NATM KLASIFIKACIJAERWINGodine 1980 definicija NATM-a glasila je: Nova austrijska tunelska metoda predstavlja metodu kod koje je okolna formacija stijene ili tla ukljuena u podgradnu strukturu prstenastog oblika. Geoloka formacija sama postaje dio podgradne konstrukcije.Iskopom tunela mjenja se primarno polje naprezanja u znatno nepovoljnije sekundarno polje naprezanja.

Posebno e pravovremeno zavravanje podnonog svoda dati prstenastoj strukturi statika svojstva cijevi.CILJ NATM-a: zadrati troosno stanje naprezanja u svim koracima gradnje i smanjivanje pojava jednoosnog ili dvoosnog stanja naprezanja u masivu. (*Vieosno ili stvarno troosno stanje naprezanja: sva tri glavna naprezanja djeluju na uzorak i obino imaju razliite vrijednosti *)

Shodno tome osnovna naela NATM-a su:1. Zadrati vrstou stijeneIzbjei nepoeljno razrahljivanje stijene paljivim iskopom i trenutnom primjenom podgrade i ovravanja.2. Zaobljeni oblici presjeka:Izbjegavati *koncentracije naprezanja* u uglovima u kojima poinje progresivni lom ( *U blizini otvora, naglih prijelaza ili na mjestu djelovanja koncentrisanih sila raspored naprezanja nije ni priblino jednak. Maksimalno naprezanje moe biti mnogo puta vee od prosjenog (nominalnog, nazivnog) naprezanja. Ta se pojava zove koncentracija naprezanja*). 3. Popustljiva tanka podgradaPrimarna podgrada sa ciljem olakanja procesa preraspodjele naprezanja treba biti to fleksibilnija da bi se smanjio momenat savijanja a samim tim i unutranje sile. Ista mora biti u kontaktu sa vidljivom stijenom gdje treba izbjegavati podebljavanje podgrade a primjenjivati sidrenje uz koritenje mlaznog betona. (Prskani / mlazni ili torket beton je beton koji se ugrauje prskanjem, te na taj nain istovremeno dolazi do zbijanja betona. ) 4. Mjerenja in situPraenjem i interpretacijom deformacija i naprezanja mogu se optimizirati radni postupci i potrebe podgraivanja.Koncept NATM-a je kontrola deformacija odnosno procesa preraspodjele naprezanja da bi se zagarantovao traeni stepen sigurnosti. Dakle, integralni dio NATM-a je opaanje ponaanja tunela za vrijeme gradnje. Opaanjima in - situ moemo dobiti podatke i drati pod kontrolom lomove.Nova Austrijska Tunelska Metoda (NATM) obuhvata klasifikacioni sistem gdje se kvaliteta tla mora uzeti kao glavni kontekst NATM. U sutini, NATM je pristup ili filozofija koja uvrtava principe ponaanja stijenske mase pod teretom i praenje performansi podzemnog iskopa tokom izgradnje. Mnogi ljudi vjeruju da ukoliko se koristi mlazni beton i sidra kao potpora, da primjenjuju Novu Austrijksu Tunelsku Metodu. To je daleko od istine. NATM ukljucuje kombinaciju mnogih utvrdjenih metoda iskopa i tunelisanja, ali razlika je u stalnom kontrolisanju kretanja stijena i reviziji potpore da bi se dobila najstabilnija i najekonominija obloga. Meutim, veliki broj drugih parametara su vazni koji ine NATM vie konceptom ili filozofijom nego metodom.

Nova Austrijska Tunelska Metoda je razvijena izmeu 1957 i 1965 godine u Austriji. Njoj je ime dato u Salzburgu 1962 godine da da bi se razlikovala od tradicionalnog Austrijskog tunelskog pristupa. Razvijanju NATM-a najvie su doprinjeli Ladislaus von Rabcewicz, Lepold Muller i Franz Pacher.

U sutini, NATM je nauni empirijski pristup. Razvila se iz praktinog iskustva i Rabcewicz je nazvao empirijsko dimenzionisanje (Rabcewicz, 1964). Meutim, ima teorijsku bazu koja obuhvata relaciju izmeu pritiska i deformacija oko tunela. Njene rane teorijske baze date su od strane dva Austijanca, Fennea i Kastnera. Metoda koristi sofisticirane in-situ instrumente i nadgledanja, te interpretira ova mjerenja na nauni nain.

