Der Einsatz von tragfähigen aber nachgiebigen Spritzbetonschalen im Tunnelbau beruht auf folgender grundlegender Erkenntnis: Im druckhaften Gebirge nimmt der Gebirgsdruck mit zunehmender Gebirgsverformung ab.
Die praktische Umsetzung dieser Erkenntnis erfolgt durch die Verwendung des Systems Spritzbetonschale mit integrierten nachgiebigen hiDCon®-Elementen, damit wird ein tragfähiger nachgiebiger Ausbau erzielt und der Gebirgsdruck reduziert.
Geometrie und Anzahl der Elemente im Querschnitt bestimmen die zugelassene kontrollierte radiale Verschiebung, welche die Spritzbetonschale mit einem vorgegebenen Ausbauwiderstand ohne Überbeanspruchung aufnehmen kann. Nachdem der Arbeitsweg der Elemente aufgebraucht ist, weist die Schale nur noch geringe Verformung auf, leistet jedoch den vollen Ausbauwiderstand der Spritzbetonschale.
Bild 1 zeigt die Spritzbetonschale mit balkenförmigen hiDCon®-Elementen im Lötschberg Basis Tunnel in der Schweiz. Im Detail (Bild 2) erkennt man, dass die Elemente zwischen zwei Stahlbögen eingefügt werden. Die Verbindungen der Stahlbogensegmente sind durch Gleitschlösser ausgebildet. Die Spritzbetonschale wird auch bei grossen Konvergenzen durch das Deformationsvermögen der Elemente vor Überbeanspruchung geschützt (siehe Bild 3).
Im Lötschberg Basis Tunnel wurden in einer stark druckhaften Zone bei grosser Überlagerungshöhe 180 Tunnelmeter mit hiDCon®-Balkenelementen fertig gestellt. |