Scherdübelversuch – Ermittlung des Systemverhaltens von Tübbingverbindungen mittels Shearcone Dübeln bei unterschiedlichen Bewehrungslayouts

Zusammenfassung

Die Herstellung von Querschlägen stellt im kontinuierlichen Vortrieb bei Verwendung eines Tübbingausbaus eine große Herausforderung dar. Der kritische Bereich hierbei ist der Übergang zwischen Tunnelröhre und Querschlag, da für die Auffahrung des Querschlags der Ringschluss der Tunnelröhre aufgelöst wird.

Durch Verwendung von Scherdübeln als Verbindungs- und Lastübertragungselement zwischen Tübbingringen im Querschlagsbereich ergeben sich neue Möglichkeiten im kontinuierlichen Tunnelvortrieb. Insbesondere im Zusammenhang mit schlanken Tübbingauskleidungen bieten flexible Systeme aus Kunststoff mit integriertem Stahlkern die Möglichkeit, Lasten mit großen Verformungen sowohl in Radial- als auch in Längsrichtung zu übertragen. Im Rahmen dieses Artikels werden Abscherversuche mit einem Dübelsystem als Verbindungselement von Tübbingen präsentiert, die am Lehrstuhl für Subsurface Engineering der Montanuniversität Leoben durchgeführt wurden. Ziel dieses von der ÖBB-Infrastruktur AG initiierten Forschungsprojektes ist es, die Auswirkungen unterschiedlicher Bewehrungskonzepte auf die Tragfähigkeit und das Systemverhalten des Tübbingausbaus unter Belastung zu bestimmen. Als Scherdübel kommt der Typ SOF SHEAR Bicone 375 M von OPTIMAS OE Solutions - Sofrasar Tunnel Products zur Anwendung. Zusätzlich werden unterschiedliche Möglichkeiten zur Bestimmung des Bauteilversagens auf Basis der Risserkennung aufgezeigt.

Abstract

The construction of cross-cuts in mechanized tunnelling with segmental lining is one of the biggest challenges. The critical area is the transition from the main tube to the cross-cuts, as the closed ring of segmental lining elements of the main tube has to be dissolved.

Due to the use of shear dowels new opportunities for the connection and load transmission between segmental lining rings in the cross-cut area arise in mechanized tunnelling. With respect to slight tunnel linings a flexible dowel system made out of plastic with an integrated steel core offers load transmission under considerable deformations in longitudinal as well as radial directions. In this paper shear-tests are presented which were carried out on shear-dowels from OPTIMAS OE Solutions—Sofrasar Tunnel Products SOF-SHEAR Bicone 375 M at the Chair of Subsurface Engineering of Montanuniversitaet Leoben. Goal of the research project initiated by the Austrian Federal Railways (ÖBB-Infrastruktur AG) is to identify the impact of different types of reinforcement on the capacity and system behaviour of segments when using the above-mentioned type of shear-dowel. Furthermore, additional testing, the necessary tools and measuring equipment for crack detection are described.