Verlag > Bauingenieur > Artikel
   

Bauingenieur - Ausgabe 7/8-2005, S. 337-342

Erfahrungen mit der FEM-Simulation im Rahmen des Prozesscontrollings beim Schildvortrieb

Bei einem modernen Schildvortrieb wird im Rahmen des Prozesscontrollings ein Soll-Ist-Vergleich gemessener Maschinendaten und geodätischer Messungen in Echtzeit mit den entsprechenden Prognosen aus vorangegangenen Berechnungen durchgeführt. Grundlage der Prognosen ist die genaue Kenntnis über die Interaktion zwischen Schildmaschine und Baugrund.

Eine Möglichkeit zur Bestimmung der Soll-Werte besteht mittels dreidimensionaler Finite-Elemente-Berechnungen. Neben einer genauen Erfassung des Baugrunds kann hier beispielsweise der Stützdruck an der Ortsbrust, der Druck im Schildspalt und auch die Ringspaltverpressung detailliert simuliert werden.

Andererseits werden bei einer FE-Simulation verfahrenstechnische Details wie beispielsweise die Bodenkonditionierung oder die Vortriebsgeschwindigkeit nicht berücksichtigt. Diese Einflüsse und auch die Interaktion verfahrenstechnischer Teilprozesse können beispielsweise mittels wissensbasierter Methoden durch einen zeitsynchronen Soll-Ist-Vergleich erfasst und beurteilt werden.

Zur Optimierung des klassischen Controlling-Kreislaufs wird daher empfohlen, diesen um den Einsatz von Finite Elemente Berechnungen und auch um die Verwendung wissensbasierter Methoden zu erweitern.

Experiences with FEM-simulation in the framework of process controlling during shield tunnelling

In the framework of process controlling during modern shield tunnelling, permanent comparison is carried-out in real-time between the measured values from the machine operation and from the ground monitoring with the target values obtained from specific prognosis. The basis of the prognosis is the detailed knowledge of the interaction between shield machine and ground.

A possibility for determining the target values are three-dimensional Finite Element calculations. Besides an exact description of the ground, a detailed simulation of the tunnelling machine is possible, i.e. the application of the face-pressure, the pressure in the shield gap and the ring gap grout injection.

On the other hand, specific process engineering details such as ground conditioning or the advance speed are not considered. These influences as well as further process engineering details can be analysed for instance using knowledge based methods in combination with a real-time comparison of the target and the measured values from the machine data and from the ground reaction.

In order to optimise the classical controlling circle, it is strongly recommended, to extend it by the use of Finite Element analysis and knowledge based methods.

Autor(en):
Maidl, B.; Maidl, U.; Ruse, N.

Den vollständigen Beitrag können Sie zum Preis von 19,00 € als pdf-Datei hier abrufen.

Mehr Infos zu ClickandBuy


IMPRESSUM  |  © SPRINGER-VDI-VERLAG 2016