Erweiterte Einsatzbereiche von EPB-Schilden

Zur Erweiterung der Einsatzbereiche von Erddruckschilden auf gemischtkörnige Lockergesteine mit geringem Feinanteil sowie auf grobkörnige Böden hat sich die Konditionierung des abgebauten Materials mit Schäumen, Polymeren und Feinstoffsuspensionen als effektiv erwiesen. Auf diese Weise können die Eigenschaften des Stützmediums in der Abbaukammer eines Erddruckschilds so verändert werden, dass z.B. die Fließfähigkeit sowie die Durchlässigkeit günstig beeinflusst werden. Bisherige Veröffentlichungen zu den Einsatzgrenzen von Erddruckschilden, insbesondere in grobkörnigen Böden, sind vielfach durch die empirische Auswertung von Baustellenerfahrungen geprägt. In den hier vorgestellten Untersuchungen erfolgte dagegen eine breite und systematische Variation von Kornverteilungen grob- und gemischtkörniger Böden, die mit Schäumen, Polymeren sowie Feinstoffsuspensionen konditioniert wurden. Die Laboruntersuchungen mit den konditionierten Böden betrafen insbesondere die Kriterien der Verarbeitbarkeit und der Wasserdurchlässigkeit. Unter Berücksichtigung praxisnaher Vorgaben für diese Kriterien konnte ein modifiziertes Kornverteilungsdiagramm für die Einsatzbereiche von Erddruckschilden entwickelt werden. Extended Application Ranges of EPB-Shields. Soil conditioning for Earth-Pressure-Balance shield tunnelling with foams, polymers or high density slurries has proven to be an effective measure to extend the application ranges of EPB-Shields towards mixed-grained soils with a low content of fines and coarse-grained soils. By conditioning, the properties of the support medium in the excavation chamber, which mainly consists of the excavated ground, can be changed in order to positively influence i.e. its deformability and permeability. Acknowledging existing results of research on EPB conditioning a new investigation programme was developed, which aimed at a broad and systematic variation of coarse soil types as well as conditioning agents. Based on the results of the laboratory research, a chart for the application ranges for EPB-Shields using various conditioning agents was developed, which shows some significant differences to the existing empirical charts that by large are based on job site experience. [PUBLICATION ABSTRACT]