Kao to je navedeno prije, ova metoda je esto pogreno shvaena i jedan broj izdavaa je pokua da objasni ova pogrena shvaanja. One koji vrijedi pomenuti su Muller (1978), Golser (1979), Brown (1981) i Sauer (1988). Muller (1978) smatra NATM kao koncept koji posmatra odreene principe. Iako je napravio listu od 22 principa, tu je sedam najvanijih stavki na kojima je NATM baziran:

1. MOBILIZACIJA SNAGE U STIJENSKOJ MASI Metoda se oslanja na inherentnoj (prirodno ili nerazdvojno spojen) snazi okolne stijenske mase koja se uklapa kao glavna komponenta tunelske podgrade. Primarna podgrada direktno omoguava da stijena dri sama sebe. Iz toga slijedi ddaa podgrada mora imati prikladne pritisak-deformacijske karakteristike i da bude ugraena tano na vrijeme.

2. ZATITA SA MLAZNIM BETONOM

Da bi se zatitila nosivost stijenske mase, razrahljivanje i pretjerane deformacije stijena mora biti dovedene na minimum. To se postie sa ugradnjom tankog sloja mlaznog betona, ponekad zajedno sa odgovarajuim sistemom sidrenja, odmah nakon koraka. Vano je da podgradni sistem ostane u punom kontaktu sa stijenskom masom i da se deformie sa njom. Iako NATM koristi mlazni beton to ne znai da upotreba samo mlaznog betona ini NATM.3. MJERENJA

NATM zahtjeva instalaciju sofisticiranih instrumenata u vrijeme kada je prvobitno oblaganje mlaznim betonom zavreno da bi se nadgledale deformacije iskkopa i nakupljanje pritiska u podgradi. Ovo prua informacije o tunelskoj stabilnosti i omoguava optimizaciju formacije nosivog prstena stijenskih slojeva. Vrijeme ugradnje pograde je veoma vano. John (1980) je dao dobar primjer upotrebe instrumenata tokom izgradnje tunela Arlberg.

ARNELA4. FLEKSIBILNA PODGRADA. NATM karakterie svestranost i prilagodljivost to dovodi do fleksibilne, a ne krute podgrade tunela . Na taj nain, zagovara se aktivna podgrada a ne pasivna, i ojaanje se ne izvodi debelim slojem betonske obloge nego fleksibilnom kombinacijom sidara, armaturne mree, i elinih rebara . Primarna podgrada djelomino ili potpuno predstavlja potrebnu podrku i dimenzioniranje sekundarne podgrade zavisit e od mjerenja .

5. ZATVARANJE PODNONOG SVODA. Budui da je tunel konstrukcija deblih zidova oblikovanih u cjev, zatvaranje podnonog svoda u nosivi prsten stijenske mase je od sutinskog znaaja. Ovo je kljuno u mekom tlu tunela, gdje podnoni svod treba zatvoriti brzo a i ni jedan dio iskopane tunelske povrine ne bi trebao ostati ne podgraen ni privremeno . Meutim, za tunele u stijeni, podgradu ne treba postaviti prerano jer se sposobnost nosive stijenske mase ne bi u potpunosti aktivirala. Za tunele u stijeni, stijenskoj masi mora biti dozvoljeno da se dovoljno deformie prije nego to podgrada dotigne pun kapacitet.

6. UGOVOR O RADOVIMA Prethodnim glavnim principima NATM e biti uspjena samo ako su postignuti posebni ugovorni odnosi. Budui da se NATM zasniva na praenju mjerenja, mogue su promjene u metodama podgrade i izgradnje. Meutim, to je mogue samo ako je u ugovoru naglaeno da su promjene u toku izgradnje dopustive.

7. Klasifikacija stijenske mase odreuje nain podgraivanja . Plaanje za podrku se bazira na klasifikaciji stijenske mase nakon svakog ciklusa buenja i miniranja. U nekim zemljama to nije obuhvaeno ugovorom, i to je razlog zato je metoda dobila malo panje u SAD-u . Slika 1 je primjer glavne klase podloge za tunele u stijeni i primjer odgovarajue podgrade; te slue kao smjernice za ojaanje tunela, kao i za formiranje ugovora .

