Identifizierung Geologischer Strukturen Anhand von Measurement-while-drilling Daten zur Unterstützung im Entscheidungsprozess von Injektionen (Forschungsprojekt AVANT)

Abstract

ZusammenfassungBeim Tunnelvortrieb werden häufig Injektionen zur Abdichtung oder Verfestigung des Baugrunds eingesetzt, da sie sich mit konventioneller Gerätetechnik in den typischen Arbeitsablauf des Tunnelbaus integrieren lassen. Diese Methode der Gebirgssicherung und -abdichtung ist flexibel und kann durch Änderung der Bohrgeometrie sowie der Injektion, z. B. des Injektionsmaterials, des Volumens und der Abbruchkriterien, kontinuierlich angepasst werden. Diese Flexibilität birgt sowohl Herausforderungen als auch Möglichkeiten zur Optimierung. Das Projekt AVANT zielt darauf ab, Optimierungsmöglichkeiten auf der Grundlage der Entwicklung geologischer Gebirgsmodelle vor der Ortsbrust in Kombination mit der Analyse der Injektionsdaten durch künstliche Intelligenz zu bieten.Wir stellen eine Methode zur Verarbeitung von Monitoring While Drilling (MWD) Daten vor, bei der Variationen der Penetrationsrate, des Vorschub- und des Dämpfungsdrucks sowie des Drehmoments verwendet werden, um Stellen entlang dem Bohrloch hervorzuheben, die diese Parameter gleichzeitig beeinflussen, was als „Ereignisse“ bezeichnet wird. Anschließend zeigen wir, wie die verarbeiteten MWD-Signale farbkodiert und in drei Dimensionen aufgetragen werden können, um Stellen am Tunnelumfang – entlang den Bohrungen des Injektionsschirms – zu identifizieren, die Ereignisse mit einer räumlich geometrischen Ausrichtung aufweisen, die die Plausibilität einer potenziellen über den Querschnitt vorhandenen geologischen Struktur stützt. Schließlich zeigen wir, wie diese potenziellen geologischen Strukturen anhand geologischer Karten und Fotos verifiziert werden können. Abschließend schlagen wir vor, dass diese Methode der Datenanalyse zur Erstellung von Baugrundmodellen im Vorfeld der Ortsbrust verwendet und mit den Injektionsentscheidungen vor Ort verknüpft werden kann.