Bachelorarbeit (laufend)

Eva Kruckenbaum

Analytische Berechnung des Stützdrucks beim maschinellen Tunnnelvortrieb – Bewertung der Berechnungsmethode nach DIN 4085

Wo Maßnahmen zur Verlegung der Infrastruktur unter die Erde aufgrund von bebauten Oberflächen, Erhaltung von Naturschutzgebieten oder Minimierung von Trassenlängen erforderlich werden, ist der maschinelle Tunnelvortrieb die wirtschaftlichste Methode. Diese gewährleistet gleichzeitig geringe Setzungen an der Geländeoberkante. Dennoch nicht-vermeidbare Verformungen können unter anderem mittels Steuerung des Stütz-drucks minimiert werden. Dabei werden das Aufbrechen des Bodens vor der Ortsbrust (maximal zulässiger Stützdruck) und das Einbrechen des Bodens in die Ortsbrust (min-destens erforderlicher Stützdruck) verhindert. Für die Berechnung des mindestens erforderlichen Stützdrucks geben die Empfehlungen „Recommendations for Face Sup-port Pressure Calculations for Shield Tunnelling in Soft Ground“ des DAUB (2016) eine Übersicht über die unterschiedlichen Berechnungsmethoden. Für Lockerstein ge-bräuchliche Verfahren arbeiten nach der Grenzgleichgewichtsmethode, wobei der mind. erf. Stützdruck so ermittelt wird, dass er nach dem Gleitkeilmodell (nach Jancsecz & Steiner) einen idealisierten Bruchkörper stützt. In Deutschland gängig ist eine Be-rechnung des Stützdrucks als Gleichgewichtskraft gegen einen räumlichen Erddruck mit Verwendung des Erddruckmodells nach Piaskowski & Kowalewski (1965) gem. DIN 4085, obwohl dies nicht in den Anwendungsbereich der Norm fällt.
Ziel der Bachelorarbeit ist es zu bewerten, ob und, wenn ja, unter welchen Randbedin-gungen das Erddruckmodell nach DIN 4085 konservative Ergebnisse liefert und somit in der überarbeiteten DAUB-Empfehlung aufgezeigt werden soll. Dafür werden die beiden Berechnungsmodelle (Gleitkeil- und Erddruckmodell) unter Vorgabe der notwendigen Geometrie- und Bodenkennwerten miteinander verglichen.