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Das Lueftungsbauwerk Paierdorf. Planung und Herstellung eines komplexen Untertagebauwerks in anspruchsvollen Gebirgsverhaeltnissen / Paierdorf ventilation facility. Design and construction of a complex structure in challenging ground conditions

Im Rahmen der Gebirgserkundung fuer den Vortrieb des Koralmtunnels in Oesterreich, einem zweiroehrigen Eisenbahntunnel, wurde unter anderem der Schacht Paierdorf als Teil des Bauloses KAT3 abgeteuft, der spaeter als Teil des Lueftungsbauwerks fuer den Tunnel dient. Das Lueftungsbauwerk befindet sich etwa 3,7 Kilometer vom Westportal entfernt und besteht aus einem 120 Meter tiefen Schacht, einem Aufweitungsabschnitt in der Suedroehre, einem Zugangsstollen beziehungsweise einer Einfahrkaverne fuer die Tunnelvortriebsmaschine (TVM), einem etwa 100 Meter langen Abschnitt der Nordroehre und einem circa 93 Meter langen Lueftungstunnel. Der Lueftungstunnel kreuzt die Suedroehre mit einem vertikalen Abstand von 2,8 Metern und verbindet die Nordroehre mit dem Lueftungsschacht. Die Anordnung dieser einzelnen Untertagebauwerke fuehrt zu einer komplexen Geometrie des Lueftungsbauwerks mit komplizierten geotechnischen Wechselwirkungen zwischen den Einzelbauwerken. Das Bauwerk liegt zur Gaenze in Sedimentgesteinen des Miozaen mit zum Teil wassergesaettigten Sanden und Kiesen bei einer Ueberlagerung von circa 120 Metern. Infolge der hohen Ueberlagerung sind die Lockergesteine sehr dicht gelagert. Durch die Gebirgserkundung sind die tatsaechlichen Gebirgsverhaeltnisse im Bereich des Lueftungsbauwerks und dessen Systemverhalten so gut bekannt, dass die Erkenntnisse direkt in die Planung und Ausschreibung des Bauwerks einfliessen konnten. Bei der Planung wurden sowohl 3D-Modelle fuer die FE-Berechnungen als auch 2D-Simulationen zur Bestimmung der Stuetzmassnahmen eingesetzt. Das entwickelte 3D-Modell erfasst detailliert die komplexe Geometrie des Gesamtbauwerks. Die Ergebnisse der FE-Berechnungen gingen als Ausgangswerte in die numerischen 2D-Simulationen zur Prognose des Systemverhaltens ein. Massgebend fuer die Bemessung waren die beiden Bauzustaende Anfahren des Lueftungstunnels und dessen Queren oberhalb der Suedroehre. Eingegangen wird auch auf den Vergleich des beobachteten und prognostizierten Systemverhaltens anhand der beiden Fallbeispiele TVM-Einfahrkaverne und Vortrieb des Lueftungstunnels. Die Sicherung der Kaverne erfolgte mit einer 40 Zentimeter dicken Spritzbetonschale und einer temporaeren Kalottensohle mit kurzem Ringschluss. Beim Ausbruch von Nischen fuer Rohrschirme in der Kaverne zeigten sich messtechnisch deutliche Auswirkungen auf den Ausbruch. Da die beobachteten Verschiebungszuwaechse groesser waren als prognostiziert, wurden zusaetzliche Anker eingebaut. Danach konnte das Systemverhalten wieder als "normal" klassifiziert werden. Das beobachtete Verhalten der Systeme bei der Querung der Suedrohre durch den Lueftungsstollen entsprach der Prognose. ABSTRACT IN ENGLISH: The Paierdorf ventilation facility is a part and a preparatory contract for the Koralm Tunnel KAT 3 contract, and is situated approximately 3.7 km from the western portal. It consists of a vertical 120 m deep shaft, an 88 m long expanded section of the south tunnel, access tunnel/TBM entry cavern, an approximately 100 m section in the north tunnel and a ventilation tunnel having a length of around 93 m. The shaft, the access tunnel and the top heading of the south tunnel had already been constructed during the extended exploratory programme of the Koralm Tunnel. The TBM entry cavern, the segment of the north tunnel as well as the section in the south tunnel and the ventilation tunnel were then added in 2012. The ventilation tunnel crosses over the south tunnel with a minimal separation of 2.8 m and connects to the vertical shaft. This geometrical arrangement results in complex geometry of the underground structure and complex geotechnical interaction between the parts. The article concentrates on the prediction of system behaviour in the design phase with 2D and 3D numerical calculations and the comparison of predicted with observed behaviour during construction. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • RADONCIC, N
    • HOELZL, H
    • Moritz, B
    • BACHER, W
  • Publication Date: 2013-12

Language

  • German
  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01505901
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 28 2014 9:20AM