Vortriebsverfahren - Erddruckschild

Abstract

Durch vermehrte Investitionen in Infrastruktur werden u.a. auch Tunnelprojekte forciert. Wo die geologischen Bedingungen es zulassen bieten maschinelle Vortriebe eine leistungsfähige Alternative zur konventionellen Tunnelbauweise. Ein Großteil dieser Projekte wird mit sogenannten Erddruckschilden durchgeführt. Die Kernpunkte eines maschinellen Vortriebs müssen verfahrenstechnisch und wirtschaftlich erfolgreich absolviert werden um den Erfolg eines Projektes zu garantieren. Einleitend werden die Charakteristika der Tunnelvortriebsmaschinen erläutert, wobei anschließend genauer auf die Verfahrenstechnik und Steuerung der Erddruckschilde eingegangen wird. In den Hauptkapiteln werden mit Hilfe der erlangten Kenntnisse vorerst die theoretischen Hintergründe der Bodenkonditionierung, Ringspaltverfüllung sowie der Schildschwanzdichtung aufgezeigt. Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Arbeit ist die Erstellung von Vergleichsstudien im Zuge des Projektes Green Line Underground Doha. Dabei werden Verbrauchsanalysen unterschiedlicher Produkte im Zusammenhang mit Bodenkonditionierung und Schildschwanzfett erstellt. Um die gewonnenen Daten akkurat vergleichbar zu machen sind neben Annahmen vor allem Interpretationsgrundlagen zu schaffen. Abgerundet wird die Vergleichsstudie mit Testversuchen vor Ort, die eine relative Differenzierung der Qualität verschiedener Produkte wiedergeben. Eine sachgemäße Einstellung der drei Kernpunkte eines maschinellen Vortriebes mit Erddruckschilden ist vor allem während der Startphase notwendig. Gewonnene Erfahrungen aus dem Projekt Green Line Underground Doha geben diesbezüglich einen Aufschluss über die Art und den Umfang dieser Arbeiten. Durch diese Maßnahmen ist es möglich den Verbrauch effektiv zu senken und somit die Wirtschaftlichkeit des Projektes zu gewährleisten.

With increasing investment in infrastructure also tunnelling projects are getting more. If the geological conditions are suitable, mechanical tunnelling is a powerful alternative to conventional tunnelling. The majority of these projects is carried out with so-called EBP - shields. The key points must be completed procedurally and economically successful to guarantee the success of the whole project. This thesis begins with a brief overview of the basics and characteristics of mechanical tunnelling. The following sections will then explain the process engineering and controlling of EPB - shields in detail. The main chapters begin by laying out the theoretical backgrounds of soil conditioning, annular gap filling and tailskin seal. An essential part of this thesis is the creation of comparison studies in course of the project -Green Line Underground Doha-. This includes a consumption analysis of different products related to soil conditioning and tailskin grease. To compare the analysis in a fair way, some assumptions and interpretation basics have to be made in advance. In addition to the comparison studies some field tests, which give a relative differentiation of the quality of the products, are included. Proper adjustment of the three key elements of mechanical tunnelling with EPB - shields is especially necessary during the start-up phase. The experiences gained from the project "Green Line Underground Doha" give some information about the nature and scope of this work. Due to these measures, it is possible to reduce the consumption effectively and ensure the economic viability of the project.