Drilling processes to explore the rock mass and groundwater conditions in correlation with TBM-tunnelling / Bohrtechnische Verfahren zur Erkundung der Gebirgs- und Bergwasserverhältnisse im Zusammenhang mit TVM-Vortrieben

Deep Alpine tunnels are characterised by great lengths and deep overburden and are mostly bored by TBMs. The exploration of rock mass conditions plays an essential role with regard to the technical feasibility, the estimation of advance rates and the safety and cost-effectiveness of a project. Investigation drilling from the surface is often not possible due to the topographical conditions and the very high cost considering the great depths involved. Most TBMs are therefore designed to permit the exploration of the ground in parallel to continued tunnelling.
This paper offers an overview of currently available drilling processes, with hammer drilling with logging of drill data, core drilling with the use of preventers and directional drilling methods. Special attention is paid to the restricted space available at the cutterhead of a TBM and the practicalities of installing machinery. The quality of exploration results under the conditions of TBM operation, which is mainly intended to optimise advance rate, is also considered.
Tiefliegende Alpentunnel sind gekennzeichnet von großen Vortriebslängen und hohen Überlagerungen und werden vorwiegend mit TVM's aufgefahren. Die Erkundung der Gebirgsverhältnisse spielt dabei eine wesentliche Rolle im Hinblick auf die technische Machbarkeit, die Einschätzung von Vortriebsleistungen sowie die Sicherheit und die Wirtschaftlichkeit eines Projekts. Erkundungsbohrungen von der Geländeoberfläche sind wegen der topographischen Verhältnisse, aber auch wegen der sehr hohen Kosten aufgrund der großen Überlagerungshöhen oft nicht machbar. Daher werden die meisten TVM-Vortriebe mit einer parallel zum Vortrieb laufenden Untergrunderkundung konzipiert.
Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die aktuellen Bohrverfahren von Hammerschlagbohrungen mit Bohrdatenaufzeichnung über Kernbohrungen mit dem Einsatz von Bohrpreventern bis hin zu gesteuerten Bohrmethoden. Dabei wird speziell auf die Anforderungen der engen Platzverhältnissen im Bereich des Bohrkopfs einer TVM und deren gerätetechnischen Möglichkeiten eingegangen. Darüber hinaus erfolgt eine Betrachtung der Qualität der Erkundungsergebnisse unter den Zwängen eines TVM-Vortriebs, der in erster Linie auf Vortriebsleistung ausgelegt ist.