NATM poziva sve strane ukljuene u dizajn i izgradnju projekta tunela da prihvate i razumiju ovaj pristup i da sarauju u donoenju odluka i rjeenja problema . Vlasnik, projektant, i izvoa radova treba da rade kao jedan tim .Projekt treba biti popunjen sa dobro obuenim inenjerima na terenu (nadlenim da tumae zapaanja i reaguju na njih) i sa dizajnerima (ili konsultantima) koji esto posjeuju gradilite i sposobni su rjeiti teke zahteve koji se tiu konstrukcije. U Austriji su zaposleni samo visoko kvalificirani izvoai koji mogu dokazati svoju strunost u koritenju mlaznog betona. Kategorije iskopa Evropska literatura je puna opisa ukljuujui uspjene primjene nove austrijske tunelske metode, osobito u Austriji, u zapadnoj Njemakoj, Francuskoj i vicarskoj (Sauer, 1988). Meutim ove metode takoer su se proirile na druge zemlje, poput Japana, Indije. Australija, Brazil, i, u ogranienoj mjeri, Sjedinjene Amerike Drave (Whitney i Butler, 1983). U praksi NATM klasifikacija povezuje stanja u tlu, postupak iskopa i nain podgraivanja tunela. Klasifikacija je prilagoena novim projektima koji se temelje na prethodnim iskustvima I geotehnikim istraivanjima. Odreena klasifikacija je primjenjiva samo na jednom sluaju za koji je razvijena i modificirana. Meutim, sustav je vrlo prilagodljiv i njegov razvoj moe se pratiti natrag do Lauffer (1958). Primjer NATM klasifikacije se temelji na radu John (1980). Tlo je klasificirano po nainu ponaanja i stijenskoj masi se dodjeljuje klasa tla , na temelju opaanja na terenu. Prema tome, stijenska masa je klasificiran bez numerike ocjena kvalitete: uvjeti tla su opisani kvalitativno. Postoji nekoliko objavljivanih pravila koja odobravaju procjenu na veim ili manjim tunelima koji nisu tipinog raspona (10-12m irine). Austrijski ininjeri (Brosch, 1986) vjeruju da su klasifikacija tla i uslovi projektnog ugovora nerazdvojivi i da je jednostavna klasifikacija tla po kvaliteti prihvatljivija od one koja sadri vie parametara koji opisuju kvalitet stijene. Oigledno, ovo moe dovesti do potekoa ali s obzirom da je izvoa plaen na osnovu onoga to je zatekao na licu mjesta konflikti su smanjeni; ako je potrebno, ekspert u procjeni mora biti na raspolaganju kako bi rjeio nesporazume na licu mjesta.Zbog kompleksnih geolokih uslova i varijacija u stijenskim karakteristikama, pet klasa stijena je oformljeno kao podloga za dalji rad. Za svaku stjensku klasifikaciju klauzule u ugovorima daju sledee informacije: 1.Opis i karakteristike stena; 2.Metode iskopa; 3. Potrebne elemente podgrade; 4. Potrebno vrijeme za ugraivanje

Za svaki od pet tipova stijena potrebna podgrada ili kombinacija podgrada je prikazana na donjoj slici. Najei tip stijene koja se pojavljuje je klasa IV, karakteristina po velikom pritisku u podlozi nadmauje snagu pritiska okolne stenske konstrukcije. Podgradni sistem se sastoji od dva sloja mlaznog betona i mreaste armature na malom razmaku.

