Drei Bochumer Sonderforschungsbereiche gehen in die dritte Förderphase

Sonderforschungsbereich 837 „Interaktionsmodelle für den maschinellen Tunnelbau“

Tunnel werden heute durch unterirdische Fabriken weitgehend automatisch gegraben und befestigt. Eine Herausforderung dabei sind zum Beispiel unterschiedliche Baugründe, Grundwasserverhältnisse und die Bebauung an der Oberfläche, die natürlich keinen Schaden nehmen soll.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Bauingenieurwesen, Computational Engineering, Geowissenschaften und Maschinenbau erforschen im Sonderforschungsbereich alle Prozesse, die Sicherheit und Effizienz im maschinellen Tunnelbau betreffen, und deren Wechselwirkungen.

„Stand in den ersten zwei Projektphasen der maschinelle Tunnelbau im Lockergestein im Vordergrund, so widmen wir uns in der dritten Förderperiode auch schwierigen geologischen Verhältnissen, die dem Einsatz von Tunnelvortriebsmaschinen bisher Grenzen setzen“, sagt Sprecher Prof. Dr. Günther Meschke.

Dazu gehören zum Beispiel unzureichend verstandene Wechselwirkungen zwischen Vortrieb und quellfähigem Baugrund sowie ein neuartiger verformungstoleranter Tunnelausbau. Aus der engen Verbindung werkstoffwissenschaftlicher und gesteinsphysikalischer Analysen erwarten die Forscher Erkenntnisse zur Leistungsfähigkeit des Vortriebs in schwierigen Gesteinsformationen.

Numerische Simulationsmodelle, die den Baugrund und alle wesentlichen technischen und logistischen Verfahrensabläufe abbilden, sollen Planungsansätze und Vortriebsprozesse umweltschonender und risikoärmer machen. Geplant sind auch echtzeitfähige Planungswerkzeuge und eine simulationsbasierte App bereitszustellen, die es erlauben, Tunneltrassen interaktiv zu optimieren sowie die Steuerung der Tunnelvortriebsmaschine während des Vortriebs zu unterstützen.

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