NOVÁ RAKOUSKÁ TUNELOVACÍ METODA

Transkript

1 NOVÁ RAKOUSKÁ TUNELOVACÍ METODA Observační metoda s cyklickým ražením Umožňuje řešení složitých profilů a geologických podmínek ve formě Design as yougo

2 Novější definice NRTM NRTM je založená na tom, že výrub sa stabilizuje hospodárnym a bezpečným spůsobem, a to hlavněvelkýmvyužitím nosných schopností horninového masívu a pomocí stříkaného betonu a dalších prvků vystrojení za současnéhozavedení geotechnickéhomonitoringu. Ten má rozhodujícíúlohu prooptimalizacijednotlivých vystrojovacích prvků.

3 Cíl NRTM Při ražbě podzemních děl se mění primární napjatost (rovnovážný stav) v horninovém masivu přes několik mezistavů, ve kterých dochází k přeskupování napjatosti na sekundární napjatost (nový rovnovážný stav) Cílem NRTM je řídit postup přerozdělování napětí a zabezpečit jeho technicky bezpečný průběh a hospodárnost. Hlavním nástrojem pro dosažení tohto cíle je správná volba maximálních přípustných deformací podzemního díla.

4 Cíl NRTM Deformace je na jedné straně potřebné udržovat na co nejmenší, aby nedošlo k nadměrnému rozvolnění masivu v okolí podzemního díla Na straně druhé musí být deformace tak velké, aby se využila nosnost horninového masivu a došlo k vytvoření nosného prstence (horninové klenby) a možnosti optimalizovat složení primární obezdívky.

5 Fenner- Pacherovakřivka Cíl NRTM Průběh radiálního napětí na lící výrubu se nazývá charakteristická křivka horniny a průběh nárůstu pevnosti výstroje křivkou odporu výztuže. Metod výpočtu charakteristické křivky horniny a křivky odporu výztuže existuje poměrně mnoho. Liší se hlavně vstupními předpoklady, jež mají hlavní vliv na přesnost vystižení chování skutečné horniny a výstroje.

6

7 Pro Novou rakouskou metodu typické a nezbytné měření deformací líce pomocné výstroje se skládá z řady speciálních měření (měření kotev, konvergenční měření, extenzometry, tlakové buňky). Měření deformací, yhodnocené v závislosti na čase,umožňuje sledovat vliv stavebního postupu na velikost a charakter deformací.

8 Nová rakouská metoda je velmi adaptabilní. To znamená, že podle potřeby se čelba různě člení, volí se různé kombinace svorníkové a obloukové ocelové výstroje se stříkaným betonem apod. tak, aby se metoda nechala upravovat pro různé podmínky, které se v předpokládané trase tunelu vyskytnou.

9 Základní principy NRTM Základným nosným prvkem podzemního díla je okolní horninový masív. Dočasné a definitívní ostění mají pouze omezenou funkci apomáhajú vzniku nosného prstence (horninové klenby) v horninovém masivu.

10 Základní principy NRTM základní zajištění výrubu je primární výstrojí měřením deformací ověřujeme při další ražbě únosnost primárního ostění nepříznivý vývoj deformací signalizuje nutnost zesílení výstroje, např. ocelovou výstrojí, kotvami, další vrstvou stříkaného betonu apod. dvojvrstvé ostění zůstává základním znakem (primární a sekundární)

11 Základní principy NRTM Stálé sledování navrženého konstrukčního řešení Při nežádoucích projevech chování konstrukce (nutnost kriterií) se využije předem připravené doplňující řešení Doplňující řešení jsou připraven na předem vytypované možné nedostatky původního návrhu

12 Historický vývoj NRTM Ritter Franz von Rziha (1878) Zatížení ostění je tvořeno tíhou horniny uvolněné nad stropem v průběhu času prof. L. von Rabcewitz (1948) Patent způsob vystrojování výrubu vyznačující se tím, že se stěny podepřou nejprve slabým poddajným vystrojením proti horninovému tlaku. Po doznění horninového tlaku se osadí definitivní výstroj nanesením pevného ostění na vnitřní plochu předtím osazené výstroje

