Tunnelling
Tube umbrella in the tunnel construction
1. Application and Profile´s
Tube umbrella’s become use in unstable soil and rock for the tunneling, to save the work and make the job faster. This kind of working principle is develop in 1970, and was use in the beginning in casing diameter of 114 and 140 mm. Till from 1997 EDC start to provide six different casing sizes which can use on standard Jumbo’s. As a rule tube umbrella is use in a saw – tooth – profile us Picture 2. It is the overlapping between the tunnel – top and the ground surface less us 10 meters, it will be a flat profile (Picture 1). The standard length of a tube umbrella section is between 12 and 18 meters and the overlapping from section to section 3 to 5 meter. With the new develop casing shoes from EDC you can make also tube umbrella holes with 30 m lengths.
2. Working principle and finish
The casing use in 2 or 3 m length, of each casing is always a question of the weight from one pipe.
The drilling job is doing with standard jumbo. (Tamrock, Atlas Copco, AMV). The first pipe is provide with a
Symmetric ringbitsystem, that you get straight hole. The drilling, it self is doing with a drill rod, that is during inside of the casing. In this kind of system the casing not rotated and you need a very low troque. If the first casing is drilled in to the soil you put the next casing include a drill rod on the mast an connect together and start the drilling again.
After the tube umbrella section is ready drilled the grouting working start the grouting can be doing on different method´s. (Grouting plug, single or double packer).
3.Rohrdimensionen
Mögliche Rohraußendurchmesser bei Rohrschirmen:
| Outside diameter |
Wall thick. | Bit connection | Hydraulic hamme | DTH hammer |
| 76 mm | max. 7 mm | MF R 32 | Yes | No |
| 89 mm | max. 8 mm | MF R 32 | Yes | No |
| 102 mm | max. 8 mm | MF T 38 | Yes | No |
| 114 mm | max. 8 mm | MF T 38 | Yes | No |
| 133 mm | max. 8 mm | MF T 45 | Yes | Yes |
| 140 mm | max. 10mm | MF T 58 | Yes | Yes |
| 152 mm | max. 10 mm | SD4 o. 5 | No | Yes |
| 168 mm | max. 12 mm | SD5 | No | Yes |
4. Working principle of the pilot and ring bit:
The pilot bits are with three mud holes provide and they end in low – lying flushing slots. This slots go to the side of the pilot bit and there in to the back flushing slots. With the low – lying flushing slots you get a better reflushing from the mud in to the casing.
5. Effect of the tube umbrella:
After the strengthen of cement absorb the tunnel roof the load from the ground over the tunnel. You can calculate 1000 kg – 4000 kg each pipe.
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Porr ASDAG Tunnelbau Austria / Germany
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Universale Austria / Germany
Grund Pfahl und Sonderbau Austria
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Bauer Spezialtiefbau Germany
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Boart Longyear Spain
Boart Longyear Germany
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Projektreverenz
Projekt: Tunnel Berg Bock A71
Arge: Walterbau / Max Bögel
Baulänge: 3000m zweiröhrig
Querschnitt 90m²
Geräteeinsatz: Zweiarmiger Bohrwagen Tamrock Paramatic mit Ladekorb
Kalottenvortrieb mit anschließendem Einbau von Rohrschirmen in den Stroßenstößen
Bei der Baumaßnahme für den Tunnel Bergbock ist ein Verbruch der Ortsbrust entstanden durch instabile Bodenformationen ( Granitzersatz mit Granitblockeinlagerungen ). Daraufhin wurde der gesamte Tunnelquerschnitt mit Rohrschirmen gestützt, mit Rohren 89mm x 8 sowie 15 Metern Bohrlänge und 40 Stück Bohrungen je Sektion mit einem Abstand von 30cm von Rohrmitte zu Rohrmitte. Insgesamt wurden im Tunnel Berg Bock 1600 Stück Rohre mit 3 Meter Länge eingebaut.
Die Art der Rohrdurchmesser sowie der Abstand der Rohre richtet sich im wesentlichen nach der Bodenformation und der Verpressbarkeit der Selbigen. Diese Angaben sollten jedoch vom Planer und Statiker vorgegeben werden. Bei der Ausführung der Arbeiten wäre eine gute Zusammenarbeit der Baufirma mit den Ingeneuerbüros wünschenswert, damit eine schnelle Reaktion auf eventuell auftretende technische oder geologische Probleme erfolgen kann.
Zu berücksichtigen sind auch die einzelnen Rohrgewichte der zu verarbeitenden Stützmittel, da diese den Vortrieb sehr stark beeinflussen, und nicht immer ein großer Rohrdurchmesser die beste Effizienz aufweist.
Beim Verarbeiten von 89er -114er Rohren ist ein Einsatz eines Händlingsystems nicht erforderlich, sollten jedoch größere Rohre verarbeitet werden sollte von 3 Meter Rohrlängen auf 2 Meter Rohrlängen umgestiegen werden.
Referenzen in 2000:
Tunnel Stamham ICE Ingolstadt – Nürnberg 88,9mm Rohre
Tunnel Vomp ICE München – Verona 76,1mm Rohre
Tunnel in Slovenien TBM – Vortrieb 76,1mm Rohre aus Schild gebohrt.
Tunnel Berg Bock A71 Erfurt-Schweinfurt 88,9mm Rohre
Referenzen in 2001
Tunnel Nollinger Berg - Rheinfelden
Tunnel Fiecht-Austria 76mm Rohre
Produkten Tunnel Singapure 76mm Rohre
Autobahntunnel St. Martin Slovakai 114mm Rohre
Straßentunnel bei Schweinfurt 88,9mm Rohre
Verpress und Verfüllarbeiten Tunnel Stammham 89,9mm Rohre
Referenzen in 2002
Straßentunnel München 89mm Rohre
U-Bahntunnel Los Garching Nord 89mm Rohre
Tunnel Viehla Spanien 89mm Rohre
Referenzen in 2003
Tunnel Viehla Spanien 89mm Rohre
Tunnel auf Tennerife 89mm Rohre
Tunnel Mühlberg bei Weiden 89mm Rohre
Tunnel in Bad Wildungen 89mm und 140mm Rohre
Referenzen in 2004
Tunnel Umfahrung Peisenberg Deutschland 89mm Rohre
Tunnel Bratislava 114er Rohre
Air Port Tunnel Washington Dullas 114mm Rohre
Referenzen in 2005
Belt Tunnel in Bulgaria Celepech Mine 89mm Rohre
Tunnel Umfahrung Isny Deutschland 89mm Rohre
Air Port Tunnel Washington Dullas 114mm Rohre
Referenzen in 2006
Tunnel in Croatien 114mm Rohre
Referenzen in 2007
Autobahntunnel in Praha 114mm Rohre
Straßentunnel Schweiz 114mm Rohre
Referenzen in 2008
Autobahntunnel in Praha 114mm Rohre
Eisenbahntunnel Jablunkov Cech Republik 114mm Rohre
Referenzen in 2009
Autobahntunnel in Praha 114mm Rohre
Eisenbahntunnel Jablunkov Cech Republik 114mm Rohre
Straßentunnel Stockholm Schweden 140m, Rohre
Finnetunnel Germany TBM – Vortrieb 89mm Rohre aus Schild gebohrt.
