According to the current state of the art, mechanized tunneling in jointed rock, which at least locally requires support of the tunnel contour, bears risks. In case a Gripper-TBM is used, there is a risk that the corresponding gripper forces cannot be taken over by the rock mass. In case of heading with a shielded TBM, the annular gap grouting as well as the characteristics of the grout are of decisive importance. In case an earth pressure balanced shield machine is used, the potential to transform the rock into an earth mud as well as the risk of torsion of theTBM need to be clarified in advance. Also squeezing rock mass can lead to tremendous difficulties during heading. The shotcrete method can easily be adapted to various conditions so that also difficult ground conditions can be managed. Essential for the success of mechanized tunneling in rock is the selection of an adequate tunnel boring machine. This selection needs to be based on an extensive ground exploration, on a good knowledge of rock mechanics and rock statics as well as on the experience of the involved engineers. Only then, and for tunnels from a certain length onwards, it is possible to take the chance of a shorter construction time in comparison with the shotcrete method, and to carry out an economic TBM-heading.
Im maschinellen Tunnelbau ist der Einsatz von Hartgesteinsmaschinen (Gripper-TBM) in standfestem Fels und der Einsatz von Schildmaschinen im Lockergestein weitgehend Stand der Technik. Dagegen sind maschinelle Tunnelvortriebe in klueftigem Fels, der zumindest bereichsweise eine Sicherung der Hohlraumwand erfordert, noch mit Risiken verbunden. Andererseits bieten maschinelle Vortriebe in solchen Gebirgsverhaltnissen auch die Möglichkeit von im Vergleich zur Spritzbetonbauweise kuerzeren Bauzeiten. Wenn man diese Chance nutzen will, so muessen die potentiellen Risiken allerdings bereits im Zuge der Vorerkundung und der Entwurfsbearbeitung erkannt und durch die Wahl des Vortriebsverfahrens bzw. derVortriebsmaschine auf ein Minimum begrenzt werden. Da maschinelle Vortriebe im Vergleich zur Spritzbetonbauweise weniger anpassungsfahig sind, ist hier der Aufwand fuer die Erkundung undVoruntersuchungen höher anzusetzen. Schließlich stellt auch der Bau einer geeignetenVortriebsmaschine eineVorinvestition dar, die bei der Spritzbetonbauweise nicht in dem Umfang notwendig ist und aufgrund der der maschinelle Vortrieb erst ab einer bestimmten Tunnellange wirtschaftlich ist. Stehen beide Verfahren im Wettbewerb, so sind außer den Kosten und der Bauzeit auch die Risiken zu beruecksichtigen und entsprechend zu bewerten. Das kann beispielsweise in Form einer Risikoanalyse geschehen (WITTKE-SCHMITT et al., 2005). Das Anliegen dieses Beitrags ist es daher die Risiken fuer maschinelle Vortriebe in klueftigem Fels aufzuzeigen und die Unterschiede zur Spritzbetonbauweise herauszustellen. Einleitend wird hierzu zunachst auf die Spritzbetonbauweise und die dabei bestehenden Möglichkeiten zur Sicherung des Hohlraums im Arbeitsbereich eingegangen.
Bei der Spritzbetonbauweise wird der Fels i.A. sprengtechnisch oder mechanisch, wie z. B. mit einem Tunnelbagger, gelöst. Die Sicherungsmittel bestehen aus bewehrtem Spritzbeton, Ausbaubögen, Ankern und bei Bedarf aus einer vorauseilenden Sicherung, wie z. B. aus Spießen.
