Funktionsprinzip von Tunnelbohrmaschinen
Eine Tunnelbohrmaschine arbeitet mit einem rotierenden Schneidrad an der Ortsbrust. Das gelöste Material wird über Fördersysteme oder andere Austragslösungen aus dem Maschinenbereich entfernt, während der Vortrieb abschnittsweise weitergeführt wird. Je nach Maschinenkonzept kommen zusätzlich Systeme zur Abstützung, Steuerung des Vortriebs, Materialtransport und gegebenenfalls zum Einbau des Tunnelausbaus hinzu.
Einsatz im maschinellen Tunnelvortrieb
Tunnelbohrmaschinen werden vor allem für längere Tunnel mit gleichbleibendem oder planbar wechselndem Querschnitt eingesetzt. Typische Anwendungen liegen im Verkehrswegebau, bei Bahntunneln, Strassentunneln sowie bei einzelnen Leitungs- und Infrastrukturtunneln. Die Wahl einer solchen Maschine hängt unter anderem von Geologie, Tunnelgeometrie, Vortriebslänge, Anforderungen an Setzungen und den Randbedingungen auf der Baustelle ab.
Bauarten und technische Ausprägungen
Tunnelbohrmaschinen werden je nach Gebirgs- und Bodenverhältnissen unterschiedlich ausgeführt. Üblich ist die Unterscheidung zwischen offenen Maschinen für standfestes Gebirge und abgeschirmten oder druckgestützten Konzepten für schwierigere Verhältnisse. Weitere Unterschiede betreffen den Schneidkopf, den Materialaustrag, die Vortriebssicherung sowie die Kopplung mit dem Tunnelausbau.
Abgrenzung zu anderen Geräten zum Lösen des Gesteins
Innerhalb der Geräte zum Lösen des Gesteins sind Tunnelbohrmaschinen auf den kontinuierlichen Tunnelvortrieb mit grossem Schneidrad ausgelegt. Sie unterscheiden sich von Bohrhämmern und Drehschlagbohrmaschinen, die für einzelne Bohrungen oder kleinere Vortriebsarbeiten verwendet werden, sowie von Baggern, die vor allem für offenen Aushub und Ladeprozesse eingesetzt werden. Gegenüber Schildvortriebsmaschinen ist die Abgrenzung im Sprachgebrauch nicht immer scharf: Tunnelbohrmaschine bezeichnet primär das Bohr- und Abtragsprinzip, während Schildvortriebsmaschine den Vortrieb mit schützendem Schild und häufig integriertem Ausbau stärker betont.