1. uvod u tunelogradnju

5/25/2018 1. Uvod u Tunelogradnju

1/38

1

TUNELI

Doc.dr.sc. Jasmin Buco

[email protected]


2/38

2

1. Uvod u tunelogradnju

2. Tunelske konstrukcije

3. Istrani radovi

4. Dimenzioniranje tunelskih konstrukcija

5. Oprema i sigurnost tunela

Program predavanja


3/383

1. Uvod u tunelogradnju


4/384

Razvoj tunelogradnje

Nosive konstrukcije od klesanog kamena i klinkera + drvene podgrade+ runi iskop + analitike metode odreivanja pritisaka(Protoakonova, Terzhagijeva)

Uvoenje mehanizacije + miniranje

Uvoenje injektiranja => poetak interakcije tlo-struktura

Uvoenje elinih podgrada

Primjena armiranog betona

Uvoenje otkopnih maina - krtica

Analitike metode

Uvoenje sidara i mlaznog betona (kombinacija)

NATM filozofija

Numerike metode


5/385

Vrste tunela

Klasifikacija tunela u pogledu namjene- Saobraajni tuneli (eljezniki, metroi, putni, plovni, podzemni

prolazi)

- Hidrotehniki tuneli (dovodni i odvodni, tlani cjevovodi,kanalizacioni itd.)

- Podzemni objekti specijalne namjene (hidrocentrale, skladita,sklonita, vojni objekti)

Fokus na saobraajne tunele


6/386

Sadraj projekta tunela

Principi projektovanja tunela- Zadovoljiti funkcionalne preduslove

- Uzeti u obzir uslove tlamogu da uslove trasu, oblik poprenipresjek pa ak i veliinu tunela

- Uzeti u obzir izvodljive metode konstrukcije i naine iskopavanja- Uzeti u obzir bezbjednostkorisnika i radnika

- Osigurati mogunost adekvatnog odravanjainstalacija

- Osigurati izgradnju i upotrebu sa minimalnim uticajem na okolinu


7/387

Faze projekta

1) Idejno rjeenje(prati izradu varijantnih rjeenja trasa idejniprojekat saobraajnice).

Cilj: globalne procjene veliine objekta i visina investicije.

Uobiajeno sadri :

- tehniko obrazloenje

- uzduni profil

- tipove nosivih konstrukcija

- idejna rjeenja portala

Nema preciznog prorauna, koristiti empirijske metode



8/388

Faze projekta

2) Idejni projekat(prati glavni projekat saobraajnice).

Cilj :realno sagledavanje investicionih ulaganja.

Za izradu potrebna istraivanja terena sa pouzdanim raunskimparametrima koji omoguavaju numerike proraune.

Sadraj : kao za glavni projekat sa niim stepenom obrade.



9/389

Faze projekta

3) Glavni projekat(nakon usvajanja glavnog projekta saobraajnice).Obavezno se radi na bazi idejnog projekta.

Cilj :Omoguiti nesmetano izvoenje radova na terenu.Sadri :

- Tehniki izvjetaj(opis rjeenja i njihove karakteristike, komentare idruge podatke koje treba istai)

- Tehnike uslove za izvoenje radova(opis radova, kvalitetamaterijala, tehnologija graenja, uslovi osmatranja)

- Predmjer sa predraunom radova(elementi za formiranje jedininihcijena svih vrsta radova)



10/3810

Faze projekta

2) Glavni projekat (nastavak)

Sadri :

- Elaborate: geotehniki, geodetski, dimenzioniranje konstrukcija ikolovoza, odvodnjavanje, oprema

- Grafiku dokumentaciju(situacija, uzduni profil, popreni profili,tipovi konstrukcija, nacrt portala, nacrti osiguranja, armaturni

nacrti, sematski prikaz metode graenja-vizija projektanta)



11/3811

Tehnologija iskopavanja

Tehnologije iskopavanja se dijele na

- Miniranje

- Mehaniko iskopavanje s parcijalnom razradomprofila

-Buenje

-Iskopavanje bagerima- Mehaniko iskopavanje s punim profilom

- TBM(tunneling boring machine) maine za buenje tunela krtice

- Otvore

- Zatvorene (sa titom)


12/3812


Miniranje

- Ekonomina metoda, esto se koristi

- Paziti na okoline kriterije

- Izvodi se u etapama :

1) Trasiranje(koristiti eksploziv kao alat za odsijecanje stijene, bomba)

2) Buenje(hidraulini ekic, ~40mm na periferiji, 120 u centru)

3) Instaliranje eksploziva(~25mm x 25g, ispuna glinom)4) Miniranje(eksplozije u razmacima od 25ms do 0,5s)

5) isenje materijala(prvo inicijalna upljina, ostatak nakonminiranja)

6) Podgraivanje


13/3813


Miniranje (nastavak)

Krucijalno je napraviti plan miniranja: definisati raspored eksplozija uprostoru i vremenu => uteda koliine eksploziva, minimiziranjeteta na okolnim objektima

Rizici :miniranje premalog profila, miniranje prevelikog profila

Najee koritena tehnologija : glatko miniranje(smooth blasting)

Konturne rupe blie razmjetene i lagano napunjene pukotine

samo izmeu rupa

Plan miniranja je potrebno kontinuirano prilagoavati uslovimaterena


14/3814


Miniranje (nastavak)

Kontrola vibracija

Intenzitet vibracija moe otetiti okolne objekte => ograniiti brzinutalasa.

