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Im Gegensatz zu dem vorgestellten allgemeinen Berechnungsverfahren nach S&P (CoJack) kann in der Berechnungsmethode des ATV-A 161 [ATVA161] und der zugrundeliegenden Theorie von Scherle [Scher90] nur ein konstanter, von der Vorbelastung unabhängiger Elastizitätsmodul für den Druckübertragungsring angesetzt werden. Seine zahlenmäßige Bestimmung ist selbst unter Kenntnis der Spannungs-/Stauchungskurven sehr schwierig und erfolgt daher meist in Form … |
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Besteht eine Vortriebsstrecke aus mehreren hintereinander angeordneten Vortriebsabschnitten mit unterschiedlichen Trassierungselementen (Gerade, Linkskurve, Rechtskurve), kann bezüglich einer Rohrfuge für jeden zu durchfahrenden Abschnitt eine separate Berechnung durchgeführt werden, wobei die bleibenden Auswirkungen aus allen zuvor passierten Teilstrecken berücksichtigt werden können. So ist es beispielsweise problemlos möglich, die Rohrbeanspruchung … |
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Nicht nur die Dicke sondern auch der Werkstoff des Druckübertragungsringes übt einen maßgebenden Einfluss auf die zulässige Vortriebskraft und damit auf die Wirtschaftlichkeit der Vortriebsmaßnahme aus. Unter Zugrundelegung typischer Spannungs-Stauchungsdiagramme von etwa 30 mm dicken Druckübertragungsringen
ermöglicht das allgemeine Berechnungsverfahren … |
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Längskraftschlüssige Rohrverbindungen werden z.B. bei Stahl- oder Kunststoffrohren durch Verschweißen oder Verkleben der Rohrenden hergestellt. Hierbei handelt es sich um starre Rohrverbindungen (Abschnitt 13.2), die beim hier betrachteten Vortrieb durch Einpressen oder Einschieben in der Regel eine planmäßig gerade Linienführung bedingen. Trotzdem sind nach ATV-A 161 [ATVA161] auch in diesem Fall aufgrund unvermeidbarer Steuerkorrekturen Ausmittigkeiten … |
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Bei druckkraftschlüssigen sowie bei längskraftschlüssigen Rohrverbindungen von Stahlrohren ist die Vergleichsspannung nach ATV-A 161 [ATVA161] wie in Formel 14.3.5 nachzuweisen: (Formel: Nachweis der Vergleichsspannung bei druckkraftschlüssigen sowie längskraftschlüssigen Rohrverbindungen von Stahlrohren nach ATV-A 161 [ATVA161]) |
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23.11.2005 Die Berechnung von Vortriebsrohren mit Hohlkastenquerschnitt erfolgt weitestgehend analog zu solchen mit Kreisringquerschnitt mit Ausnahme der:
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Aus der Darstellung des Einflusses der Vertikal- und Horizontalbelastung auf den Verlauf der Biegemomente beim Rechteckquerschnitt im Bild 14.4.1.1, Bild 14.4.1.1 und Bild 14.4.1.1 kann abgeleitet werden, dass sich horizontale Lasten in diesem Fall nicht unbedingt wie bei Kreisringquerschnitten (Abschnitt 14.1.2) beanspruchungsmindernd auswirken.
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Die im Abschnitt 14.1.5.1 angegebenen Diagramme (Bild 14.1.5.1) (Bild 14.1.5.1) (Bild 14.1.5.1) (Bild 14.1.5.1) zur Bestimmung der Bodenspannung infolge Verkehrslast dürfen nicht auf Hohlkastenquerschnitte übertragen werden, weil die bei Kreisringquerschnitten über den Umfang ungleichförmig verteilte Belastung auf momentengleiche Vollbelastungen umgerechnet wurde. In [Achm92a] wird empfohlen, die Verkehrslasten entsprechend Bild 14.4.1.2 anzusetzen. … |
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Da nur bei rotationssymmetrischen Querschnitten die Bestimmungsgleichung für die Lage der neutralen Faser von der Richtung der Abwinkelung unabhängig ist, ist beim Hohlkastenquerschnitt nicht nur die Koordinate, sondern auch ihre Orientierung zu bestimmen. Um das maßgebende Spannungsverhältnis analog Bild 14.4.1.3 zu berechnen, ist es erforderlich, für das jeweils zu verwendende Hohlkastenprofil ein eigenes, diesbezügliches Diagramm zu erstellen. … |
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Die in den Abschnitt 14.1, Abschnitt 14.2, Abschnitt 14.3 und Abschnitt 14.4 dargestellten Berechnungen … |
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Bei Herstellung von Bohrungen nach dem Bodenverdrängungsverfahren wird das Boden- bzw. Gesteinsmaterial nicht nach über Tage ausgetragen, sondern unter Verdichtung des angrenzenden Baugrundes in die unmittelbare Umgebung des Bohrloches verdrängt. In dieses so hergestellte Bohrloch wird in der Regel sofort mit dem Verdrängungskörper oder anschließend mit einem Aufweitungsteil die Leitung mit geringerem Außendurchmesser (mit Überschnitt) oder gleichem … |
