Reduzierung von Versinterung durch optimierte Drainagebedingungen – Erkenntnisse eines Feldversuchs

Ronny Boch*, Thomas Pilgerstorfer, Bernd Moritz

*Korrespondierende/r Autor/-in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in einer FachzeitschriftArtikelBegutachtung

Abstract

Im Koralmtunnel wurde ein Feldversuch zwecks Prozessverständnis und Optimierung des Entwässerungssystems in einem hinsichtlich Hydrochemie, Wasserzutritt und mineralischer (Kalksinter, Verockerungen) wie biologischer (mikrobielle Matten) Ablagerungen komplexen Tunnelabschnitt durchgeführt. Drei Testfelder mit unterschiedlichen Systemkomponenten und Fließverhalten wurden eingerichtet. Die Entwicklung der Wässer und Ablagerungen wurde durch kontinuierliche Messungen relevanter Wasser- und Luftparameter mittels autonomer Sensoren/Datenlogger aufgezeichnet und die Bauteile wurden hinsichtlich Versinterung „forensisch” untersucht. Die Versuche zeigen die große Bedeutung des Gasaustauschs (CO2, Sauerstoffzutritt), des Füllstands (Fließgeometrie/-regime), der Verweilzeit der Wässer und der Wechselwirkung Wasser-Luft im Entwässerungssystem. Art, Konsistenz und Menge von Versinterung und Biofilmen hängen wesentlich von spezifischen Gradienten ab. In eingestauten Abschnitten bildeten sich aufschwimmende Sinterkrusten, bei höheren Fließraten Biofilme und Verockerungen weicher Konsistenz. Sickerpackungen und Siphons sind potenzielle Sedimentfallen mit abnehmendem Durchfluss bei fehlender Zugänglichkeit. Abschlauchungen und dichte Noppenbahnen sind tendenziell vorteilhaft, da sie den Luftaustausch bei relativ hohen Fließraten unterbinden können. Ein hoher CO2-Partialdruck innerhalb dieser Komponenten (gemessen und modelliert) unterbindet Kalkausfällung. Die Drainage wurde lokal als eine Reihe direkter Querausleitungen mit einfachen Fließwegen, eingeschränktem Luftaustausch, vorsorglichen Reinigungszugängen und optionaler Härtestabilisierung (Flüssigkonditionierung) ausgeführt.
Titel in ÜbersetzungReduction of scale formation by optimized drainage conditions – Insights from field testing
Originalsprachedeutsch
Seiten (von - bis)371-391
Seitenumfang21
FachzeitschriftGeomechanics and Tunnelling
Jahrgang15
Ausgabenummer4
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - Aug. 2022

Schlagwörter

  • air exchange
  • calcareous scale
  • CO
  • data loggers
  • Drainage and sealings
  • drainage design
  • field test
  • Geology
  • Ground water management
  • Hydrology
  • iron ochre
  • microbiology
  • monitoring
  • Railway tunnels
  • Road tunnels
  • scale inhibitor
  • tunnel drainage

ASJC Scopus subject areas

  • Tief- und Ingenieurbau
  • Geotechnik und Ingenieurgeologie

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