Schildvortriebsmaschinen

Funktionsprinzip beim Schildvortrieb

Der namensgebende Schild umschliesst den Arbeitsbereich an der Tunnelbrust und schützt den Hohlraum während des Vortriebs. Das anstehende Material wird an der Ortsbrust gelöst und aus dem Tunnel abgefördert, während die Maschine sich mit Vortriebskräften abschnittsweise nach vorne bewegt. Hinter dem Schild wird der Tunnelausbau in der Regel unmittelbar nachgeführt, damit der Ring zwischen Baugrund, Maschine und fertigem Tunnel kontrolliert geschlossen bleibt.

Typische Einsatzsituationen im Tunnelbau

Schildvortriebsmaschinen kommen vor allem dort zum Einsatz, wo offene Bauweisen nicht möglich oder nicht sinnvoll sind. Dazu zählen Tunnel unter Strassen, Gleisanlagen, Gewässern oder bestehender Bebauung sowie Trassen in wasserführenden und wenig standfesten Böden. Das Verfahren eignet sich für Projekte, bei denen Baugrundverhältnisse, Oberflächensetzungen und die laufende Sicherung des Ausbruchs eng beherrscht werden müssen.

Schildsysteme und bauliche Ausprägungen

Je nach Baugrund und Wasserverhältnissen werden unterschiedliche Schildkonzepte verwendet. Im Einsatz sind offene oder geschlossene Systeme sowie Maschinen mit gestützter Ortsbrust, etwa über Erddruck oder Flüssigkeit. Auch der Ausbau kann projektabhängig variieren, häufig mit vorgefertigten Tübbingringen, die direkt hinter dem Schild montiert werden. Die Auslegung richtet sich nach Geometrie, Baugrund, Hydrologie und den Anforderungen an den fertigen Tunnel.

Abgrenzung zu Tunnelbohrmaschinen und anderen Geräten

Innerhalb der Geräte zum Lösen des Gesteins sind Schildvortriebsmaschinen auf den maschinellen Tunnelvortrieb mit gleichzeitiger Sicherung des Hohlraums ausgelegt. Sie unterscheiden sich von Tunnelbohrmaschinen, die häufig für andere geologische Bedingungen und Vortriebskonzepte eingesetzt werden, insbesondere im Felsvortrieb ohne typischen Schildvortrieb in Lockergestein. Gegenüber Baggern, Bohrhämmern, Drehschlagbohrmaschinen oder Schrämmaschinen handelt es sich nicht um Einzelgeräte für den punktuellen Abtrag, sondern um ein vollständiges Vortriebssystem für den kontinuierlichen Tunnelbau. Auch Sprengmittel gehören zu einem anderen Bauverfahren, da sie den Ausbruch sprengtechnisch und nicht maschinell im Schild ermöglichen.