ABSTRACT:

A water tunnel, 3.5 m diameter wide and about 3000 m long was constructed by means of a TBM Robbins 221/118, in some 8 months, for increasing the supply of the aqueduct of Rovereto town (Trento-Italy). The tunnel crosses three lithological types: an oolitic limestone, a grey limestone and a dolomite. From the results of a structural and geological survey made in the tunnel and from some rock properties measured by laboratory tests, it was possible to make a comparison between the expectations from surface mapping, the actual geological situation and the effective performances of the TBM. On the basis of a previous statistical model of the rock-TBM interaction carried out by the authors, by checking the validity of the prediction criteria, it was possible to forecast the TBM performances.

RESUME:

Le soudain developpement industriel a oblige la ville de Rovereto (Trento-Italie) d"accroître le debit de son aqueduct. Un tunnel de 3.5 m de diamètre et 3000 m de longueur a ete pourtant construit par moyen d"une foreuse pleine section. Robbins 221/118 à travers des calcaires et des dolomies. Par moyen de releves geologiques et structurels à la surface d"abord, et ensuite dans le tunnel il a ete possible une comparaison entre la geologie superficielle et celle en souterraine. Aussi il a ete possible de comparer les performances de la foreuse, predites sur la base d"un modèle d"interaction roche-machine, et celles mesurees pendant le travail même de la foreuse et de verifier la validite du modèle utilise.

ZUSAMMENFASSUNG:

Die industrielle Entwicklung der Stadt Rovereto (Trient, Italien) erforderte immer höhere Wassermengen fuer Industriestatten und Wohnsiedlungen. Ein 3 km langer Wasserstollen wurde dazu durch einer Robbins 221/118 Vollschnittmaschine mit einem 3.5 m Durchmesser in etwa 8 Monate gebohrt. Die Tunneltrassierung fahrt drei geologische Hauptformationen durch: den oolitischen Kalkstein, den feinkörnigen Kalkstein, den dolomitischen Kalkstein. Im Folge einer, im aufgefahrenen Stollen durchgefuehrten, strukturellen und geologischen Untersuchung und aus den Ergebnissen von Laborversuchen zwecks der Bestimmung von Gesteinseigenschaften-wurde die Anstellung des vergleiches zwischen den aus den Erkundigungen erwarteten und den wirlich getroffenen geologischen Lagen, hinsichtlich der vortriebmachinenleistung, sinnvoll. Mittels eines, von den Verfassern angeschaften, statistischen Modelles der zusammenwirkung zwischen Fels und Kopf, wurden also die Voraussage der Leistung der vortiebmaschine und zugleich die Feststellung den Zuverlassigkeit des Modelles und den Gueltigkeitdes angewandten Verfahrens möglich.

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INTRODUCTION

In the latest years, TBM expanded the range of application both in the hard and sound rock field and in the so called "weak rock" field. The development trend of the TBM is towards a "general purpose" tunnel excavation machine.

Because of this trend, criteria to predict machine"s performances are more and more needed. To be effective, the criteria should encompass as well the rock borability as the tunnel stability aspects, being TBM advance rate linked to both.

The availability of suitable predictive criteria, however, is only one side of the problem, the other side being represented by the amount and the quality of the geological knowledge and of the geotechnical data available before excavation.

This paper is aimed to illustrate a predictive criterion drawn by the authors from geological and geotechnical investigations carried out on a number of Italian cases (Innaurato et alii, 1988) and from literature data, and to check its validity against a particular case (the Rovereto tunnel, recently completed in North Italy). Both aspects of the problem (the forecasting criterion and the reliability of the data on which the forecast is based) are considered.

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