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Geologische Vorauserkundung

Bessere Einblicke, höhere Sicherheit

Alle Vorteile auf einen Blick:

  • Frühzeitiges Erkennen potenzieller Hindernisse in Fest- und Lockergestein

  • Vorbereitung und Ausrichtung des Vortriebs auf Geologien mit Störzonen

  • Optimale Gebirgsvorbereitung und Vortriebsstrategie

Potenzielle Hindernisse frühzeitig erkennen

Ob im Festgestein oder in Lockerböden – beim Tunnelbau steht maximale Sicherheit immer an erster Stelle. Die bestmögliche Vorauserkundung des Baugrunds ist von immenser Bedeutung. Trotz intensiver geologischer Voruntersuchungen hält der Baugrund entlang der Tunneltrasse immer wieder sicherheitsrelevante Überraschungen bereit. Durch das frühzeitige Erkennen von Hindernissen oder schwierigen geologischen Zonen wird der Maschinenfahrer gewarnt und kann rechtzeitig mit entsprechenden Gegenmaßnahmen darauf reagieren.

Der Blick voraus mit ISP und SSP

Im Hartgestein stellen vor allem wasser- und luftgefüllte Hohlräume oder abrupt wechselnde Schwächezonen im Fels eine potenzielle Gefahrenquelle dar. Diese können mithilfe des Herrenknecht-Vorauserkundungssystems ISP (Integrated Seismic Prediction) frühzeitig erkannt werden. Dabei wird eine Oberflächenwelle entlang der Tunnelwand geschickt, die an der Ortsbrust in eine Raumwelle übergeht. Beim Treffen auf ein Hindernis wird durch die reflektierte Raumwelle eine Antwort generiert. So kann auf einen stärker zerlegten Fels oder eine wasser- oder luftgefüllte Kluft geschlossen werden, sofern deren äußere Abmessungen (5–10 Meter) groß genug sind.

Im Lockergestein hilft das Herrenknecht-Vorauserkundungssystem SSP (Sonic Softground Probing) dabei, Findlinge, alte Spundwände oder Schächte zu identifizieren, bevor sie zum Hindernis werden. Dabei sind die benötigten Sender und Empfänger in das Schneidrad integriert. Während des Vortriebs wird ein Signal abgestrahlt, das sich ausbreitet und an geologischen oder künstlichen Grenzflächen reflektiert wird. Die reflektierten Signale werden von mehreren Empfängern erfasst und ausgewertet. Auf dieser Basis können vorausliegende Hindernisse in einer Entfernung von bis zu 40 Meter erkannt und visualisiert werden. Der Vorauserkundungsprozess mit ISP oder SSP erfolgt zeitgleich zum Bohrprozess, ohne den Tunnelvortrieb zu beeinträchtigen.

Bohrgeräte für Sondierungsbohrungen

Sondierbohrgeräte mit einer Reichweite von bis zu 100 Meter Entfernung von der Ortsbrust funktionieren je nach Auslegung mit Tophammer-, Imlochhammer- oder Drehbohrverfahren. Aus der Herrenknecht-Entwicklung kommen Kinematik, Verstelleinrichtungen, Hydraulikaggregate und Steuerungen, sodass sämtliche Bohrmuster im Gestein möglich sind. Zur Stabilisierung von heterogenen Böden werden zudem Drainage- und Injektionsbohrgeräte eingesetzt. Mit dem passenden Equipment sind sie für einen Wasserdruck von bis zu 40 Bar geeignet. Ein computergestütztes System erfasst in Echtzeit die beim Vortrieb gewonnenen Mess- und Bohrdaten, verarbeitet diese und übersetzt sie in einen Geologiebericht. Somit kann der Maschinenfahrer rechtzeitig entsprechende Gegenmaßnahmen wie zum Beispiel Injektionsbohrungen oder Vereisungen zur Gebirgsstabilisierung einleiten.

Die Herrenknecht-Vorauserkundungssysteme erhöhen die Sicherheit für Personal und Maschine und ermöglichen gleichzeitig, dass der Zeit- und Kostenrahmen eingehalten und ein zügiger Tunnelvortrieb gewährleistet wird.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.