13 Ing. A Brunner (1953) Patent..postup ražení a zabezpečení tunelů, štol apod., při němž se na stěny výrubu hned po vylomení nastříká pomocná klenba z rychle tvrdnoucího stříkaného betonu.. prof. L. Muller (1957) 22 zásad NRTM Ing. H. Laufer (1960) Klasifikace hornin podle doby stability nevystrojeného výrubu, která vychází z měření na řadě alpských tunelů prof. L. von Rabcewicz (1962) definoval NRTM na XII Geomechanickém kolokviu v Salzburku

14 Umístění průzkumné štoly

15 Členění čelby Různé varianty členění čelby souvisí jednak se stabilitou horniny ve stropě a v čelbě výrubu, jednak se způsobem ražení, protože preferovaný způsob ražby pomocí výložníkové frézy vyžaduje splnění určitých prostorových parametrů. Základní dělení členění čelby: horizontální vertikální

16 Členění čelby

17 Členění čelby -příklady

18 Členění čelby -příklady

19 Členění čelby -příklady

20 Členění čelby -příklady

21 Horizontální

22 Vertikální

23 Vertikální

24 Kotveníčelby

25 Technologické třídy NRTM -horniny 1 velmi dobré podmínky ražení stabilita > 2 týdny 2 dobré podmínky ražení stabilita 2 dny až 2 týdny 3 Zhoršené podmínky ražení stabilita 2 hod až 2 dny 4 nepříznivé podmínky ražení stabilita < 2 hod 5a, 5b velmi nepříznivé nestabilní hornina 25

26 Technologické třídy NRTM -zeminy 5 Nevhodné zeminy F kašovitá konzistence S a G pod HPV 5b zeminy s konzistencí měkkou 5a zeminy s konzistencí tuhou 4 zeminy s konzistencí pevnou, pevnost ve smyku vyčerpána 3 zeminy konsistence tvrdé 26

27 VýhodyNRTM nižší pořizovací náklady na strojní vybavení libovolný tvar výrubu(ražba stanic, velkých profilů) možnostpružněreagovatnaměnícíse geologické podmínky během výstavby

28 NevýhodyNRTM v konstantních geologických podmínkách mnohem pomalejší než tunelovací stroje větší deformace na povrchu(problém především v městském prostředí), snižování deformací je velice nákladné menší bezpečnost a horší hygienické podmínky pro zaměstnance

29 Pisárecký tunelv Brně 1997 Nová Rakouská tun. metoda délka 513 m

30 Tunel Mrázovka Městský okruh Praha Zprovozněn 2004 Nová rakouská tun. metoda Délka 390 m

31 Tunel Valík Dálnice D5 zprovozněn v roce 2006 Nová rakouská tun. metoda Délka 390 m

32 Dálniční tunel Libouchec Jižní portál Severní portál D8 (Krušné Hory) NRTM, délka 520 m otevřen v r. 2006

33 Dálniční tunel Panenská D8 Krušné Hory - NRTM, dl m Nejdelší tunel v ČR otevřen v r. 2006

34 Tunel Vepřek 2002 NRTM (poprvé v síti ČD) dl. 390 m

35 Tunely na I. koridoru z r Tatenický -143 m Krasíkovský m Nová rakouská tunelovací metoda

36 Krasíkovský tunel Terciér: Pískovce, prachovce, Slínovce, vápence

37 Jednolodní stanice metra v Praze Nová stanice: Kobylisy na trase metra IV.C1 (2004) Postavena Novou rakouskou tunelovací metodou A = 228 m 2 Stará stanice : Někdejší prominentní kryt; postavena jádrovou soustavou v letech 1953 až 1956 A ~ 250 m 2

38 Dálniční tunel Klimkovice D47 Ostrava délka 1088 m

39 Pražské metro -úsekiv.c2 Prodloužení linie C - část raženého úseku Prosek Letňany, průchod ražby pod zástavbou s nízkým nadložím