Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge – The tunnel elements with lengths of 180 m were poured in eight individual segments of 22.50 m each.

Technika deskowań dla budownictwa tunelowego

Rosnące znaczenie ciągów komunikacyjnych

Na całym świecie budownictwo tunelowe rozkwita. Jeden rzut oka na statystyki budownictwa tunelowego od lat 60. wystarcza, by zaobserwować oczywisty trend – coraz większa liczba inwestycji idzie w parze z rosnącym natężeniem ruchu drogowego w tych dziesięcioleciach. Jest to spowodowane dwoma czynnikami: niezahamowanym wzrostem ruchu pojazdów prywatnych, jak również rozrastającą się gospodarką towarową i materiałową, w której producenci chcą jak najszybciej i jak najprościej dostarczać swoje produkty do wszystkich zakątków świata. „Więcej, szybciej, dalej“ – hasło to idealnie odzwierciedla zapotrzebowanie na coraz gęstszą sieć bezpiecznych, pozbawionych przeszkód ciągów komunikacyjnych, umożliwiających zaoszczędzenie czasu i kosztów związanych z transportem.


Akceleracja, decentralizacja i relokacja

Maksymą dzisiejszego planowania ciągów komunikacyjnych jest jak najszybsze, bezpieczne i niezakłócone przemieszczanie się z punktu A do punktu B. Dotyczy to zarówno terenów wiejskich jak i przeciążonych ruchem pojazdów miast i metropolii. Kluczową rolę odgrywają przy tym dalekie połączenia pomiędzy krajami, zbliżające do siebie ogromne międzynarodowe regiony ekonomiczne.

W tym kontekście sercem sieci drogowych są tunele i mosty, które pozwalają pokonywać góry i rzeki, skracając czas przejazdu, niwelując różnice wysokości oraz eliminując skrzyżowania i objazdy. Jednocześnie tunele chronią ludzi oraz naturę przed hałasem i szkodliwymi emisjami


PERI: specjalista o globalnym podejściu

Wraz z rozwojem budownictwa tunelowego na wszystkich poziomach projektowania i wykonawstwa pojawili się specjaliści, którzy przy pomocy sprawdzonych w praktyce metod konstrukcyjnych oraz sieciowych struktur informacyjnych i organizacyjnych umożliwiają pomyślną realizację takich dużych przedsięwzięć budowlanych.

Zespoły projektujące konstrukcje tunelowe zasadniczo składają się z geologów, geodetów, specjalistów w zakresie robót ziemnych, fundamentowych i drogowych, technologów betonu, koordynatorów projektu, a także specjalistów w zakresie bezpieczeństwa eksploatacji konstrukcji i ruchu drogowego. Już samo wymienienie wszystkich tych specjalizacji pozwala na wyobrażenie sobie stopnia skomplikowania tego typu projektów. W powyższym gronie specjalistów firma PERI wyrobiła sobie międzynarodową opinię niezawodnego partnera w zakresie systemów deskowań i rusztowań – począwszy od opracowania projektu aż po zakończenie budowy.


Podstawowe zasady i cele budownictwa tunelowego

Istotna rola technologii betonu

Beton był materiałem budowlanym, który umożliwił w budownictwie tunelowym zdefiniowanie systemowych metod konstrukcji. W ich następstwie nastąpił prężny rozwój praktyk budowlanych, w ramach których przedsięwzięcia realizowane są z wykorzystaniem standardowych systemów, z uwzględnieniem ekonomicznych aspektów planowania, projektowania konstrukcji i wykonawstwa.

