Integroitu kalliotunnelin lämmön- ja vedeneristerakenne
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Authors
Date
2017-05-08
Department
Major/Subject
Rakennetekniikka
Mcode
R3001
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
54+24
Series
Abstract
Diplomityössä tutkitaan lujitetun ja tiivistetyn kalliotunnelin veden- ja lämmöneristeenä toimivaa verhousrakennetta sekä olemassa olevia verhousrakenneratkaisuja kirjallisuuden ja olemassa olevien verhoiltujen tunnelien avulla. Olemassa olevien ratkaisujen pohjalta työssä tunnistetaan verhousrakenteen kehittämistarpeita ja näiden tarpeiden kautta ideoidaan ja esitetään erilaisia uusia ratkaisuja tie- tai ratatunnelin verhousrakenteeksi. Työssä selvitetään, mitä vaatimuksia kalliotunnelin verhousrakenteelle ja sen eri osille on asetettu Suomessa. Näiden vaatimusten perusteella valitaan ratkaisujen joukosta sopivin ja kehitetään siitä uusi eriste-elementtirakenneratkaisu. Ratkaisuun valitaan sopivat materiaalit tuotevalmistajien valikoimista ja määritetään materiaalien dimensiot Helsingissä sijaitsevaan esimerkkitietunneliin. Elementtiratkaisun asentaminen on käytössä olevia ratkaisuita nopeampaa ja siten kehitetty rakenneratkaisu on mahdollisesti kokonaistaloudellisesti edullisempi. Kehitettävää ratkaisua testataan käytännön kokeilla, jotta nähdään, toimiiko ratkaisu ja mitä kehittämistarpeita siinä on. Koekappaleille tehdään laattakokeet ratkaisun taivutuskestävyyden selvittämiseksi, vetokokeet tartuntalujuuden määrittämiseksi sekä testataan lämpötilan nousua rakenteessa lämmittämällä sitä keittolevyn ja liekin avulla. Kokeista saatujen tulosten perusteella arvioidaan, kannattaako ratkaisua lähteä kehittämään edelleen. Työssä kehitetty ratkaisu on toteuttamiskelpoinen, mutta vaatii vielä jatkokehitystä ja tarkempaa tutkimusta etenkin tartuntalujuuden ja palonkestävyyden osalta. Ratkaisun kehittämisen kannalta on tärkeää päästä kokeilemaan sen asennusta ja ruiskubetonointia tunneliolosuhteissa, jotta nähdään, toimiiko se myös käytännössä ja kuinka paljon aikasäästöä asennusvaiheessa todellisuudessa syntyy. Koeasennusten toteuttaminen työn laajuudessa ei ollut mahdollista.This master’s thesis focuses on the inner lining of rock tunnel. The inner lining works as water- and thermal insulation for road and railway tunnels. Information about existing solutions is gathered in the form of literary research. Based on the existing solutions the thesis identifies development needs of the inner lining. Ideas of the different solutions for the inner lining in road and railway tunnel are generated based on these needs. The outcome of this thesis is a new insulation-element-structure for inner lining in road and railway tunnels. The thesis presents requirements that have been set to the inner lining of rock tunnels in Finland. From among the solutions is selected the most suitable based on these requirements. This selected solution is developed for a new element structure. Suitable materials to the solution are selected from product manufacturers’ selections. Dimensioning of the structure is determined for a road tunnel located in Helsinki. The biggest advantage of this solution compared to the previous solutions is the installation speed. Faster installation leads to cost savings. The new solution is tested by practical tests to prove it is acting properly. These tests help to find out the development needs of the solution. The specimens are tested for bending resistance, bonding strength and temperature properties. Based on the test results is evaluated if it is worth to develop the product further. The master's thesis leads to the conclusion the developed solution is feasible, but still requires further development and a more detailed examination. Especially the bonding strength and fireproofing need to be improved. In the future, testing the installation and shotcrete the new product in tunnel conditions would be important. The installation and concrete spraying will reveal if the solution works in practice and how much time-saving arises during installation. Implementation of the installation tests was not possible within the limits of this thesis.Description
Supervisor
Rinne, MikaelThesis advisor
Salo, OlliKeywords
verhousrakenne, kalliotunneli, liikennetunneli, ratatunneli, kuituruiskubetoni