ABSTRACT:

The drill and blast method is an essential tool of the conventional tunneling. High rock strengths, changing geological conditions, deviations from circular cross-sections and limited tunnel lengths give rise to apply this adaptive method. In the present paper two case histories are presented exemplifying the following developments and improvements of the drill and blast method:

  • Drilling jumbo equiped with an automatic or semi-automatic drilling system permitting the drilling of blast-holes with high accuracy in position and direction.

  • Pumpable emulsion explosives with high resistance against water and low toxicity of the emerging gas, consisting of two constituents mixed at the working face by chemical gassing.

  • Non-electric ignition systems offering a high number of ignition steps.

Due to the limitation of the maximum charges per ignition step such systems lead to a minor degree of loosening of the rock mass as well as a considerable reduction of vibrations.

1 EINLEITUNG

Eine leistungsfahige und umweltgerechte Sprengvortriebstechnik ist ein integraler und unverzichtbarer Bestandteil des modernen bergmannischen Tunnelbaus. Tunnelbauunternehmen, Hersteller von Bohrgeraten und Sprengstofflieferanten leisten jeder fuer sich einen Beitrag zur Verbesserung undWeiterentwicklung, wobei nicht nur Leistungssteigerung und damit bessere Wirtschaftlichkeit im Vordergrund stehen. Sprengvortriebe bei Tunnelbauwerken, die in bebautem Gebiet liegen, muessen auch dem Beduerfnis von Anliegern nach möglichst geringen Beeintrachtigungen Rechnung tragen und nicht zuletzt gilt es, die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der im Tunnel Beschaftigten zu beruecksichtigen.

2 ANFORDERUNGEN UND VORAUSSETZUNGEN FÜR EINEN ERFOLGREICHEN SPRENGVORTRIEB

Die wichtigsten Anforderungen an einen erfolgreichen Sprengvortrieb sind

  • Sicherheit und Gesundheitsschutz der Beschaftigten im Tunnel

  • Schonung des Gebirges in der Umgebung des Hohlraumes

  • Anpassungsfahigkeit anwechselnde Gebirgseigen-schaften

  • Hohe Vortriebsleistung

  • Möglichst profilgerechter Ausbruch

  • Gleichmaßige Gesteinszertruemmerung

  • Minimierung von Erschuetterungs- und Larmemissionen

  • Wirtschaftlichkeit

  • Schonung der Umwelt

3 GERÄTETECHNIK

Ein wesentliches Element fuer einen zuegigen Vortrieb ist die Zeit fuer das Bohren der Sprenglöcher, das Besetzen mit Sprengstoff zusammen mit der Installation des Zuendsystems und der Sprengvorgang mit nachfolgendem Schwadenabzug. Diese Aktivitaten umfassen immerhin ca. 40% der Gesamtzeit eines Abschlagszyklus. Die erste Generation der Hydraulikhammer erbrachte noch Bohrleistungen zwischen 1,10 und 1,60 Bohrmetern pro Minute, wahrend heute mit den modernen Bohrwagen Leistungen zwischen 2,60 und 3,50 m/min. erreicht werden.

4 SPRENGSTOFFE

Alle im Tunnelbau verwendeten Sprengstoffe sind brisante Sprengstoffe. Sie erfuellen damit im Gegensatz zu deflagrierenden Sprengstoffen die Anforderungen an eine große Unempfindlichkeit gegenueber außeren Einwirkungen, muessen aber durch einen Initialimpuls (Zuender) zur Detonation gebracht werden. Im mitteleuropaischen Tunnelbau sind lediglich die gelatinösen Sprengstoffe und die Emulsionssprengstoffe von Bedeutung. Aufgrund der um ca. 20% geringeren Dichte der Emulsionsspre

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