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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

TBM-Hartgesteinsvortriebe: Auf dem Weg zu einer verbesserten Prognose?

Hard rock TBM tunnelling – on the way to a better prognosis?

Fuenf Universitaeten aus Oesterreich, Deutschland und der Schweiz, die intensiv mit Partnern aus der Wirtschaft, Bauherren, Firmen, Ingenieurbueros und TBM-Herstellern zusammenarbeiten, entwickeln gemeinsam ein neues Prognosemodell fuer die TBM-Vortriebsleistung und den Rollenmeissel-Verschleiss (das “ALPINE MODEL”). Grundsaetzlich soll das neue Modell wie das zugrunde liegende Modell von Gehring aufgebaut sein, dessen Basis aus der Berechnung der Penetration durch das Verhaeltnis von Diskenlast und Einaxialer Druckfestigkeit besteht. Nachdem diese Beziehung aus Daten abgeleitet ist, die in den 1980er Jahren aus einer beschraenkten Anzahl von Projekten gesammelt wurden, ist es von unmittelbarer Bedeutung, diese Datenbasis auszuweiten und dafuer ein Standardverfahren zu etablieren. Fuer Vor-Ort-Versuche wird der sogenannte “Start-Stop-Penetrationsversuch” als effizienteste und geeignetste Methode angesehen. Dieser Versuch kann mit der TBM waehrend des Vortriebs durchgefuehrt werden und fuehrt daher nur zu sehr geringen Vortriebsverzoegerungen. Neben der Aufzeichnung der TBM-Vortriebsdaten waehrend des Penetrationsversuchs muessen eine detaillierte geologische Dokumentation der Ortsbrust und der Laibung sowie felsmechanische Laboruntersuchungen der Gesteine vorgenommen werden. Eine grosse Anzahl von solchen Penetrationsversuchen wurde bei unterschiedlichen Tunnelprojekten durchgefuehrt, um die Basis-Formel zu validieren beziehungsweise zu verbessern. Einige erste Ergebnisse werden vorgestellt. Andere Themen umfassen die heranzuziehenden felsmechanischen Kennwerte, den Einfluss der Primaerspannungsbedingungen an der Ortsbrust und die Abrasivitaet des Gesteins. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Five universities from Austria, Germany and Switzerland, working intensively together with partners from the industry, client organisations, companies, consultants and TBM manufacturers, have combined to develop a new prognosis model for TBM advance rate and disc wear (the “ALPINE MODEL”). Fundamentally, the new model is to be a development of the model from Gehring, which calculates the penetration from the ratio of disc load to uniaxial compression strength. Since this equation was derived from data collected from a limited number of projects in the 1980s, it is of great importance to widen the data base and to establish a standardised process for this purpose. For on-site tests, the “Start-stop-penetration test” is considered the most efficient and suitable method. This test can be carried out with the TBM in the course of tunnelling and thus results in little delay. In addition to the recording of TBM data during the penetration test, detailed geological documentation of the face and the tunnel sides has to be undertaken, accompanied by geomechanical laboratory tests. A large number of such penetration tests have now been carried out on various tunnel projects in order to validate and improve the basic formula. Some of the first results are described in this article. Further themes include the rock mechanical parameters to be used, the influence of the primary stress conditions at the face and the abrasiveness of the rock. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Thuro, K
    • Wilfing, L
    • Wieser, C
    • Ellecosta, P
    • Kaesling, H
    • Schneider, E
  • Publication Date: 2015-6

Language

  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01578312
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 21 2015 9:22AM