Short-term prediction of shotcrete utilization based on observations during tunnelling / Kurzzeitprognose der Spritzbetonauslastung auf Basis von Beobachtungen während des Tunnelvortriebs

Displacement curves in tunnelling depend both on time and the distance from the face and have thus not died down immediately after excavation. Therefore - the applied shotcrete lining experiences temporally variable loading, which depends on the forced strain curve and on the material behaviour of the shotcrete. Overloading of the shotcrete lining leads to crack formation, costly and laborious repair work and possibly also to dangerous situations for those present at the location, and should therefore be prevented. With the method presented in this article, which combines geological-geotechnical parameters and the interpretation of measured displacement data, the accuracy of the short-term prediction of the system behaviour can be improved. This makes it possible to react early to any potential overloading of the planned support and adapt it if necessary (e.g. changeover to ductile support). The article concludes with an explanation of the method through the example of the Semmering Base Tunnel, contract SBT 1.1 - Tunnel Gloggnitz.
Verschiebungsverläufe im Tunnelbau sind sowohl zeit- als auch vom Ortsbrustabstand abhängig und somit nicht sofort nach dem Ausbruch abgeklungen. Daher erfährt die aufgebrachte Spritzbetonschale eine zeitlich variable Auslastung, die vom aufgezwungenen Dehnungsverlauf und vom Materialverhalten des Spritzbetons abhängt. Eine Überbeanspruchung der Spritzbetonschale führt zur Rissbildung, zu kosten- und zeitintensiven Sanierungsarbeiten und gegebenenfalls zu gefährlichen Situationen für das Personal vor Ort und sollte somit verhindert werden. Mit der in diesem Beitrag präsentierten Methode ist es möglich, anhand einer Kombination von geologisch-geotechnischen Parametern und der Messdateninterpretation von Verschiebungsverläufen die Prognosesicherheit des Systemverhaltens zu erhöhen. Damit kann bereits frühzeitig auf eine allfällige Überbeanspruchung des geplanten Ausbaus reagiert und dieser gegebenenfalls vor Ort angepasst werden (z. B. Umstellung auf duktilen Ausbau). Der Beitrag schließt mit der Erläuterung der Methode an einem Fallbeispiel vom Semmering-Basistunnel, Baulos SBT 1.1 - Tunnel Gloggnitz, ab.