W miarę rozwoju tego trendu nastąpiło odwrócenie hierarchii w procesie budowlanym. Dotychczas deskowania i rusztowania były dowolnie sprowadzanymi środkami pomocniczymi niezbędnymi do wykonania konstrukcji. W miarę przekształcania się w rozwiązania systemowe stawały się coraz bardziej narzędziami umożliwiającymi organizację procesu budowlanego. Odpowiednia kombinacja ściśle współpracujących ze sobą, wszechstronnych systemów, stanowi dziś podstawę sukcesu każdej budowy


Metody budowlane i rodzaje konstrukcji nośnych

O wyborze metody budowlanej i rodzaju konstrukcji nośnej przesądza przekrój tunelu i jego długość. Dochodzą do tego uwarunkowane charakterem obiektu zakrzywienia i nachylenia konstrukcji, a także zmieniająca się szerokość i wysokość w świetle tunelu. Takie odchylenia od normalnego przekroju tunelu są niezbędne w celu wykonania zatok postojowych i awaryjnych, szybów ewakuacyjnych i serwisowych, jak również budowli, które łączą ze sobą dwie sąsiednie nitki tunelu lub prowadzą na powierzchnię.

PERI oferuje cztery metody budowy tuneli:

  • metodę odkrywkową,
  • metodę górniczą,
  • metodę podstropową,
  • metody specjalne i uzupełniające.

Niezależnie od metody budowlanej istnieją różne rodzaje konstrukcji nośnych, zoptymalizowanych pod kątem warunków geologicznych i przewidywanego użytkowania. Prosty przekrój prostokątny oferuje najwięcej możliwości pod względem opłacalnego wykonania. Niemniej jednak w zależności od warunków budowy korzystne mogą być także przekroje kołowe, eliptyczne i specjalne.


Rodzaje konstrukcji nośnych w budownictwie tunelowym

Common types of load-bearing structures are trough structures, arch tunnels and rectangular cross-sections.

Rozwiązania PERI dla budownictwa tunelowego i przykłady projektów

Wszystkie rozwiązania PERI dla budownictwa tunelowego bazują na tym samym systemie – zestaw inżynieryjny VARIOKIT – niezależnie od wymaganego poziomu automatyzacji zadeskowywania i rozdeskowywania oraz przemieszczania urządzenia przejezdnego. Rozwiązania systemowe PERI mogą być wykorzystywane w każdym okresie cyklu życia tunelu: podczas budowy, robót konserwacyjnych i modernizacji.


Przegląd rozwiązań PERI dla budownictwa tunelowego

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: interrupted cross-section

Metoda odkrywkowa: przekrój podzielony

Podobnie jak w tradycyjnym budownictwie nadziemnym dno, ściany i strop tunelu są wykonywane oddzielnie.

Warunki ramowe:

  • Długość odcinków do 30 m.
  • Wysokość w świetle: od ok. 3 m do 10 m.
  • Długość w świetle: w zależności od ograniczeń statycznych.
  • Liczba cykli: maks. 10.

Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: semi-monolithic

Metoda odkrywkowa częściowo monolityczna

Ściany i strop są betonowe w jednym cyklu roboczym. Tunel wykonywany jest przy użyciu dwóch oddzielnie przemieszczanych, niezależnych statycznie urządzeń przejezdnych.

Warunki ramowe:

  • Długość odcinków: do ok. 25 m.
  • Wysokość w świetle: od ok. 4 m do 10 m.
  • Szerokość w świetle: od ok. 4 m do maks. ok. 20 m dla każdego urządzenia.
  • Liczba cykli: od min. ok. 10 do maks. ok. 60.

Przykłady projektów PERI

Tunnel Limerick, Ireland - Tunnel formwork carriage on the basis of the VARIOKIT civil engineering construction kit for the six additional concreting sections at the southern portal carried out parallel to the construction of the main tunnel elements.

Tunnel Limerick

Limerick, Irlandia


Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction: semi-monolithic

Metoda odkrywkowa częściowo monolityczna

Dno i ściany są betonowe w jednym cyklu roboczym. Ze względu na absolutną szczelność jest to metoda stosowana przede wszystkim w obszarze występowania wód gruntowych.

