiai körülmények okoznak. Az úgy nevezett elkerülhetetlen túlfejtés várható nagyságát minden kőzetosztályra előre meg kell becsülni és a terveken azt o értékként fel kell tűntetni (lásd 10.2 ábra). Az elkerülhetetlen túlfejtés valós átlagértékét az építés során, a helyszínen ellenőrizni kell. Az elkerülhetetlen túlfejtés mértékéről a Vállalkozó és a Mérnök együtt dönt kőzet- és fejtési osztályonként külön-külön. A túlzott túlfejtést (lásd 10.2 ábra) a rendkívül kedvezőtlen és/vagy nem megjósolható geológiai körülmények okozzák, ami az adott körülmények között a Vállalkozótól elvárható legóvatosabb és lehető legszakszerűbb munkavégzés esetén is előáll, és amit a Vállalkozó nem tud megakadályozni a fennálló kedvezőtlen geológiai körülmények miatt. Túlzott túlfejtés esetén az elsődleges biztosító elemeket haladéktalanul telepíteni kell a talaj stabilizálása érdekében. Erről az alagút Tervezőjét és a Mérnököt értesíteni kell és a javítás módját velük egyeztetve kell kidolgozni. A javítási megoldás részletes tervét az alagút Tervezője készíti el és a Mérnök hagyja jóvá. Az alagút tovább fejtése addig nem folytatható, amíg a javítási munkákat el nem végzik, kivéve, ha a Mérnök engedélyezi azt, vagy ha másként rendelkezik. Ha egyértelművé vált, hogy a túlfejtést a Vállalkozótól függetlenül, geológiai körülmények okozták és nem a szakszerűtlen munkamódszer vagy figyelmetlenség, a túlfejtés által képződött üreget vagy teret a helyszínen fel kell mérni és dokumentálni Grabarits József 105

12 Fejtési keresztmetszetek formái kőzetben és talajban Keresztmetszeti kialakítások a. körprofil b. békaszáj c. patkószelvény d. skandináv e. négyszög f. trapéz g. duplacsöves h. ikercsöves i. emeletes j. falazat nélküli k. kihorgonyzott l./m. háttérűr kitöltéses n. alul nyitott o. egyhéjú p. - kéthéjú Grabarits József 106

13 Fejtési keresztmetszetek formái kőzetben és talajban Négyszög alakú: a külső erők az üreg belseje felé irányuló káros jellegű elmozdulásokat nem okoznak a kőzetben Félellipszis, parabola, félkör alakú: csak függőleges külső erők esetén Patkószelvény, békaszáj forma: függőleges és vízszintes külső erőhatásnál Körszelvény: a körkörös külső és belső erőhatásoknál, különösen belső víznyomásnál Keresztmeszetek alapformái Grabarits József 107

14 Fejtési keresztmetszetek formái kőzetben és talajban Keresztmetszet kialakítással kapcsolatos megfontolások L. Müller részéről: szilárd kőzet: a szelvény szabadon alakítható, függőleges oldalfal, főte akár síkfelületű ha a tagoltság csekély (zavartalan gránittömb, mészkőtömbben) biztosítás nem szükséges, vagy csak csekély, lokális biztosítás. a majdnem szilárd, de tagolt kőzet: keresztmetszetek gyenge, vékony biztosítással, vagy csak rendszer-horgonyzás. A kőzetfelületet követő vékony lövelltbeton bevonat, látszó horgonyfej kialakítással. önmagában szilárd, de pergő kőzet: általában csak a kalottot biztosítják horgonnyal, és hálóval. önmagában szilárd, de nagytól az óriás blokkal tagolt kőzet: a tagoltsági távolság kétszeresénél kisebb alagutaknál, a blokkokat megfogó rendszer-horgonyzással biztosítható. Nagyobb nyílású alagutaknál a falazatot átlyukaszthatja, így azt nyírásra vasalni kell. töredezett, közepesen állékony kőzet: a kalott köríves kialakítása, vízszintes talppal, körkörös biztosítással, esetleges megmaradandó horgonyzással. deformálódó, ill. erősen deformálódó kőzet: függetlenül attól, hogy a deformációra való hajlam a magas primer feszültségekből, vagy a kőzet alacsony szilárdságából ered, a keresztmetszet alakja a lehető legjobban közelítsen a körszelvényhez, habár a talp része az laposabb is lehet (békaszáj profil). Az elsődleges falazat erősebb kivitelben készül, anélkül, hogy a hajlékony, rugalmas biztosítási elem alkalmazásának elvét feladnánk. Horgonyzás alkalmazásával kialakíthatjuk a kőzet és a falazat együttdolgozását, a kőzetben a teherhordó gyűrűt. Az talpboltozatot is meg kell építeni és gyors gyűrűzárást kell előirányozni Grabarits József 108

