Prüfverfahren zur Simulation des Verfestigungsprozesses von Ringspaltverfüllmaterialien

Wird ein Tunnel maschinell aufgefahren, verbleibt verfahrensbedingt zunächst zwischen dem Boden und dem Tunnelausbau der sogenannte Ringspalt, der simultan zum Vortrieb verfüllt werden muss. Der für den Verpressvorgang wesentliche Prozess unterscheidet sich je nach eingesetztem Ringspaltverfüllmaterial in Abhängigkeit von den gegebenen (hydro-)geologischen und projektspezifischen Randbedingungen. Bei Ein-Komponenten-Mörteln findet während des druckbedingten Verpressvorgangs eine Entwässerung des Mörtels in den anstehenden Boden entsprechend dessen Durchlässigkeit statt. Dabei kommt es zu einer Konsolidierung des Mörtels. In nicht- bzw. unzureichend durchlässigen Böden ist eine solche Verfestigung durch Interaktion mit dem umgebenden Boden nicht möglich. In solchen Fällen werden Zwei-Komponenten-Mörtel eingesetzt, die sich durch eine chemische Reaktion zwischen Aktivator und Zement verfestigen. Der vorliegenden Artikel stellt Methoden zur Simulation des Verfestigungsvorgangs unterschiedlicher Ringspaltverfüllmaterialien vor.

1 Einleitung
1.1 Notwendigkeit der Ringspaltverpressung

Beim maschinellen Tunnelbau im Schildvortrieb entsteht verfahrensbedingt ein Hohlraum zwischen dem Tübbingausbau und der Ausbruchlaibung – der Ringspalt – der unmittelbar nach Einbau der Tübbinge mit einem geeigneten Ringspaltverfüllmaterial vollständig verpresst werden muss. Die Ringspaltverfüllung dient der sofortigen form- und kraftschlüssigen Bettung des eingebauten Tübbingrings. Hierdurch wird sowohl ein Aufschwimmen der Tunnelröhre als auch ein Absinken bei Belastung durch die Nachläufer der Tunnelvortriebsmaschine verhindert. Zudem...

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