Warunki ramowe:

  • Długość odcinków: do maks. 15 m.
  • Wysokość w świetle: od ok. 4 m do 8 m.
  • Szerokość w świetle: ok. 25 m.
  • Liczba cykli: od min. ok. 10 do maks. ok. 60.

Przykłady projektów PERI

Citytunnel Malmö, Sweden - The southern entrance area was constructed using the cut-and-cover method for a length of around 1.5 km.

Citytunnel Malmö

Malmö, Szwecja


Graphical display of open cut tunneling in tunnel construction monolithic

Metoda odkrywkowa monolityczna

Dno, ściany i strop są betonowe w jednym cyklu roboczym. Dzięki minimalnej licznie spoin uzyskuje się wysoką szczelność w całym przekroju tunelu.

Warunki ramowe:
Wariant z dźwigarem przejezdnym:

  • Długość odcinków: od min. ok. 10 m do maks. 24 m.
  • Wysokość w świetle: od ok. 3 m do ok. 10 m.
  • Szerokość w świetle: maks. ok. 20 m.
  • Liczba cykli: min. 50.

Wariant z bramą i tylnym urządzeniem przejezdnym:

  • Długość odcinków: od min. ok. 10 m do maks. 20 m.
    Wysokość w świetle: od ok. 4 m do ok. 9 m.
    Szerokość w świetle: maks. 18 m.
    Liczba cykli: min. 25.

 

Przykłady projektów PERI

Øresund Link, Denmark–Sweden - One of the two production lines with the formwork assemblies reaching a total weight of 1,150 t. Here the internal formwork has been retracted into the reinforcement cage.

Øresund Link

Copenhagen, Dania

Przykłady projektów PERI

Tunnel bypass Flüelen, Switzerland - The special support und moving construction comprised of elements from the PERI tunnel waler system which adapted exactly to each cross-section. The complete formwork unit could be moved on rails from section to section using pulling equipment supplied by the contractors. Due to economic reasons, setting and stripping were done mechanically.

Tunnel bypass Flüelen

Flüelen, Szwajcaria


Graphical display of the mining method in tunnel construction

Metoda górnicza

Tunel jest wykonywany pod ziemią. Wyrobisko o przekroju kołowym lub eliptycznym powstaje w wyniku wysadzania skał lub drążenia za pomocą tunelowych maszyn drążących.

Warunki ramowe:

  • Krótkie odcinki: deskowania łukowe w kombinacji z rusztowaniem podporowym.
  • Średnie odcinki: zastosowanie systemowego urządzenia przejezdnego
  • Powyżej 60 cykli: zastosowanie zautomatyzowanego deskowania przejezdnego.

Przykłady projektów PERI

Lötschberg Tunnel, Mitholz, Switzerland - Tunnel formwork carriage for a cross-section width of 15.74 m and 12.54 m high. At first, the tunnel side walls were shuttered and concreted.

Lötschberg Tunnel

Mitholz, Szwajcaria


Graphical display of the cut-and-cover method in tunnel construction

Metoda podstropowa

Minimalne zakłócenia ruchu drogowego w trakcie budowy. Wyrobisko sięga tylko do dolnej krawędzi wykonywanego stropu tunelu.

Warunki ramowe:

  • Długość odcinków: do ok. 30 m.
  • Wysokość w świetle: do maks. 12 m.
  • Szerokość w świetle: bez ograniczeń.
  • Liczba cykli: od 1.

Przykłady projektów PERI

PERI brace frame structure to transfer the loads during single-sided concreting with ties of the DW 26 system, at the jobsite for the Audi tunnel in Ingolstadt.

Audi Tunnel

Ingolstadt, Niemcy


Symbol for deviations from the standard cross-section in tunnel construction.

Odchylenia od regularnego przekroju

Zmiany przekroju spowodowane koniecznością wykonania zatok postojowych i awaryjnych, szybów ewakuacyjnych i serwisowych, itp.