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Durch die Verdrängung und Verdichtung des Bodens kann im Unterschied zu den Bodenentnahmeverfahren nicht von einer Abminderung der Erdlast infolge von Lastumlagerungen ausgegangen werden. Stattdessen wird ein erhöhter Erddruck aktiviert mit der Folge einer größeren Rohrbelastung im Vergleich zum primären Spannungszustand Der erhöhte Erddruck kann berechnet werden:
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Die bodenmechanischen Vorgänge bei der Bodenverdrängung sind mit denen bei der Durchführung eines Pressiometer-Versuches [Bague87] [Vesic72] vergleichbar. Ausgangssituation der Berechnungen stellt ein inhomogener Primärspannungszustand dar. Betrachtet man eine radialsymmetrische Aufweitung innerhalb eines Halbraumes mit dem genannten Primärspannungszustand, werden im Boden durch die eingeprägten Verformungen zusätzliche Spannungen (sekundärer Spannungs- … |
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Erfolgt der Vortrieb der Rohrleitung durch Einpressen oder Einschieben, wird die Vortriebskraft entsprechend Abschnitt 14.2 berechnet. Beim Vortrieb durch Einziehen der Rohrleitung wird die erforderliche Einziehkraft (T) analog Abschnitt 16.1.6.3 unter zusätzlicher Berücksichtigung der Reibungskräfte (R) infolge der äußeren Erddruckbelastung wie folgt berechnet: T = (Ws + π · da · p) · L · μ mit: |
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Bei Bodenverdrängungsverfahren, die mit Überschnitt ausgeführt werden, erfolgt die Unterteilung der Berechnung nach bindigen (Abschnitt 14.6.2.1.1) und nicht-bindigen Böden (Abschnitt 14.6.2.1.2). |
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Beim Vortrieb in bindigen Böden muss davon ausgegangen werden, dass sich der Überschnitt durch Konsolidierung und Kriechvorgänge im Boden wieder schließt, so dass er bei der Berechnung der Rohrbelastung nicht berücksichtigt werden darf. Die Ermittlung der Belastung quer zur Rohrachse erfolgt in diesem Fall analog Abschnitt 14.6.1.1. Als Maß der Hohlraumaufweitung, d.h. der Bodenverdrängung, ist der Außenradius bzw. Außendurchmesser des Rohres einzusetzen. |
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(Bild: Ausbildung von Bruchkörpern im Boden bei Bodenverdrängungsverfahren mit Überschnitt in nichtbindigen Böden [Falk97b])
In diesem Anwendungsfall gelten die Lastannahmen nach ATV-A 161 [ATVA161]. Bei biegeweichen Rohren bzw. Rohrwerkstoffen, wie Kunststoff oder Stahl, kann von einer Erhöhung des Bettungsreaktionsdruckes infolge der Verdichtung des Bodens in der unmittelbaren Rohrumgebung mit der Folge einer Erhöhung der Bodensteifigkeit ausgegangen … |
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Aufgrund des Überschnittes ist der aufgefahrene Hohlraum in vielen Fällen im Bauzustand standsicher, so dass die eingezogene, eingeschobene oder eingepresste Rohrleitung zunächst keine Belastung erfährt. Diese temporäre Standsicherheit wird bei bodenverdrängenden Verfahren im Vergleich zu Bodenentnahmeverfahren begünstigt durch:
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Nach DIN V ENV 1998-1-1 [DINENV1998-1-1] sollen Bauwerke so entworfen, bemessen und konstruiert werden, dass bei Erdbeben:
Aufgrund des Zufallscharakters der seismischen Einwirkungen und der begrenzten finanziellen und technischen Möglichkeiten zur generellen erdbebensicheren Planung … |
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Erbeneinwirkungen können nach [DINENV1998-4] [Klein01] [Bachm95] [ORour95] in folgende Hauptgruppen für Untergrundversagen oder konzentrierte Untergrundstörungen unterteilt werden:
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Durch die Erdbebenerregung wird im Boden Energie durch Wellen übertragen. Es entstehen Partikelbewegungen und damit Verformungen im Boden, die ihrerseits wieder Verformungen und Spannungen in der Rohrleitung hervorrufen und in Abhängigkeit der Bewegungsmöglichkeit des Rohrstranges zu mehr oder weniger großen Schäden führen können. Die unter diesen Bedingungen in Rohrleitungen auftretenden maximalen Verformungen und entsprechenden Spannungen werden … |
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Während des Erdbebens können durch die Bodenbewegungen Brucherscheinungen im Untergrund als Folge von Oberflächenverwerfungen oder Geländerutschungen hervorgerufen werden. Verwerfungen (Verschiebung der seismischen Bruchfläche) treten in Form von Horizontalverschiebungen, Abschiebungen oder Überschiebungen auf (Bild 14.7.1.2) (Bild 14.7.1.2) (Bild 14.7.1.2).
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Die größte seismische Gefährdung von unterirdischen Rohrleitungen ist durch die lokalen erdbebeninduzierten Bodenverformungen (z.B. Bodenverflüssigungen, Rutschungen) gegeben, die in der englischsprachigen Literatur häufig PGD (Permanent Ground Deformation) genannt werden. Unter Bodenverflüssigung wird im folgenden der Verlust der … |
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