Simulations- und monitoring-basierte Echtzeitsteuerung maschineller Tunnelvortriebe (T02#)

• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 77309832

Das Transferprojekt dient der prototypischen Testung und Weiterentwicklung von in Teilprojekt C1 des SFB837 entwickelten Simulationsmodellen zur Unterstützung der Vortriebssteuerung im maschinellen Tunnelbau.Dabei gilt es insbesondere Erkenntnisse der Grundlagenforschung unter Praxisbedingungen zu prüfen undgemeinsam mit dem Anwendungspartner MTC beispielhaft anhand von zwei Tunnelbauprojekten einen Webbasiertendigitalen Workflow auszuarbeiten.Basierend auf einem für das jeweilige Projekt zu erstellende Building Information Model (BIM) werden FiniteElemente (FE) Simulationsmodelle zur Setzungsprognose erstellt. Die FE-Simulationsmodelle werden für verschiedeneSzenarien der Vortriebssteuerungsparameter ausgewertet und zum Aufbau numerisch effizienterErsatzmodelle herangezogen, die dann vortriebsbegleitend als Assistenzsystem zur Unterstützung der Vortriebssteuerungeingesetzt werden.Kern der Zusammenarbeit der Antragsteller mit dem Anwendungspartner ist die Verknüpfung der im TeilprojektC1 des SFB 837 entwickelten Application SMART und der vom Anwendungspartner MTC entwickeltenProzesscontroling-Software PROCON. Dadurch wird es möglich, Monitoring- und Vortriebsprozessdaten indie Application SMART zu integrieren und damit die Ersatzmodelle vortriebsbegleitend zu aktualisieren. Diemit der Application SMART erstellten Echtzeitprognosen der Setzungen können dann zur Einstellung der Vortriebssteuerungsparameterfürdie folgenden Vortriebsschritte genutzt werden.Bei den Setzungsprognosen werden auch unscharfe Baugrundinformationen einbezogen und durch polymorpheUnschärfemodelle quantifiziert. Durch probabilistische Risikobetrachtungen soll die Sicherheit und Zuverlässigkeitmaschineller Tunnelvortrieb weiter erhöht werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 837: Interaktionsmodelle für den maschinellen Tunnelbau
• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Steffen Freitag; Professor Dr. Günther Meschke