Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Freie Fahrt für riesige Tunnelbohrmaschinen

16.02.2009
RWTH erforscht Ursachen für kostenaufwändige Verklebungen an Riesenbohrern

Tunnelbauer haben ein großes Problem: Feinkörnige Gesteine machen ihnen das Leben schwer. Das Ausbruchmaterial setzt sich leicht an den bis zu 15 Meter großen Schneidrädern fest - und dann geht häufig nichts mehr. Die Verklebungen können zu kostenintensiven Blockaden führen und stellen daher ein großes Problem für die Industrie dar.

In einem Forschungsprojekt will die RWTH Aachen die ablaufenden Prozesse an den Mineraloberflächen genauer untersuchen und neue Methoden entwickeln, um sie zu beeinflussen. An dem Vorhaben mit einer Fördersumme von insgesamt 500.000 Euro sind drei RWTH-Institute und mehrere Industriepartner beteiligt. Das Projekt wird im Rahmen des Sonderprogramms "Geotechnologien" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Vor allem weiche Gesteine wie Ton- oder Schluffsteine verkleben die Schneidräder schnell. Die häufigen Säuberungen der Riesenbohrer sind zeit- und kostenaufwändig. Um die Haftung der Minerale an den Maschinen zu reduzieren, werden Zusatzstoffe wie Polymere und Tenside in den Tunnelvortrieb eingebracht. Das Verfahren hat allerdings große Nachteile: Es verursacht zum Beispiel zusätzliche Kosten, um das kontaminierte Ausbruchmaterial umweltgerecht zu entsorgen.

"Bislang wurden vor allen die Auswirkungen des Verklebungsproblems bekämpft. Wir wollen bei den Ursachen ansetzen", erklärt Dipl.-Ing. Martin Feinendegen vom Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH. Die Aachener Forscher beschäftigen sich dabei mit der gesamten Prozesskette: von der mikroskopischen Ebene bis hin zur riesigen Tunnelbohrmaschine. "Das hat es so noch nie gegeben", sagt der Wissenschaftler. Zunächst sollen die Verklebungseffekte, die im Tunnelbau auftreten, im Labor simuliert werden. "Dann werden wir die Oberflächen gezielt manipulieren - erst im Labor, später auch in großmaßstäblichen Technikumversuchen", so Feinendegen. Untersuchungen vor Ort sind bei den Industriepartnern des Forschungsprojekts möglich.

Die Aachener Forscher wollen auch untersuchen, ob sich die Prozesse an den Mineraloberflächen schon im Vorfeld einer Baumaßnahme oder spätestens bei der Baugrunduntersuchung erkennen lassen. "Wir wollen einen baustellentauglichen Versuchsaufbau erarbeiten, der die Anhaftungen quantifizieren kann. Darauf aufbauend werden wir ein Klassifizierungsschema für das Verklebungspotenzial ausarbeiten", erklärt der Ingenieur. So sollen die Eigenschaften des Baugrunds zu jedem Zeitpunkt des Projekts - insbesondere bereits in der Planungsphase - schnell und einfach anhand von Bodenproben bestimmt werden können. Mögliche Beeinträchtigungen durch Verklebungen würden dadurch bereits im Vorfeld erkannt. Angepasste Lösungen sollen letztlich dafür sorgen, dass die Verklebungen verhindert oder zumindest minimiert werden.

An dem Forschungsprojekt beteiligt sind der Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie, das Lehr- und Forschungsgebiet Ton- und Grenzflächenmineralogie sowie der Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen und das Institut für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Verkehrswasserbau der RWTH Aachen. Als Industriepartner sind die Herrenknecht AG als Marktführer für Tunnelbohrmaschinen, die Ed. Züblin AG Tunnelbau und die MARTI Tunnelbau AG aus der Schweiz als ausführende Firmen sowie der französische Hersteller für Additive Condat Lubrifiants beteiligt.

Weitere Informationen erteilt:

Dipl.- Ing. Martin Feinendegen
Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen
Tel: 0241/8025249
E-Mail: feinendegen@geotechnik.rwth-aachen.de
i.A. Alain Kniebs

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Die Brücke, die sich dehnen kann
20.02.2018 | Technische Universität Wien

nachricht Zustandsmatrix zur Beurteilung des Gefahrenpotentials von Gebäuden
20.02.2018 | HIS-Institut für Hochschulentwicklung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics