Entwicklung automatisierter Messverfahren für Vortriebskontrollen beim Rohrvortrieb

Tunnelvortriebsmaschinen werden eingesetzt, um weitestgehend ohne größere Eingriffe in oberirdischen Geländestrukturen unterirdische Tunnel und Kanäle für Straßen- und Bahntunnel sowie für wasser- und abwassertechnische Anlagen zu errichten. In der vorliegenden Arbeit werden die Entwicklungen automatisierter Messverfahren beschrieben, die eine Alternative zu den herkömmlichen Vortriebskontrollvermessungen darstellen. Die Kontrollvermessungen sind wesentlicher Bestandteil für einen zielgerichteten Vortrieb. Für einen planmäßigen Vortrieb und einer sicheren Einfahrt in den Zielschacht sind Vermessungsnetze, bestehend aus Grundlagen-, Portal- und Vortriebsnetzen, eine Grundvoraussetzung. Es wird gezeigt, dass die Methodenlehre der Netzkonfiguration und die Datumsfestlegungen einen entscheidenden Einfluss auf die Vortriebsgenauigkeit haben. Die Steuerung der Vortriebsmaschinen erfolgt über Navigationssysteme, die aus Lasertheodolit- und Schlauchwaagensystemen sowie Tachymeter bestehen. Die unterschiedlichen Systeme werden mit ihren projektspezifischen Parametern erläutert und in Verbindung mit den Rohrvortriebskontrollvermessungen gesetzt. Basierend auf den Beschreibungen der gebräuchlichen Vortriebskontrollvermessungen wird die Entwicklung der neuen Messverfahren erläutert, die über mehrere Schritte zu dem Bau eines autonomen Messroboters geführt haben. Die in der Praxis gebräuchlichen Vortriebsnetze, Messinstrumente und Gerätschaften werden beschrieben, um daraus Erkenntnisse für das neue autonome Messverfahren ableiten zu können. Die Umsetzung erfolgt über ein darauf abgestimmtes Vortriebsnetz, welches auch eine Neuentwicklung der für das Verfahren unabdingbar wichtigen Messprismen beinhaltet. Die Vorteile des autonomen Messverfahrens mit dem Roboter liegen in einer geringeren Kontrollmesszeit und der damit verbundenen Reduzierung von Baustillstandszeiten. Darüber hinaus entfällt ein Begehen in Rohren mit geringen Durchmessern. Mit der Elimination von gesundheitlichen Beeinträchtigungen werden Forderungen des Arbeits- und Gesundheitsschutzes berücksichtigt. An Hand von Simulationsberechnungen wird gezeigt, dass das autonome Messverfahren zu einer Verbesserung bei den Genauigkeiten am Durchschlagspunkt des Zielschachtes führt. Die geringeren Messzeiten führen zu einer Kosten- und Zeiteinsparung. Die Ergebnisse unterstreichen, dass der autonome Messroboter eine effiziente Alternative zu hergebrachten Kontrollmessverfahren darstellt.