SIMTUNNEL PRO 2.0 Präsentation Softwaretool

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1 SIMTUNNEL PRO 2.0 Präsentation Softwaretool Markus Spiegl Matthias Türtscher SSP BauConsult GmbH Technikerstraße 32 A-6020 Innsbruck SIMTUNNEL PRO 2.0, F 1

2 Gliederung des Vortrags SIMTUNNEL PRO 2.0, F 2

3 Gliederung des Vortrags SIMTUNNEL PRO 2.0, F 3

4 der Software SIMTUNNEL PRO 2.0 Die von SIMTUNNEL PRO 2.0 können durch folgende Punkte umrissen werden: transparente und nachvollziehbare Ermittlung von Penetration, Meißelringstandzeit und Vortriebsgeschwindigkeit Abweichungen vom Bau-Soll können leichter beurteilt und bewertet werden Berücksichtigung aller wesentlichen Parametern und deren Rückkoppelungen Möglichkeit die Berechnung mit unscharfen Zahlen () durchzuführen Sensitivitatsanalysen und bauzeitliche Auswirkungen Möglichkeit laufende e schnell und einfach auszuführen internes Berichtswesen wird erleichtert es kann rasch steuernd in den Prozess eingegriffen werden SIMTUNNEL PRO 2.0, F 4

5 der Software SIMTUNNEL PRO 2.0 Die Software SIMTUNNEL PRO 2.0 gliedert sich in folgende drei Module: 1 Prognose von Penetration, Meißelringstandzeit und Vortriebsgeschwindigkeit mit deterministischen Werten scharfe se 2 Zuweisung von probabilistischen Verteilungsfunktionen für alle Eingabewerte und Prognose von Penetration, Meißelringstandzeit und Vortriebsgeschwindigkeit unter Zuhilfenahme einer Monte-Carlo-Simulation unscharfe se als Verteilungsfunktionen 3 Laufende e für folgende Kategorien von Baustellendaten: baubetriebliche Daten Ausnutzungsgrad,... Verschleißdaten Meißelringstandzeit,... Maschinendaten (aus Data-Logger der TBM) SIMTUNNEL PRO 2.0, F 5

6 Gliederung des Vortrags SIMTUNNEL PRO 2.0, F 6

7 Die gliedert sich in folgende Punkte: Auswahl des s Gehring [1] NTNU [2] RMR [3] Festlegen der projektspezifische Randbedingungen: maschinentechnische Parameter Meißelgeometrie, Verschleißfunktion und -limit Einarbeitungseffekt nach Wachter [4] Arbeitszeitmodell und Feiertage Zeitbedarf für Sicherungseinbau sonstige systematisch auftretende Stillstände abschnittsweise Eingabe sämtlicher Parameter Gesteins- und Gebirgsparameter baubetriebliche Parameter (Bohrkopfdrehzahl, zusätzliche Meißelwechsel,... ) Zuordnung der system- und zufallsbedingten Stillstände SIMTUNNEL PRO 2.0, F 7

8 I Beim nach Gehring können folgende Einstellungen für die Basispenetration gewählt werden: Die Basisfunktion SIMTUNNEL PRO 2.0 berücksichtigt zusätzlich noch den Einfluss der Schneidringbreite. Die berechnete Penetration wird immer auf ihre Realisierbarkeit geprüft (thrust-limit, torque-limit, geometrisches Limit,... ), was realistischere se liefert. SIMTUNNEL PRO 2.0, F 8

9 II Die Berücksichtigung von Schneidringbreite und Realisierbarkeit der Penetration liefert im Vergleich zum klassischen Ansatz von Gehring realistischer se: 15 IST Daten Gehring original Gehring erweitert mit torque-limit Penetration in mm/rev 10 5 SIMTUNNEL PRO 2.0, F 9 Øp = 8,10 mm/rev Øp = 5,40 mm/rev Øp = 5,08 mm/rev Station

10 In SIMTUNNEL PRO 2.0 können sowohl vordefinierte als auch eigene e ausgewählt bzw. über Regression vorhandener Daten erstellt werden. Das zulässige Verschleißlimit kann ebenfalls, so wie auch die Geometrie des gewählten Schneidrings, den eigenen Vorstellungen sehr schnell angepasst werden. SIMTUNNEL PRO 2.0, F 10