Warunki ramowe:

  • Możliwość dopasowania deskowania przejezdnego do zmian w przekroju minimalnym nakładem.
  • Możliwość zmiany deskowania z normalnego na specjalne bez kolizji.

Symbol for transitional structures, which link above-ground traffic routes with the underground routing.

Budowle przejściowe między tunelem a obszarem nadziemnym

Budowle przejściowe łączą nadziemne ciągi komunikacyjne z podziemnymi.

Warunki ramowe:

  • Możliwość dowolnego dopasowania kształtu i wymiarów deskowania do warunków topograficznych i krajobrazu.
  • Możliwość dowolnego ukształtowania struktury powierzchni ścian bramy.

Przykłady projektów PERI

Nordhavnsvej Tunnel - The formwork carriage has been designed so that trucks can pass through at any time without obstacles. Due to the cramped site conditions, an absolutely essential requirement for the execution.

Nordhavnsvej Tunnel

Copenhagen, Dania


Symbol for half-open tunnels with single-sided or overhead light in tunnel construction.

Konstrukcje półotwarte / osłony przeciwlawinowe

Tunele półotwarte, ze światłem wpadającym z boku lub od góry. Mogą stanowić samodzielne konstrukcje lub być dłuższymi budowlami przejściowymi.

Warunki ramowe:

  • Projekt i wykonanie analogiczne jak w przypadku sprawdzonych metod budownictwa tunelowego.
  • Możliwość zastosowania wszystkich systemów deskowań i rusztowań PERI przeznaczonych dla budownictwa tunelowego.

Przykłady projektów PERI

Marchlehner Gallery, Sölden, Austria - The VARIOKIT tunnel formwork solution accelerated construction of the 228 m long Marchlehner gallery situated at a height of 1,800 m above sea level. The competent planning process took into account al possible project requirements which ensured on-schedule completion before the onset of winter.

Marchlehner Gallery

Sölden, Austria


Symbol for construction-related measures for the maintenance, partial renewal or modification of existing tunnel structures.

Utrzymanie tuneli

Środki techniczne umożliwiające utrzymywania, częściową renowację lub przebudowę istniejących konstrukcji tuneli.

Warunki ramowe

  • Możliwość stosowania elementów systemowych dla wszystkich wyżej wymienionych metod konstrukcji.
  • Szczegółowa analiza uszkodzeń z uwzględnieniem potrzeb technicznych i organizacyjnych.
  • Zakres i przebieg robót zgodny z obowiązującymi przepisami.

Przykłady projektów PERI

West tunnel of the former Elbe tunnel, which pedestrians continued to use, while the other tunnel was being repaired.

Old Elbe Tunnel

Hamburg, Niemcy


Technika systemowa PERI w budownictwie tunelowym

Rozwiązania modułowe i korzyści klienta

Firma PERI od samego początku stawiała na rozwiązania modułowe, które pozwalają na połączenie dwóch pozornie rozbieżnych celów w procesie rozwoju produktów i elementów konstrukcyjnych. Z jednej strony systemy rusztowań i deskowań PERI mają jak najprostszą konstrukcję i są maksymalnie łatwe w użyciu. Z drugiej strony, jako wysoce zestandaryzowane elementy, oferują maksymalnie dużo możliwości kombinacji w obrębie danego rozwiązania.

Zoptymalizowana pod względem funkcjonalnym i logistycznym koncepcja sięga od niewielkiej liczby elementów konstrukcyjnych ze zintegrowanymi, samoistnie zabezpieczającymi i regulującymi się łącznikami, przez intuicyjny sposób montażu systemów deskowań i rusztowań, aż po cyfrowe narzędzia do projektowania i konstruowania, które gwarantują prawidłowy przebieg projektu pod względem technicznym i logistycznym.

