Development tendencies in mechanised tunnelling - Review and development tendencies for shield machines with slurry and earth pressure support / Entwicklungstendenzen im maschinellen Tunnelbau - Übersicht und Entwicklungstendenzen für Schildmaschinen mit Flüssigkeits- und Erddruckstützung

The demand for efficient tunnels for traffic and utilities is increasing as living space above ground becomes scarce. This requires mechanized tunnelling technology, which sets standards regarding safety, profitability and environmental protection - in traffic tunnelling and in the trenchless construction of utility tunnels such as sewer, water supply, and cable tunnels, or oil and gas pipelines. Different types of machines and working principles have been developed to master the geological and hydrological requirements of tunnelling projects worldwide. Continuous research and development activities have lead to a constant improvement of tunnelling performance; today's TBM technology is therefore capable of handling unstable face conditions with water pressures up to 15 bar. This paper gives an overview of the development steps and of state-of-the-art tunnelling equipment for soft ground application, examines the feasibility of tunnel visions and highlights the innovative and current design approaches for today's specific project requirements.
Der Bedarf an leistungsfähigen Verkehrs- und Versorgungstunneln steigt mit der Verknappung des Lebensraums an der Erdoberfläche. Dies erfordert eine mechanisierte Tunnelbautechnologie, die Maßstäbe hinsichtlich Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz setzt - sowohl im untertägigen Verkehrswegebau als auch im grabenlosen Bau von Versorgungstunneln wie Abwasserkanälen, Wasser- und Leitungstunnel oder Öl- und Gasleitungen. Um die geologischen und hydrologischen Herausforderungen von Tunnelbauprojekten auf der ganzen Welt zu bewältigen, wurden unterschiedliche Maschinentypen mir verschiedenen Arbeitsmodi entwickelt. Permanente Forschung und Entwicklung führten zu einer steten Verbesserung der Vortriebsleistung; die heutige TBM-Technologie kann demzufolge auch Situationen mit instabiler Ortsbrust und Wasserdrücken bis zu 15 bar erfolgreich meistern. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklungsschritte und den Stand der Technik der Tunnelvortriebstechnik im Lockermaterial, bietet einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen und hebt die innovativen und aktuellen Konstruktionsansätze für jüngst durchgeführte Projekt mit spezifischen Anforderungen hervor.