EDIPrva kategorija

U prvu kategoriju spadaju vrlo vrste, malo izlomljene stijene, kod kojih su naponi na povrivi iskopa manji od sopstvene vrstoe. U takvoj stijenskoj masi moe biti manje od 3 sistema talasastih pukotina, koje ne omoguavaju ispadanje blokova. U okolini iskopa se ne pojavljuje plastifikacija. Deformacije veliine nekoliko milimetara javljaju se tokom i neposredno tokom iskopa. Vanprofilski iskop je zanemarljivo mali. Izbijanje se vri u punom profilu i sa maksimalnim korakom napredovanja. Osiguranje u naelu nije potrebno osim izuzetno pojedinanim sidrima. Kad je nadsloj jako visok mogua je pojava gorskog udara. Pod uticajem vode ove stijene se ne mijenjaju, a podzemni pritisci se ne pojavljuju. Karakterie ih jasan zvuk pri udaru. Dubina buenja (napredovanja) nije ograniena. U interesu zatite strukture stijene i to manjeg vanprofilskog iskopa, prilikom iskopa upotrebom eksploziva u njima treba primjenjivati tehniku ravnog miniranja. Kao mjera osiguranja radnika i opreme (samo u gornjem tjemenom dijelu profila), moe zadovoljiti sloj mlaznog betona MB 30 debljine 0 do 5 cm, sidara duine 1,5 do 2 m i eline mree (sve prema potrebi). Radovi osiguranja se mogu obavljati odvojeno od izbijanja. U podrujima gdje se javlja gorski udar, koriste se sidra duine 3 metra u tjemenom dijelu, eventualno i u bokovima. U tom sluaju osiguranje terba izvesti neposredno nakon iskopa. Ove mjere preduzimaju se na dionicama sa jakim dotokom vode. Po klasifikaciji laufera, ove stijene spadaju u grupu A, a po klasifikaciji tercagija u grupu 1.

Druga kategorija

Obuhvata zdrave, izlomljene stijene sa najvie 3 sistema pukotina, koje su neznatno rastreene i javljaju se na razmacima veim od pola metra. U zoni radova ne dolazi do plastifikacije. Deformacije mogu biti veliine nekoliko milimetara i ispoljavaju se u toku i neposredno nakon iskopa. Kod visokog nadsloja, vea je mogunost pojave gorskog udara. Tokom iskopavanja nije iskljueno ispadanje manjih blokova i nastajanje malih prekopa. U geolokom smislu to su stijene kao i u prvoj kategoriji ali su jae ispucale i nepovoljno uslovljene. Hemijski su zdrave, a voda ne izaziva nikakve promjene u njima. tetan uticaj vode mogu je na glinene preslojke, kada zbog smanjenja trenje meu slojevima dolazi do pomjeranja i ispadanja blokova. Ovdje spadaju slojevite do tanko slojevite stijene. Slojevi su im horizontalni ili blago nagnuti. Ispucalost, slojevitost i kriljavost mogu biti razlog da se, poslije relativno kratkog vremena nakon iskopa, pojavlje odjavljivanja (uglavnom u gornjem tjemenu profila). Izbijanje se vri u punom profilu sa maksimalnim napredovanjem. Primjenjuje se tehnika ravnog miniranja. Lokalne pojave nestabilnih blokova u gornjem dijelu profila treba osigurati sidrenjem odmah nakon iskopa. Zavisno od stepena do koga je stijena degradirana, primjenjuju se sljedei oblici zatite:

Samosloj nearmiranog mlaznog betona debljine 5 cm;

Sloj armiranog mlaznog betona debljine 5 cm;

Sidro duine 2,5 do 3 metra, na razmacima koji obezbjeuju optimalne efekte u kombinaciji sa mlaznim betonom i armaturnim mreama

Radovi osiguranja moraju pratiti iskop i biti zavreni do mjesta koje je udaljeno 20 metara od radnog ela. Po lauferovoj klasifikaciji ovi materijali spadaju u grupe B i C, a po trecagiju u grupe 2,3,4 i 5.

Trea kategorija

U treu kategoriju spadaju polomljene stijene manje vrstoe sposobne da nezatiene stoje samo krae vrijeme. Posjeduju tri i vie sistema pukotina, koje su na prosjenom razmaku 0,5 do 0,6 metara. Ivini naponi na konturi neposredno nakon iskopa, ili krae vrijeme iza toga, vei su od vrstoe materijala, a mjestimino dolazi i do plastifikacije. Mogua je pojava podzemnih pritisaka. Deformacije dostiu nekoliko milimetara i brzo se smiruju nakon iskopa i izrade osiguranja. Veliina vanprofilskog iskopa zavisi od lokalne orjentacije diskontinuiteta. U toku ispoka i kavanja mogu ispadati blokovi. U takvim materijalima primjenjuje se stepenasta razrada iskopa, pri duini napredovanja do 3 metra. Inicijalna zatita vri se nanoenjem mlaznog betona odmah nakon iskopa, a sistemska prema potrebi i treba biti zavrena do udaljenosti 10 metara od radnog ela. Ovoj grupi pripadaju i jae degradirane stijene druge kategorije. Prepoznatljive su po tankoslojevitoj kiljavosti i uskim pukotinama. Na udar zvone muklo. Karakteristiki predstavnici su laporovite stijene (laporoviti krenjaci, laporoviti pjeari i dobrouslojeni lapori). Konstrukciju za osiguranje u takvim sredinama ine sidra duine 3,5 do 4 metra, prenika 25 mm, nosivosti 200 kn, postavljena u rasporedu 2x2 do 1,5x1,5 metara. Sloj armiranog mlaznog betona treba biti debljine 5 do 10 cm. U teim varijetetima ove kategorija vri se ojaanje tjemenog dijela elinim lukovima na rastojanju do 1,5 metra. Po lauferovoj klasifikaciji u ovu kategoriju spadaju stijene grupe D i F, a po trecagoju stijene grupe 6

