Reuse of tunnel excavation material - real-time measurements and decision-making on the construction site of Research@ZaB - Zentrum am Berg - an underground research facility in Eisenerz, Austria

Titel in Übersetzung: Wiederverwertung von Tunnelausbruchmaterial - Echtzeitmessungen und Entscheidungsfindung an der Baustelle von Research@ZaB - Zentrum am Berg - einer unterirdischen Forschungsanlage in Eisenerz, Österreich

Irina Seidler

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Tunnelausbruch wird in der Regel immer noch auf Deponien abgelagert, anstatt das ohnehin durch den Bauprozess gewonnene Material wieder zu verwerten und damit der Tunnelbauindustrie zu einer nachhaltigeren Zukunft zu verhelfen. Wertvolle Rohstoffe werden als Nebenprodukt des Tunnelbaus ohnehin abgebaut und ihr Potential sollte vollkommen ausgeschöpft werden. Deponierung ist im Vergleich zur Wiederverwendung des Materials nicht kosteneffektiv und hat negative Auswirkungen auf die Umwelt. In dieser Diplomarbeit wird versucht, einen ganzheitlichen Ansatz für die Verwertung von Tunnelausbruch zu finden. Für die Wiederverwertung von Aushubmaterial ist es wichtig, das Material vor Ort in Echtzeit zur Entscheidungsfindung zu analysieren. Ein Teil dieser Arbeit beschäftigt sich daher mit der Auswertung und dem Vergleich von elementaren und mineralogischen Analysemethoden anhand von Proben aus dem Research@ZaB. Die Aufgabe der Analyseeinheit ist es, das Ausbruchsmaterial in Echtzeit zu analysieren. LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) und NIR (near-infrared) Spektroskopie beweisen großes Potential für diese Verwendung. Darüber hinaus wird die photo-optische Partikelanalyse vorgestellt, da Korngröße und -form einen Schlüsselfaktor für bestimmte Arten der Wiederverwendung darstellen. Unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen wurde die Analyseeinheit für das Research@ZaB geplant. Diese Einheit besteht aus einem Backenbrecher, einem Probenehmer, einem Separator, einem LIBS-Analysator und einer Anwendung für die photo-optische Partikelanalyse. Der flexible und modulare Aufbau der Analyseeinheit ermöglicht eine Ergänzung anderer Messsysteme einschließlich der NIR-Spektroskopie. Darüber hinaus wird Tunnelausbruchsmaterial in Österreich per Gesetz als Abfall behandelt. Die Behandlung dieser gesetzlichen Einschränkung ist wichtig, wenn es um einen ressourcenschonenden Umgang von Ausbruchmaterial geht, denn sie verbietet eine direkte Wiederverwendung. Zusätzlich wurden zwei verschiedene Vertragsmodelle für die Wiederverwendung von Tunnelausbruch in Zusammenhang mit variierenden Lithologien entworfen. Eines der Modelle basiert auf einem Entscheidungsbaum, das andere ist ein Matrixmodell angelehnt an die Vortriebsklassenmatrix der ÖNORM B 2203-1. Diese Arbeit ist der erste Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Tunnelbaubranche, aber weitere Forschung und ein detaillierteres Design der Analyseeinheit sind notwendig.
Titel in ÜbersetzungWiederverwertung von Tunnelausbruchmaterial - Echtzeitmessungen und Entscheidungsfindung an der Baustelle von Research@ZaB - Zentrum am Berg - einer unterirdischen Forschungsanlage in Eisenerz, Österreich
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Wenighofer, Robert, Betreuer (intern)
  • Galler, Robert, Mitbetreuer (intern)
Datum der Bewilligung23 März 2018
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2018

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Wiederverwertung
  • Tunnelausbruch
  • Echtzeitmessung
  • Zentrum am Berg
  • Research@ZaB
  • Analysemethoden
  • LIBS
  • NIR
  • Analyseeinheit
  • Bauvertrag
  • Vertragsmodell

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