15 Fejtési keresztmetszetek formái kőzetben és talajban egyoldalú hegynyomás: hegyoldalakban lévő alagút, ahol kúszásból eredő nyomások vannak. Aszimmetrikus falazat, amely a völgyoldalon kell megerősíteni, alapszélesítés. oldaltámasztás nélküli kőzet: meredek tájolású tagoltságnál, vagy magas plaszticitású kőzetnél, ahol a kőzet ágyazási ellenállása kicsi. Ebben az esetben a kalott, illetve a mag fejtésénél negatív konvergencia lép fel, vagyis kalott-láb, illetve oldalfal kifelé mozdul. Az utolsó két esetben erős talpboltozatot kell készíteni. kőzet erős oldalnyomással: erős, vastag talpboltív szükséges. plasztikus kőzet: erős talpboltozat, körszelvényű keresztmetszet. duzzadó kőzet: erős, vastag, leterhelő talpboltozat, vagy biztosítás kiépítés két lépésben, ahol az első lépésben olyan biztosítás készül, amely nagy alakváltozásokat képes felvenni, majd miután a kőzet alakváltozása lecsenget elkészül a végleges falazat. Továbbá olyan kétrétegű falazat, ahol a két réteg között holtterek vannak, amik a kőzet duzzadásából eredő alakváltozásokat fel tudja venni. Minimális keresztmetszet méret: 5m 2, kivéve a csősajtolást. (gépek és személyzet helyigénye miatt. Maximális keresztmetszeti méret: építéstechnológiailag nincs lehatárolva, nagyobb keresztmetszetek részkeresztmetszetekkel fejthető ki Grabarits József 109

16 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Teljes keresztmeszet fejtése marófejjel (Channel-tunnel, Castle Hill) Grabarits József 110

17 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása kőzetben Grabarits József 111

18 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása kőzetben Grabarits József 112

19 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása laza kőzetben Grabarits József 113

20 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása laza kőzetben Grabarits József 114

21 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása főtegerendával kőzetben Grabarits József 115

22 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása laza kőzetben Grabarits József 116

23 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet vízszintes osztása laza kőzetben Grabarits József 117

24 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Grabarits József 118

25 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet függőleges osztása laza kőzetben Grabarits József 119

26 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben Grabarits József 120

27 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben Grabarits József 121

28 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben Grabarits József 122

29 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben - Landsberg, Németország Grabarits József 123

30 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben - Landsberg, Németország, alternatív javaslat Grabarits József 124

31 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben Grabarits József 125

32 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása laza kőzetben Grabarits József 126

33 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Keresztmeszet oldaltárós osztása kőzetben - Channel-tunnel, UK, Crossover Grabarits József 127

34 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Nagy keresztmeszet osztása kőzetben Grabarits József 128

35 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Nagy keresztmeszet osztása kőzetben Grabarits József 129

36 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Nagy keresztmeszet osztása kőzetben Grabarits József 130

37 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Nagy keresztmeszet osztása kőzetben Grabarits József 131

38 Kis és nagy átmérőjű keresztmetszetek felosztásának módjai Nagy keresztmeszet osztása kőzetben Grabarits József 132

39 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés (Bécs, Westbahnhof) Grabarits József 133

40 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 134

41 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 135

42 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 136

43 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 137

44 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 138

45 Többvágatos és egymásba metsző vágatos állomások építési módszerei Többvágatos egymásba metsző vágatos fejtés Grabarits József 139

46 Egyéb speciális építési módok Egyéb speciális építési módok - Kärntner Deckelbauweise Grabarits József 140

47 Egyéb speciális építési módok Egyéb speciális építési módok - Kärntner Deckelbauweise Grabarits József 141

48 Egyéb speciális építési módok Egyéb speciális építési módok Doorframe Slab Method Grabarits József 142

49 Egyéb speciális építési módok Egyéb speciális építési módok Doorframe Slab Method Grabarits József 143

50 Egyéb speciális építési módok Egyéb speciális építési módok Nyitott boltíves építkezés Grabarits József 144

51 Fejtési portál kialakítás, felbővítés, oldalirányú kitörések Egyéb speciális építési módok Fejtési portál indítás Grabarits József 145

52 Fejtési portál kialakítás, felbővítés, oldalirányú kitörések Oldalirányú kitörések állomási alagutak Grabarits József 146

53 Fejtési portál kialakítás, felbővítés, oldalirányú kitörések Felbővítés lépései Grabarits József 147

54 Fejtési portál kialakítás, felbővítés, oldalirányú kitörések Oldalirányú kitörések indítóaknából Grabarits József 148

55 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Kőzet- talajjövesztés módja: Robbantással: Mechanikus fúrással, bontással: statikus (forgó eszközök) dinamikus (ütő eszközök) Robbantó anyagok típusai: Flegmatikus: közvetlen láng hatására robban, kis terjedési sebesség (lőpor) Brizáns: szúró láng hatására robban, egy pillanat alatt egész tömegükre szétbomlik, terjedési sebesség 6000 m/sec, közvetlen környezetet elporlasztja, távolabbiakat összetöri, majd tovább taszítja (nitrotoluol, nitroglicerin, dinamit) Inicializáló: szúróhatású robbanóanyag (gyutacsok) Robbantás részműveletei: Réselés Homlokfejtés vagy szelvényrobbantás Szelvénykerület-szabályozás (profilírozás) Grabarits József 149

56 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Robbantási tölcsér alakulása Grabarits József 150

57 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: ahol, m mellezési mélység a a kirobbantott kúp hajlásszöge r a kúp sugara V a kirobbantott anyag térfogata Oldalirányú kitörések állomási alagutak Grabarits József 151

58 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Ékrobbantásos eljárás millszekundos robbantás Grabarits József 152

59 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Kúprobbantásos eljárás millszekundos robbantás Grabarits József 153

60 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Többkarú fúrógép Grabarits József 154

61 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Kétkarú fúrógép munka közben Grabarits József 155

62 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Alagútfejtés marófejjel Grabarits József 156

63 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Alagútfejtés kotróval Grabarits József 157

64 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Alagútfejtés kotróval Grabarits József 158

65 Talaj-, ill. kőzetjövesztés módjai: Alagútfejtés kotróval Grabarits József 159