AMIR

etvrta kategorija

U etvrtu kategoriju spadaju jako ispucale stijene sa pukotinama na razmacima 0,2 m. U tim sredinama javljaju se podzemni pritisci du cjelokupne konture iskopanog otvora, a stabilnost iskopa je mala ili nikakva (plastifikacija stijenske mase du cijelog iskopa). Mogu se javiti znaajna ispadanja deformacije koje se ispoljavaju sve do zavretka konstrukcije za osiguranje, kao i izdizanje dna. Stijene etvrte kategorije su tanko kriljave, imaju mnogo pukotina, veliku vlanost i ispreturane zone. Iskop se vri stepenastom razradom profila bez upotrebe eksplozija, koristei odgovarajue alate i maine. Prvo se izvodi gornji tjemeni dio, zatim srednji dio i na kraju dio za podnoni svod. Dozvoljena duina napredovanja iznosi 1-2 m. Osiguranje se radi odmah poslije iskopa, paralelno sa napredovanjem radova, uz uslov da dovri nakon sljedeeg koraka napredovanja. Prilikom svakog prekida radno elo se osigurava mlaznim betonom. Napredovanje u tjemenom dijelu moe iznositi oko 1 m, u srednjem i 3 m, slika 9.6.

Za osiguranje se koristi elastina konstrukcija sastavljena od

1. Adhezionih sidara duine 4-5 m, na rastojanjima 1,5-2 m

2. elinih lukova odabranih tipova i presjeka na rastojanju 1,5 m priljubljenih uz konturu iskopa

3. elinih talpi debljine 3 mm, po potrebi.

4. Sloja armiranog mlaznog betona debljine 10 20 cm

Primarna konstrukcija mora biti kontinualna cjelina. Preporuljivo je da se ljuska od mlaznog betona ne radi kao zatvoren prsten, ve da se u podruju nastavka elinih lukova ostave zglobovi po cijeloj duini (irina 10-20cm). To omoguava slobodnije ispoljavanje deformacije i skrauje period njihovog smirivanja.

Podnoni svod i osiguranje srednjeg dijela izvode se neposredno iza kopa.

Zavrna, sekundarna konstrukcija izvodi se kada mjerenja konvergencije pokau prestanak deformacija. Ako iz odreenih razloga nije mogue due ekati da se deformacije smire, radi se dopunsko ojaanje sidrima vee duine, koja seu u elastinu, neporemeenu zonu. Ojaanja treba uskladiti sa proraunima koji se provode korisstei raunske parametre dobijene ispitivanjima na licu mjesta u toku graenja.

Ukoliko i to nije dovoljno, radi se unutranja armirano betonska konstrukcija zatvorene forme. Ona mora biti ojaana i osposobljena do mjere da moe pouzdano preuzeti pritiske koji se pojavljuju.

Po Lauferovoj klasifikaciji, ova kategorija spade u grupu F, a po Terzaghiju u grupu 7.

Peta kategorija

Peta kategorija obuhvata materijale visoke plastinosti, sa malim ili skoro nikakvim vremenom slobodnog stajanja (potpuno dezintegrisane stijenske mase, kakve se nalaze u resjednim zonama). Karakterie ih pojava vrlo jakih pritisaka na svim slobodnim povrinama. Neophodna je zatita du cijelog obima iskopanog profila, ukljuujui i radon elo (pojavljuju se dublje zone plastifikacije u okolini iskopa).

