Automated rock strain measurements for the planned pumped storage plant Kühtai using the “TIWAG-Radial Press” / Automatisierte Felsdehnungsmessungen mit der Tiwag-Radialpresse für das geplante Speicherkraftwerk Kühtai

Authors


Abstract

The principle of the radial press for the design of highly loaded pressure shafts and headrace tunnels has been known since 1954 and has been further developed by Tiwag – Tiroler Wasserkraft AG and used successfully many times on the most varied power station projects. The radial press is a large-scale test apparatus for the determination of the contribution of the rock mass to the lining of pressure tunnels and shafts. A 2 m long section of a circular tunnel is subjected to radially symmetrical loading of up to 100 bar. The radial displacements of the loaded tunnel section are measured with their directional orientation related to the tunnel centreline at many cross-sections and thus deliver direct information about anisotropy and the E and V moduli of the rock mass. The system control and data recording of the Tiwag radial press has now been automated and thus brought up to the latest standards. The measured data is recorded, visualised and archived by special software and remains available for specific evaluation purposes. Both the effectiveness of the test performance and the measurement precision have been improved by this automation and the use of new sensor technology. For the planned Kühtai pumped storage station, the revised and automated radial press was successfully used in spring/summer 2011 at two measurement locations in the Längental exploration tunnel. The radial press in its new form is being used increasingly on all the large design projects of the Tiroler Wasserkraft AG and will thus continue to contribute to the economic design of pressure tunnels and steel linings.

Für die Bemessung hoch beanspruchter Druckschächte und Druckstollen wurde das seit 1954 bekannte Prinzip der Radialpresse von der Tiwag – Tiroler Wasserkraft AG weiterentwickelt und bisher mehrmals erfolgreich für verschiedenste Kraftwerksprojekte eingesetzt. Die Radialpresse ist eine großmaßstäbliche Versuchseinrichtung zur Bestimmung der Gebirgsmitwirkung bei Druckstollen- und Druckschachtauskleidungen, wobei ein 2 m langer Abschnitt eines kreisförmigen Stollens radialsymmetrisch mit bis zu 100 bar belastet wird. Die Radialverformungen der belasteten Stollenstrecke werden bezogen auf die Stollenachse in mehreren Querschnitten richtungsorientiert gemessen und geben damit direkt Auskunft über die Anisotropie und den E- und V-Modul des Gebirges. Die Tiwag-Radialpresse wurde hinsichtlich Systemsteuerung und Datenerfassung automatisiert und auf den neuesten Stand gebracht. Die Messdaten werden in einer speziellen Software vor Ort erfasst, visualisiert und archiviert und stehen in weiterer Folge für spezifische Auswertungszwecke zur Verfügung. Sowohl die Effektivität der Versuchsdurchführung als auch die Messgenauigkeit konnten durch die Automatisierung und durch Verwendung neuer Sensortechnik gesteigert werden. Für das geplante Speicherkraftwerk Kühtai kam die erneuerte und automatisierte Radialpresse im Frühjahr/Sommer 2011 an zwei Messstellen im Sondierstollen Längental erfolgreich zum Einsatz. Die Radialpresse wird in ihrer aktuellen Form bei allen großen Planungsvorhaben der Tiroler Wasserkraft AG verstärkt in Einsatz gebracht und wird so wie bisher auch in Zukunft zu einer wirtschaftlichen Bemessung von Druckschächten und Panzerungen beitragen.

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