OnSITE: Online Seismisches Abbildungssystem für den Tunnelvortrieb
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OnSITE: Online Seismisches Abbildungssystem für den Tunnelvortrieb
01.08.2006 bis 31.07.2009
Dr. S. Lueth
Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam
- Technische Universität Freiberg, Institut für Geophysik und Geoinformation
- Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften (Seismologie)
- Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG) Hannover
- HOCHTIEF Solutions AG Essen
- Ed. Züblin AG Stuttgart
- Geotechnisches Ingenieurbüro Prof. Fecker und Partner (GIF) GmbH Ettlingen
Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
Erkundung, Nutzung und Schutz des unterirdischen Raumes
Ein großes Problem beim Felstunnelbau sind unvorhersehbare Änderungen der Gebirgseigenschaften während des Bohrvorganges. Dabei können abrupte Veränderungen der Gesteinszusammensetzung, das Auftreten von Bruchzonen und Hohlräumen sowie plötzlicher Wassereinbruch zu einer schwerwiegenden Störung von Tunnelbaumaßnahmen führen, was wiederum mit einer Gefährdung des Bohrpersonals und erheblichen finanziellen Verlusten durch längere Ausfallzeiten der Tunnelbohrmaschine einhergehen kann. Im Rahmen des Verbundprojektes OnSITE soll Abhilfe durch die Entwicklung eines hochauflösenden seismischen Vorauserkundungssystems geschaffen werden. Das Verbundvorhaben gliedert sich in drei Teilprojekte:
- Entwicklung von Hardware zur Erfassung seismischer Daten
Entwicklung eines modularen Systems seismischer Quellen für die Vorauserkundung
Konstruktion von Geophon-Felsankern mit drahtloser Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung - Entwicklung von Abbildungssoftware für den Tunnelbau
Seismische Vorauserkundung während der Bohrung unter Verwendung von Rayleighwellen
Ermittlung gesteinsphysikalischer Parameter von Heterogenitäten mittels Reflexionsspektroskopie - Geologische Interpretation und ingenieurtechnische Anwendung
Geologische Interpretation hochauflösender seismischer Abbildungen mit Hilfe neuronaler Netzwerke
Anpassung der Ergebnisse an die für den Tunnelbau spezifischen Ansprüche
Die geplanten Verbesserungen der geophysikalischen Vorauserkundung sollen zu einer Erhöhung der Sicherheit beitragen, weil Gefährdungen durch Änderungen der Gebirgseigenschaften frühzeitig erkannt werden können. Durch die zu erwartende schnellere und rechtzeitige Detektierung von Störungen und Schwächezonen im Gestein entstehen weniger Ausfallzeiten, wodurch der gesamte Bohrvorgang wesentlich effizienter wird. Der Test des Systems soll im Rahmen realer Tunnelbauprojekte (Gotthard-Basis-Tunnel, Katzenberg Tunnel) erfolgen.