Deformacije nemaju tendenciju smirivanja sve dok se u cjelini ne izvede konstrukcija za osiguranje, a mogu dostii vrijednost nekoliko centrimetara (vidjeti tabelu u poglavlju 10). Razrada iskopa vri se najmanje u tri faze po visini (gornji dio, srednji dio, podruje podnonog svoda) i bez upotrebe eksploziva, koristei runi alat ili odgovarajue maine, slika 9.7. Iskopavanju prethodi ugraivanje podunih elinih elemenata u gornje dijelu (ipke ili cijevi, sa zajednikim nazivom koplja, slika 9.8. ili eline talpe u sluaju kada se radi u nekoherentnim materijalima). Osiguravanju se pristupa odmah nakon iskopa i zavrava prije sljedeeg napredovanja. Obavezno je mjerenje deformacija da bi se na osnovu njih ocjenila stabilnost u svakoj fazi rada.

U ovu kategoriju spadaju:

Milioniti, potpuno izlomljene stijene, zdrobljeni filiti, morenski i drugi nevezani materijali sa mnogo vode i bez kohezije, te minerali gline koji bure. Mogui su izvori vode pod jakim pritiskom. Zavisno od stanja materijala, talpe ukoliko se ugrauju, treba dobro brtviti (razmicanje nije poeljno zbog mogunosti curenja materijala). Poslje ugradnje elinih elemenata, vri se ojaanje sidrima i armiranim mlaznim betonom. Prostore iza talpi i razlabaljenje zone treba popuniti cementnim malterom ili injektirati. Duina napredovanja iznosi 0,5-1 m. Prilikom rada neophodan je veliki oprez. Ukoliko su sektori takvog materijala dui, koristi se mainski ureaj sa titom i vri brzo osiguranje iskopanog prostora prefabrikovanim elementima;

Sve vrste materijla (navedene u opisu kategorija I-IV) u kojima zbog velikih deformacija, nije mogu iskop po konvencionalnim postupcima, kao: meka plastina glinovito-pjeskovita zemljita zasiena vodom, nekoherentni pijesak, tlo koje bubri ili ima tiksotropne osobine.

Iskop u ovim sredinama zahtjeva posebne mjere poboljanja osobina brdskog materijala raznim postupcima (zamrzavanje, hemijska stabilizacija, elektroosmoza). Zatita iskopanog prostora vri se elinim lukovima potrebne krutosti, armiranim mlaznim betonom debljine 20-25 cm i sidrima duine 5 i vie matara. Tip osiguranja zavisi od veliine i karaktera pritisaka, a usklauje se karakteristikama brdske mase.

Po Lauferovoj klasifikaciji, ovi materijali spadaju u grupu G, a po Terzaghiju u grupu 8.

U specifinim okolnostima moe se postupiti prema navedenom dijelu opisa kategorije IV.

Zbog svoje jednostavnosti i praktinosti sada se geomehanike klasifikacije veoma mnogo koriste. One sadre iskustvo i sposobnost rasuivanja, omoguavaju bolju komunikaciju izmeu geologa, geomehaniara, projektanta i izvoaa, olakavaju inicijalni izbor nosivih konstrukcija, tehnologija graenja i sredstava za rad.

ALENTAUERN TUNEL

1.Uvod

Izgradnja prve cijevi Tauern tunela izmeu 1970 i 1975 se moze smatrati prekretnicom u razvoju NATM-a. Napredak kroz glavni presjek pri ogromnim pritiscima koji su se nalazili u stijeni sa deformacijama i u vie metarskim razmjerama je zahtjevala kreativna reenja inzenjera. Potreba za reavanjem ovih problema dovela do razvoja onoga sto su danas glavni elementi umjetnosti izgradnje tunela. Poboljanja su napravljena na osnovu lekcija nauenih iz praktikih primjera. Tako su inenjeri odbacili koritenje sidara duine 4m, kako je prvobitno planirano, i usvojen je sistem sa gusto postavljenim SN sidrima sa duinama izmeu 6 9 m da bi se kontrolisale deformacije tla koji su se pojavljivale. Kako ovo ne unitava samo podgradu od mlaznog betona nego predstavlja i opasnost radnicima u tunelu i opremi napravljeni su i procjepi za deformacije unutar konstrukcije mlaznog betona. Uspjeh ove metode je od tada postao sastavni dio literature.

