Equipment for advance probing and for advance treatment of the ground from the TBM / Einrichtungen zur Vorauserkundung und vorauseilenden Gebirgsbehandlung auf einer TBM

In the planning phase of a tunnel project, site investigations are carried out, geotechnical data is collected and analyses produced. A favourable and practical tunnel alignment is determined and the geological units to be bored through are described, classified and the risks for tunnelling are estimated. Nonetheless, the ground passed through will always have surprises in store, in mechanised as in conventional tunnelling, in hard rock and in loose ground. Rock type, hardness and strength, degree of jointing, occurrence and formation of fault zones and karst features, formation water ingress etc. can all deviate from the forecast information.
This article is concerned with the subject of mechanised tunnel driving in hard rock, in particular with the equipment for advance probing integrated into the machine and methods of advance treatment of geologically conditioned disruptions and deviations to ensure that mechanised boring can continue in safety. This includes details of the advance probing methods used from drilling, through radar technology, to seismic applications and their possible combinations. The advance treatment of the ground that follows or is directly linked to the investigation is described through concepts and practical examples (e.g. grouting, advance drilling and pipe screens).
In der Planfeststellungsphase eines Tunnelbauprojekts werden Vorerkundungen durchgeführt, geotechnische Daten gesammelt und Analysen erstellt. Eine günstige und durchführbare Tunneltrasse wird festgelegt und die zu durchörternden geologischen Einheiten beschrieben, klassifiziert und auf tunnelvortriebsrelevante Risiken eingeschätzt. Dennoch hält der Baugrund für den maschinellen wie auch den konventionellen Tunnelbau sowohl im Hart- als auch im Lockergestein immer wieder Überraschungen bereit. Gesteinstyp, -härte und -festigkeit, Klüftungsgrad, Auftreten und Ausbildung von Störzonen und Karstvorkommen, Bergwasserzutritt u. ä. können von den prognostizierten Werten und Erkenntnissen abweichen.
Der Beitrag befasst sich mit der Thematik des maschinellen Tunnelvortriebs im Hartgestein, insbesondere mit den maschinenintegrierten Einrichtungen zur Vorauserkundung sowie mit den Möglichkeiten, das Gebirge im geologisch bedingten Stör- oder Abweichungsfall soweit vorauszubehandeln, damit der maschinelle Vortrieb gesichert fortgeführt werden kann. Dabei werden die genutzten Vorauserkundungsmethoden von konventionell bohrend über Radartechnologie bis hin zu seismischen Anwendungen und möglichen Kombinationen der Methoden erörtert. Die an die Vorauserkundung anschließende oder auch mit ihr direkt verknüpfte Vorausbehandlung des Gebirges wird anhand von Konzepten und Praxisbeispielen (z.B. Injektionen, Vorausbohrungen und Rohrschirme) dargestellt.