Entwicklung von EPB-Schilden

Erddruckschilde sind eine der neuesten Entwicklungsformen heutiger Schildvortriebsmaschinen. Erste Vorgänger gibt es erst seit den 1970er Jahren. In dieser Zeit hatte man in Japan eine neue Maschine entwickelt, um den hohen Setzungsanforderungen und Umweltschutzauflagen der dortigen Regierung gerecht zu werden. Weiterentwicklungen dieses Vorgängers haben sich schnell auf den heutigen Tunnelbaustellen etabliert und sind heute auf der ganzen Welt wiederzufinden.

Bild 1: EPB-Schild

Die modernen EPB-Schilde können nicht nur standfeste weiche Böden unterhalb des Grundwasserspiegels auffahren, sondern meistern auch harte Gesteinsschichten und Hohe Grundwasserdrücke. Diese Weiterentwicklung ist auf viele Bauteile, Konditionierungsmittel und Systeme zurückzuführen, die im Laufe der Jahrzehnte durch die Entwickler erforscht und getestet wurden.

Bild 2: EPB-Schild des Projektes ,,Waterview Connection"

Erddruckschilde stützen die Ortsbrust mit einem Erdbrei aus dem abgebauten Boden, der mit Konditionierungsmit-teln behandelt wird. Die Konditionierungsmittel bringen den Erdbrei in die benötigte Konsistenz und geben ihm die nötigen Eigenschaften die er benötigt um den bestmöglichen Stützdruck zu gewährleisten. Der Stützdruck den der Erdbrei gegen die Ortsbrust ausübt muss gleich groß sein, wie der Erd- und Wasserdruck aus dem anstehenden Erdreich.

Bild 3: Prinzip Stützdruck

Der Vortrieb eines Erddruckschildes funktioniert dadurch, dass sich das Schneidrad (1) dreht und dabei den Boden aus dem Erdreich löst. Der abgebaute Boden gelangt durch die Öffnungen des Schneidrades in die Abbaukammer (2) dahinter.

Bild 4: Bauteile EPB-Schild

Die Abbaukammer ist durch das Schild (3) und dem Schneidrad vom Erdreich getrennt und durch eine Druckwand (4) vom bereits fertiggestellten Tunnel. In der Abbaukammer wird der Stützdruck durch die Vortriebspressen (6) und dem Schneckenförderer (5) so kontrolliert, dass ein Gleichgewicht entsteht. Gefördert wird das Material durch den Schneckenförderer, der dieses druckdicht aus der Abbaukammer fördert und in der Regel auf ein Transportband ablegt.