2.Uopeno Konstrukcija druge cijevi Tauern tunela opisuje napredak NATM-a tokom perioda od 5 godina. Radovi su zapoeti 10.7.2006. godine. Konstrukcija i konstruktivni elementi koji su ostali nakon izgradnje prve cijevi pruili suveliki uspjeh za rani poetak radova.Druga cijev je putena u promet 30.4.2010. nakon 46 mjeseci izvoenja radova. Radovi na iskopu na oba portala su poeli 6.9.2006. godine, a probijanje je obiljeeno 18.7.2008., 22 mjeseca kasnije.

3.1 Geologija. Podaci o geolokoj strukturi bili su dostupni na osnovu ispitivanja vrenih za izgradnju prve cijevi. Ovi podaci su dopunjeni dodatnim ispitivanjima vrenjem buenja 2002 godine u ve iskopanim dijelovima druge cijevi. Blizu poprenih presjeka prve cijevi kako bi se dobile dodatne informacije o strukturi stijene kroz laboratorijska ispitivanja. Procjenjeno je da su geoloki i getehniki uslovi za izgradnju tunlske konstrukcije dodatno zahtijevni. Veliki nadsloj i mala jaina stijene doveli su do skupljanja na odreenim mjestima to je praeno velikim deformacijama tla. Pravac Tauer tunela prolazi kroz Penninic Schieferhulle djelimino nadvien istonim Alpama gdje su uobiajene nakupine crne, sive i zelene metamorfne stijene.

3.3 Probijanje tunela kroz potpuno izlomljenu stijenu (V klasifikacija). Iskop poprenog presjeka je podijeljen na kalotu visine 6 metara. U poetku kalota je kopana u duini od 400 metara u izlomljenoj stijeni. Cijeli arsenal tehnologije iskopa tunela ukljuujui samobuea sidra morao je biti koriten unutar stijenskog otpada. Kao u prvoj cijevi eline plate morale su biti zabijane u krenjaki usitnjeni materijal.

3.4.Tunelski iskop kroz vrstu stenu

Iskop poprenog preseka je podeljen u gornji deo (iskop kalote) u visini pd 6,5m. Iskop tunela je raen po sistemu kreni-stani. Gornji deo (kalota) je kopana do dubine izmeu 200 i 300 m, vie od ostalih delova. Zatim je usledio iskop bonih delova, u duini od 80m. U pogledu pogodnije strukture tla, pogodnijih slojeva, i nedostatka materijala na padinama june strane, mesto probijanja je pomereno prema severu od originalno planiranog mesta preseka dva ventilaciona otvora u sredini preseka tunela.

Konstrukcija sekundarnog sloja mlaznog betona poela je od junog portala nakon mesta probijanja junog prolaza kroz popreni presek ventilacionog otvora, kako je bilo mogue prebaciti se sa vetakog naina ventiliranja na dopremu sveeg zraka iz ventilatorskih otvora uz dodatni dotok preienog vazduha iz prve cevi.Procjepi za deformacije su napravljeni u teko procjedivoj steni, kao to je uraeno u prvoj cevi, s tim to ovi procjepi nisu ostavljeni otvoreni, ve je u njih ugraen kontroler za ublaivanje pritiska (LSC - lining stress controllers) kojim je osiguran prenos sila.

Poenta ovih kontrolora za ublaivanje pritiska je da osiguraju fleksibilnost podgrade od prskanog betona. Da bi osigurali absorpciju geotehnikih sila u vertikalnom, radijalnom i aksijalnom pravcu, PORR u saradnji sa Bochumer Isenhutte razvio je saasti sistem kao novu alternativu za poboljanje sistema ublaivanja pritiska (LSC).

LSC: Elementi LSC-a su sastavljeni od koncentrinih elinih cevi postavljenih izmeu dve ploice za prenos optereenja. LSC cevi su postavljene izmeu dve krae cevi vodilje kako bi se ograniilo krivljenje ka spolja i unutra. Kako se aksijalna sila poveava, LSC cev postepeno formira periferno ispupenje u podruju imperfekcije. Ovo ograniava pritiske i istovremeno prua vee mogunosti deformisanja.

