Tunnelilouhinnan aikainen suojaseinä

Abstract

Tässä työssä tarkasteltiin tunnelilouhinnan aikana ilmeneviä kuormituksia ja rasituksia, jotka kohdistuivat betonirakenteisiin. Betonirakenteen rakenteellinen mitoitus tehtiin koko Euroopan kattavalla Eurokoodi 2 suunnitteluohjeella. Kalliotekniseen suunnitteluun ei varsinaisesti ole olemassa mitään tiettyjä normeja ja laillisia määräyksiä, joten suunnitteluun jää itse harkittavaksi, mitkä kuormitustapaukset kussakin kalliorakennuskohteessa on otettava huomioon ja miten kuormitukset rakennetta pahiten rasittavat. Tämän takia suunnittelun vaatimustaso kasvaa huomattavasti ja yksinkertaisten rakenteiden tuotanto vaatii yleensä uudelleen suunnittelua.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja mitoittaa tunnelilouhinta työmaalle väliaikainen suoja- ja paineseinä nykyisellä Eurokoodi 2:n laskentametodilla, joka vastaa tämän päivän vaatimuksia rakennesuunnittelulle. Työn tarkoituksena oli tuoda esille uusi prototyyppirakenne tämän päivän rakennustuotantoon, ja kehittää siitä paras mahdollinen tuote. Kyseisen prototyypin perusmalli oli käytössä jo aiemmin, mutta tässä opinnäytetyössä rakenteen jatkokehittely onnistui tuomaan prototyypille uusia ominaisuuksia ja laskennallisia määrityksiä. Prototyypin uuteen perusmalliin lisättiin läpimenevä kulku- ja liikenneyhteys sekä ilmanvaihtokanavia. Aikaisempaa prototyyppiä oli käytetty ainoastaan suojaseinänä ja tämä uusi prototyyppi oli lujuusominaisuuksiltaan kestävämpi ja kustannuksiltaan lähes samanhintainen kuin edeltäjänsä.

New rules and requirements for concrete constructions set design challenges that need to be resolved in today's design. This work examines stresses and strains occuring during tunnel excavation which are focused on concrete structures. The design of concrete structures was calculated by using design instructions from the Eurocode 2 guide. There are no specific standards or legal regulations for technical design in rock engineering. This is why designers have to consider themselves what load cases must be taken into account for each building and how loads burden the structure in the worst way. For this reason, the design requirements grow significantly and the production of simple structures usually requires re-engineering.

The aim of this thesis was to design and dimension a temporary pressure and protective wall at a tunnel excavation site with the current Euro Code 2's dimension mode, which corresponds to the requirements of today's structural design. The purpose of the study was to bring out a new prototype of the structure for today's building production, and develop the best possible product. The basic prototype was used in the past, but in this study the further development of the prototype succeeded in bringing new features and computational specifications. A new access and traffic line and ventilation ducts were added to this new prototype. The previous prototype had been used only as a protective wall while this new prototype was more durable according to its strength characteristics and cost almost the same as its predecessor.