Fazy realizacji projektów w budownictwie tunelowym

Fazy realizacji projektów związanych z budową, utrzymaniem i renowacją konstrukcji tunelowych

West tunnel of the former Elbe tunnel which pedestrians continued to use, while the other tunnel was being repaired.

Cele projektu

  • Budowa nowego obiektu
  • Utrzymanie / konserwacja obiektu
  • Utrzymanie / renowacja obiektu
Two engineers planning a tunnel with a 3D-model.

Faza projektowania

  • Projektowanie 2D / 3D
  • Zdefiniowanie systemu deskowań
  • Zdefiniowanie poszycia
  • Zdefiniowanie procesów budowlanych
  • Opracowanie koncepcji logistycznej
The hydraulic VARIOKIT arched formwork carriage is flexibly adjusted to the conditions in the Elbe tunnel in Hamburg.

Faza deskowania

  • Montaż deskowania
  • Regulacja deskowania
  • Przejazd deskowania
  • Demontaż deskowania
Worker stands on the formwork carriage and does installation work on the arched slab.

Faza betonowania

  • Dostarczenie / rozdzielenie mieszanki betonowej
  • Ułożenie mieszanki betonowej
  • Zagęszczenie mieszanki betonowej
  • Pielęgnacja betonu

Niezrównana wszechstronność zastosowań – inżynieryjny zestaw konstrukcyjny VARIOKIT

Zetaw inżynieryjny VARIOKIT to prawdziwie uniwersalne rozwiązanie. Jest to jeden z nielicznych systemów na świecie, który może być bez ograniczeń stosowany w budownictwie tunelowym, mostowym i inżynieryjnym. Ta istotna korzyść z punktu widzenia klienta jest rezultatem wysokiej standaryzacji elementów konstrukcyjnych, które można dowolnie ze sobą łączyć. Na system składają się tylko 3 elementy podstawowe:

  • uniwersalny rygiel stalowy SRU
  • szyna wspinania RCS
  • i wypora wysokonośna SLS.

Tym sposobem inżynieryjny zestaw konstrukcyjny VARIOKIT składa się w 80% z elementów standardowych, natomiast pozostałe 20% stanowią elementy dopasowane specjalnie na potrzeby danego projektu. Ponadto możliwość dzierżawy standardowych elemenów PERI zmniejsza kwotę związanego kapitału inwestycyjnego. Jednocześnie klienci PERI na całym świecie otrzymują niezawodny dostęp do zbioru sprawdzonych pod względem technicznym i funkcjonalnym, odpowiednio utrzymanych systemów i produktów. Dodatkową znaczącą korzyścią ekonomiczną oferowaną przez inżynieryjny zestaw konstrukcyjny VARIOKIT jest możliwość rozbudowania go do autonomicznego urządzenia przejezdnego, wyposażonego w napęd jezdny i siłowniki hydrauliczne, umożliwiające precyzyjne i zautomatyzowane wykonywanie szeregu zazębiających się czynności roboczych.


Szczegółowe informacje

Tunnel Formwork Technology | Technology Manual

Wszystkie wyżej wymienione tematy zostały szczegółowo opisane i zilustrowane w katalogu PERI „Tunnel Formwork Technology“. Liczne rysunki techniczne nie tylko ułatwiają zapoznanie się ze specyficznymi metodami konstrukcji i warunkami na placach budowy, lecz również stanowią praktyczne odniesienie do zrealizowanych projektów tuneli.
 

Obszerna dokumentacja zrealizowanych projektów tuneli zajmuje ponad 100 ze 160 stron katalogu. Indywidualnie opracowane rysunki techniczne i wielkoformatowe fotografie pokazują specyfikę poszczególnych placów budowy oraz rozwiązania opracowane i skonstruowane wspólnie z PERI. Aby przedstawić perspektywę wykonawców, przytoczono wypowiedzi „praktyków budowlanych“ z tych firm, opisujących wymagania techniczne danych projektów i wyjaśniających podjęte decyzje.