Determination of the system behaviour based on data analysis of a hard rock shield TBM / Analyse der Maschinenparameter zur Erfassung des Systemverhaltens beim Hartgesteins-Schildvortrieb

Sowohl die technischen Rahmenbedingungen als auch die üblichen Vortriebsgeschwindigkeiten einer Tunnelvortriebsmaschine mit Schild (TVM-S oder TVM-DS) im Hartgestein beschränken die Fähigkeit des verantwortlichen Personals, die geologisch-geotechnischen Verhältnisse bzw. das Systemverhalten anhand der augenscheinlichen Inspektion und der geotechnischen Messdaten zu erfassen. Da am Baulos KAT2 des Koralmtunnels eine systematische und lückenlose Vorauserkundung betrieben wird, entsteht dadurch eine "Lücke" zwischen der Prognose (anhand der Bohrungen und/oder der geophysikalischen Methoden) und den beobachteten Verhältnissen.

Auf Grundlage bestehender Veröffentlichungen konnten für die täglichen Vergleiche zwischen dem beobachteten Systemverhalten und den analysierten Maschinendaten im Zuge des kontinuierlichen Vortriebs KAT2 ein Verfahren entwickelt werden, das zuverlässige Aussagen über die wesentlichen Aspekte des Systemverhaltens beim kontinuierlichen Vortrieb erlaubt und somit Rückschlüsse hinsichtlich der aufgefahrenen geologisch-geotechnischen Verhältnisse ermöglicht. Die Identifikation der relevanten Parameter und der Auswerteverfahren erfolgte im "Trial-and-error"-Verfahren: Alle theoretisch relevant erscheinenden Maschinenparameter wurden mit den Beobachtungen vor Ort verglichen und in den endgültigen Satz von aussagekräftigen Parametern aufgenommen bzw. als unbrauchbar verworfen.

Zuverlässige Aussagen über die Ortsbruststabilität, den qualitativen Zerlegungsgrad, die Profilmaßhaltigkeit im Bohrkopfbereich, den Zustand des Ringspalts und die Blockigkeit des Gebirges können mit diesem Verfahren getroffen werden. Die Ergebnisse werden täglich von den verantwortlichen Geologen und Geotechnikern verwendet, um die Prognosen zu verifizieren, das Prognosemodell stetig fortzuschreiben und zu verfeinern und nach Erfordernis Zusatz- bzw. Sondermaßnahmen zu empfehlen.