LSC, sa saastim sistemom: Svaki element se sastoji od krunih upljih profila slojevito sloenih koji su istovremeno razdvojeni i spojeni elinim ploicama. Sile koje se javljaju prave deformaciju preko ose cevi. Varijacije prenika cevi i debljine stjenke i upotreba osnovnih elemenata, koji mogu biiti dodatno ojaani sa prednapregnutom ispunom cevi, osiguravaju maksimalnu fleksibilnost i adaptiraju se osobinama i ponaanju tla. Otpornost na deformacije se poveava zajedno sa pritiskom i kompresijom.

4. ZakljuakKonstrukcija prve tube Tauern tunela izmeu 1970. i 1975. bila je temelj razvoja NATM-a i moderne tunelske konstrukcije. Skupljanje stene rezultirao je deformacijom tla veliine jednog metra i masivnim razaranjem sekundarne obloge zbog koje su morali razviti sistem sa procjepima i sistematsko sidrenje.

Ovo iskustvo je olakalo izgradnju druge cevi Tauern tunela izmeu 2006. i 2008. godine, i pokazalo da je primena prethodnih mera i iskustava siguran i ekonomski prihvatljiv nain reavanja ovakvih problema. Ovo je omoguilo uspenu izgradnju tunela u procjednim zonama, u veini sluajeva, bez problema.

MIAARLBERG TUNEL

Austrija, duine 14km, spaja Tirol i Vorarlberg.

Poetak gradnje 1974. godine.

Prije nego to je poela izgradjnja tunela, bilo je poznato da e zbog nepovoljnih geolokih uslova rad biti otean, jer je planirala putanja tunela Arlberg prolazila kroz dvije razliite geoloke strukture, sjevernih krenjakih Alpa i kristalastih Silvretta Alpa. Silvretta Alpe su sastavljene od dvije pod formacije, Silvretta sloj i sloj metamorfne stijene. Tunel prolazi skoz metamorfni sloj. Tektonski pritisak u Silvretta sloju doveo je omekavanja i razrahljivanja formacije, naroito na zapadnoj strani. Izvedba projekta (Zapadni ulaz). Projektovan je na osnovu sledeih koncepta NATM-a, koji su prethodno pridonjeli novim vanim pristupima, koji su se dokazali uspenim tokom izrade tunela 'Tauern', koji je napravljen neposredno pre Arlberg tunela. 105 m2 poprenog presjeka tunela je podeljen na sedam delova. Buenje gornjeg dijela je izvedeno pomou trokrake pneumatske builice. Stijenska podgrada je prvenstveno bila ojaana mlaznim betonom, elinim lukovima i sidrima.

Geoloki uslovi sa kojima su se susretali pri ulazu sa zapadne strane, zahtevali su primenu stenske klasifikacije IV sa razmakom izmeu sidara od 1,5m do 2m. U mogim delovima tunela dolazilo je do ekstremnih deformacija koje su se naglo pojavile posle iskopa zbog kombinacije slabe podloge i nadsloja koji je bio 1000m. Glavni kriterijum za definisanje stenske podgrade je bila veliina defomacije tunelskog otvora. Iskustvo je pokazalo da veliina deformacije manja od 5cm tokom prva dva dana odabrana stenska podgrada je bila dovoljna da stavilizuje podlogu. Pri veim deformacijama vie sidara je ugraeno. Uglavnom odreena stenska podgrada je bila dostignuta prilagoavanjem broju i duini sidara dok su ostala veliine podgrade nisu varirale. Za jedan metar tunela je koriteno do 500m sidara koji su bili razliite duine (od 6, 9 i 12m). Mlazni beton je primenjivan odmah nakon iskopa da bi se izbeglo dodatno razrahljivanje stene. irenje stenskih deformacija je esto uzokovalo pucanje ugraenog mlaznog betona. Ovo se moglo izbei formiranjem ljebova u sloju mlaznog betona.

Zavrni radovi su bili postavljanje hidroizolacije na predelima gde je bila velika koncentracija vode i odvodnih PVC sistema. Ugraen je i sloj neojaanog betona od 25cm.Redosled izgradnje, trokovi.

Planiranje izgradnje i alaliza trokova je poela 1971.godine. Naredne godine su poeli sa istranim radovima. Tender je raspisan 1973. Izvoenje radova na Arlberg tunelu je poelo u julu 1974. Tunel je zavren i puten u promet u decembru 1978. Iskopi su trajali ukupno 39 mjeseci. Ukupni trokovi su bili priblino 300 miliona eura.Ovaj projekat se smatra kao jedan od pionira NATM metode