Postoje smjernice (npr. AFTES) za maksimalnu brzinu propagacije

zavisno od 1. vrste tla/stijene 2. kvalitete okolnih objekataMinimalna v = 0,25cm/s (nepovoljan teren, nizak kvalitet objekata-stare

zidane konstrukcije)

Maksimalna v = 7,5cm/s (povoljan teren, kvalitetni objekti-nove

betonske zgrade dubokih temelja)

Napomena : 3cm/s vibracije se jako osjete u objektima

Empirijska formula v = KQ0,9/D1,8

K zavisi od terena (od 0,5 do 2,4), Q u gramima, D u metrima


15/3815


Buenje i iskopavanje bagerima

Pokretne builice iskopavanje u mekoj ili osrednje tvrdoj stijeni

Efikasnostzavisi od :

-Koliine tvrdih materijala, veliine estica tvrdih materijala odnosnovrstoce stijene

-Deformacijsko ponaanje stijene

-Stanje naprezanja i granica loma

Tehnologija bez podgraivanja u toku izvoenja radova


16/3816


Pokretne busilice

Pogodne za tlo jake kohezije

ili meke stijene Rc = 30 MPa

-Snaga maineproporcionalna teini

-Podgrada : sidra, lukovi,

mree, mlazni beton

-Dotok podzemne vode je

potrebno rjeiti drugim

sistemom-Pogodne za manje/kraetunele


17/3817


Pokretne busilice


18/3818


Pokretne busilice


19/3819



20/3820


TBM tehnologije

-TBM otvorenog tipa(open shield)

jedan ili dva tita (single ili double shield)

sa bonim i/ili longitudinalnim osloncemNe omoguava podgraivanje ili omoguava lateralno podgraivanje


21/3821


TBM otvorenog tipa - princip


22/38

22


TBM otvorenog tipasingle shield


23/38

23


TBM tehnologije

-TBM otvorenog tipa(single shield)

Ne omoguava podgraivanje

Koristi se za stijene

Podgrada : sidra, lukovi, mree, mlazni beton

Tehnika ogranienja u uslovima visoke drobljivosti stijene


24/38

24


TBM otvorenog tipadouble shield


25/38

25


TBM tehnologije

-TBM otvorenog tipa(double shield)

Omoguava lateralno podgraivanje

Koristi se za heterogene stijenske mase (vrste stijene sa rasjedima).

Podgrada : prefabrikovani elementi


26/38

26


TBM tehnologije

-TBM zatvorenog tipa

pritisak zemlje

pritisak blatapritisak zraka

Omoguavaju lateralno i/ili elno podgraivanje

Mogu se izgraditi tuneli prenika do 12 metara (upitna ekonominost

kod velikih prenika)Uglavnom se koriste u homogenim materijalima

Potrebna adekvatna kontrola injektiranja u urbanim zonama


27/38

27


TBMpritisak zemlje


28/38

28


TBMpritisak zemlje


29/38

29


TBMpritisak zemlje

Koristi se u sluaju opasnosti odobruavanja

Koherentni materijali

Obloga od armiranih prefabrikovanih

elemenata


30/38

30


TBMpritisak blata


31/38

31


TBMpritisak blata


32/38

32


TBMpritisak blata

Koristi se u sluaju opasnosti odobruavanja

Granularni materijali

Potrebna instalacija za odvajanje

iskopanog materijala od bentonita

Obloga od armiranih prefabrikovanih

elemenata


33/38

33


TBMpritisak zraka

Koristi se u slabo propusnim materijalima (neophodan nepropusan sloj

ispod pokrivaa), tuneli manjeg prenika


34/38

34


TBMhidrauliki izvoz materijala


35/38

35


TBMmehaniki izvoz materijala


36/38

36


Odabir tehnologijeuticaj parametara (AFTES)


37/38

37


Odabir tehnologijeuticaj parametara (AFTES)


38/38


Pratee tehnologije TBM-a

-Rekognosciranje terena(obraeno kasnije)Posebno voditi rauna o slijeganju u urbanim podrujima

-Ojaanje tla i stijene u pojedinim zonama(rasjedi, poetak i krajbuenja,...)

koriste se metode injektiranja, jet grouting...

-Navigacioni sistemi

-Praenje parametara buenja

-Obloge i injektiranje

vrstoa obloge krucijalna kod TBM-a sa uzdunim osloncem

kontrola injektiranja spreava nekontrolisano slijeganje ili

izdizanje terena

1. uvod u tunelogradnju

Documents