11 Mit Hilfe einer können Unschärfen (über entsprechende Verteilungsfunktionen) in den Eingabeparametern berücksichtigt werden: SIMTUNNEL PRO 2.0, F 11

12 der Berechnung Als der Berechnung wird ein Bauzeitplan berechnet, der in diversen Bild- und Vektorformaten (auch als *.scr-file für AutoCad) ausgedruckt werden kann: SIMTUNNEL PRO 2.0, F 12

13 Grundsätzlich können folgende Daten mit SIMTUNNEL PRO 2.0 ausgewertet und analysiert werden: baubetriebliche Daten: allgemeine Daten (Datum, Vortriebsstation, Vortriebsleistung,... ) bis zu 24 verschiedene, selbst definierbare Tätigkeiten (Bohren, Stillstände,... ) bis zu 24 verschiedene, selbst definierbare sonstige Daten (Bohrkopfdrehzahl, Pressendrücke,... ) Verschleißdaten: allgemeine Daten (Datum, Station,... ) Verschleißdateneingabe in Anlehnung an [5] individuell anpassbare Auswertung, Komprimierung und Analyse von Maschinendaten des TBM-Data- Loggers SIMTUNNEL PRO 2.0, F 13

14 Auswertung Auf Basis der Eingaben können folgende Auswertungen sehr rasch durchgeführt werden: Erstellen von automatisierten Berichten, wobei das Auswerteintervall sowie der Auswerterhythmus individuell angepasst werden können (tage-, wochenoder monatsweise) Prognose der Restbauzeit unter Einbeziehung der Erkenntnisse des bereits aufgefahrenen Vortriebs Erstellen von diversen, individuell anpassbaren Grafiken (Linien-, Balken- und Kreisdiagramme), wobei auch hier Auswerteintervall und Auswerterhythmus angepasst werden können Ausgabe sämtlicher Daten und Grafiken als *.csv-file (Nachbearbeitung mit Excel o.dgl.) SIMTUNNEL PRO 2.0, F 14

15 baubetriebliche Daten I Die baubetrieblichen Daten können in diversen Formen (Linien,- Balken- und Kreisdiagrammen) schnell und einfach grafisch ausgewertet werden: SIMTUNNEL PRO 2.0, F 15

16 baubetriebliche Daten II Im Bauzeitplan wird sowohl die IST-Linie (durchgezogen) als auch der prognostizierte Verlauf für die Restbauzeit (strichliert) dargestellt: SIMTUNNEL PRO 2.0, F 16

17 Verschleißdaten Die Auswertung der Verschleißdaten kann nach diversen Verfahren (z.b. fm 3, tm, rkm,... ) erfolgen: SIMTUNNEL PRO 2.0, F 17

18 Verwendete I [1] Gehring, Karl-Heinz: Der Einfluss von TBM-Konstruktion und Maschineneigenschaften auf Leistung und Werkzeugverbrauch in Gestein. Nr. 2, p Salzburg : Geomechanics and Tunnelling, 2009: [2] Bruland, Amund: Hard rock tunnel boring Advance Rate and Cutter Wear. 1., Aufl. Trondheim : NTNU Trondheim, ISBN : [3] Park, C.W. ; Park, C. ; Synn, J.H. ; Sunwoo, C. ; Chung, S.K.: TBM penetartion rate with rock mass properties in hard rock. AITES-ITA 2001 World Tunnel Congress. Bologna : Patron Editore, ISBN [4] Wachter, Robert: Der Einarbeitungseffekt bei mechanischen Tunnelvortrieben. 1., Aufl. Norderstedt : Books on Demand, ISBN SIMTUNNEL PRO 2.0, F 18

19 Verwendete II [5] Frenzel, Christian: Verschleißkostenprognose für Schneidrollen bei maschinellen Tunnelvortrieben in Festgesteinen. München : Dissertation, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, TU München, 2009 SIMTUNNEL PRO 2.0, F 19