Gesperrte Straßen, Verkehrsprobleme, Beeinträchtigung des Straßenbildes und hohe Kosten durch die Verlegung großer Erdmassen sind häufige Probleme bei der Verlegung unterirdischer Leitungen mit herkömmlichen Methoden. Daher werden zunehmend grabenlose Techniken eingesetzt, um unterirdische Rohre und Kabel mit minimaler Beeinträchtigung der Oberfläche zu verlegen. Diese Techniken bieten eine intelligente Lösung für die Probleme, erfordern aber ein hohes Maß an Präzision, da kleine Abweichungen große Auswirkungen auf die Stabilität der unterirdischen Strukturen haben können. Iv wendet einen speziellen Ansatz an, um diese Präzision zu gewährleisten.
Eine beliebte Methode ist der Rohrvortrieb, auch bekannt als "Jacking". Bei dieser Technik werden die Rohre unterirdisch verlegt, ohne einen großen Graben auszuheben. Eine besondere Form des Rohrvortriebs ist das sogenannte GFT-Verfahren (Closed Front Drilling). Bei dieser Technik wird ein Bohrschild mit einem rotierenden Bohrrad an der Vorderseite verwendet, das den Boden aushöhlt, um einen Tunnel zu schaffen. Der Bohrschild stützt die Tunnelwand, während das Bohrrad den Boden aushöhlt. Unmittelbar hinter dem Bohrschild werden die Rohre, auch Bohrgestänge genannt, eingebracht. Der Vorgang beginnt in einem Pressschacht, in dem der Bohrschild mit Hydraulikzylindern weggeschoben wird. Die Pressböcke drücken gegen eine Stützfront auf der Rückseite des Bohrlochs. Sobald der Bohrschild verschoben ist, werden die Schnecken eingezogen und ein Bohrgestänge mit dem Bohrschild verbunden. Diese Kombination wird dann vom Boden weiter weggeschoben. Durch das Hinzufügen immer neuer Bohrgestänge können lange Strecken zurückgelegt werden. Beim Bohren können sowohl horizontale als auch vertikale Biegungen vorgenommen werden. Mit diesem Bohrverfahren können verschiedene Bodenarten durchbohrt werden, von Sand und Lehm bis hin zu hartem Gestein, und es bietet eine effiziente Möglichkeit, Rohre ohne große Beeinträchtigung der Oberfläche zu verlegen.
Grabenlose Techniken werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. für den Bau von Abwassersystemen und Kabel- und Rohrtunneln in städtischen Gebieten. Auch für die unterirdische Querung von Autobahnen, Eisenbahnen und Flüssen bietet diese Technik eine ideale Lösung. Eine neuere Anwendung ist der Bau eines Puffers zur unterirdischen Sammlung von Regenwasser. Mit der Zunahme extremer Wetterbedingungen aufgrund des Klimawandels gewinnt das Richtbohren zunehmend an Bedeutung. In städtischen Gebieten, in denen viele Flächen gepflastert sind, kann das Regenwasser kaum vom Boden aufgenommen werden. Dies führt häufig zu Überschwemmungen. Um dieses Problem zu lösen, werden vielerorts unterirdische Wassersammelsysteme, wie z. B. Regenbecken, eingesetzt.
Selbst kleine Abweichungen in den Bodenbewegungen können große Probleme verursachen, wie z. B. Bodensenkungen. Hier bietet das CoMeT-System von Iv einen Mehrwert. CoMeT (Continuous Measuring Technology) ist ein selbstentwickeltes Messsystem zur kontinuierlichen und automatischen Positionierung. Dieses System nutzt die bestehende Geomos-Überwachungssoftware zur Steuerung der Messgeräte und wird durch eine eigene Software zur datengesteuerten Verarbeitung ergänzt.
In der Terminologie der Vermessung scheint es einfach: Die absolute Kontrolle der Position der Tunnelbohrmaschine erfolgt durch eine Polygonmessung durch den bereits gebohrten Tunnel, ausgehend von bekannten Referenzpunkten im Startschacht. Indem man diese Polygonmessung jede Minute durchführt, erhält man eine kontinuierliche absolute Positionierung.
In der Praxis wird dies mit seriell angeordneten Tachymetern erreicht, die eine Polygonmessung mit einer festen Frequenz durchführen. Da sich die Tunnelröhren während des Bohrens ständig bewegen, sind alle Tachymeter mit automatischen Justierschraubenblöcken ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Messgeräte immer waagerecht bleiben. CoMeT verarbeitet die Daten der Polygonmessung kontinuierlich und berechnet die Abweichung der Tunnelbohrmaschine von der vorgeplanten theoretischen Bohrtrajektorie des Vortriebs. Neben der horizontalen und vertikalen Abweichung der Tunnelbohrmaschine sind auch andere wichtige Daten sichtbar.
Die Positionierung von TBM kann recht schwierig sein. Vor allem in städtischen Gebieten oder bei der Querung wichtiger Infrastrukturen. Dies birgt Risiken, wie z. B. Setzungen der darüber liegenden Strukturen.
Manchmal verlangt der Auftraggeber daher die Durchführung von Setzungsmessungen. Dies war bei dem Projekt Strandboulevarden in Kopenhagen der Fall. Um die Setzungen im Untergrund so zu begrenzen, dass keine Schäden an den umliegenden Gebäuden entstehen können, entwickelte Iv eine Überwachungskampagne.
Um alle möglichen nachteiligen Auswirkungen des Tunnelprojekts zu ermitteln, setzte Iv eine breite Palette von Überwachungsmitteln ein. Dies geschah sowohl während des Baus der Start- und Zielschächte als auch während des Vortriebs der Tunnel. Zu den eingesetzten Mitteln gehörten Lärm- und Erschütterungsmessungen im Bereich der Baugruben, kontinuierliche Neigungsmesser in den Wänden der Baugruben, kontinuierliche Setzungsmessungen im gesamten Bereich der Setzungsmulde über den Bohrtunneln, kontinuierliche Verformungsmessungen an Fassaden und umliegenden Gebäuden sowie kontinuierliche Messbrunnenmessungen zur Überwachung des Grundwasserspiegels.
Bei der Durchführung der Vortriebsarbeiten war es entscheidend, alle Bohrparameter rechtzeitig einstellen zu können. Dazu gehörten Parameter wie Wasserversorgung, Bentonitversorgung, Druck und Drehzahl der Bohrfront und Vortriebsdruck aus dem Startschacht. Zur Feinabstimmung und zur Vermeidung von Setzungen waren die Überwachungsergebnisse über die Online-Plattform Vision42 permanent in der Steuerkabine der TBM verfügbar. Speziell für dieses Projekt wurde das Tool hier entwickelt, um die Position der TBM in Echtzeit auf der Karte mit den Überwachungspunkten sichtbar zu machen.
Die Anwendung grabenloser Techniken bietet also viele Vorteile, bringt aber auch viele Mess- und Überwachungsaspekte mit sich. Sowohl im Vorfeld als auch während der Arbeiten. Damit dies reibungslos und sicher abläuft, sind die oben genannten Aspekte unerlässlich.