Erforschung der Steinschlagprozesse in St. Leonard (VS)

Die WSL hat im Steinbruch der MTA in St. Leonard im Kanton Wallis eine neue Steinschlag-Versuchsanlage eingerichtet. Sie besteht aus einer 20 m hohen Beschleunigungsrampe mit automatischem Steinauslösemechanismus oberhalb eines 50 m langen und 50° steilen Felsens. Sie ermöglicht den Wissenschaftlern, die Prozesse während des Steinschlags zu überprüfen und das Verhalten eines neuen flexiblen Steinschlagschutzsystems zu studieren.

Simulation natürlicher Steinschläge dank Rampe mit Steinauslösemechanismus

Die Rampe transformiert den anfänglich senkrechten Fall der Steine in eine horizontale Flugbahn inklusive Rotation und bildet damit natürliche Steinschläge nach. Die Apparatur ist an der Oberseite eines 50 m langen und 50° steilen Felsens angebracht und ermöglicht es, sowohl natürliche als auch künstliche Objekte zu testen.

Hochgeschwindigkeit-Videokameras erfassen die gesamte Teststrecke

Hochgeschwindigkeit-Videokameras mit bis 250 Bildern pro Sekunde sind entlang des Testhangs installiert und erfassen die gesamte Teststrecke. Die Videodaten ermöglichen den Forschenden, die Flugbahn der Steine zu analysieren und ihre Geschwindigkeit und kinetische Energie zu berechnen. Dabei können sie auch den Einfluss verschiedener Steinformen untersuchen. Zudem kalibrieren die Wissenschaftler mit den Daten verschiedene Steinschlagsimulationsprogramme. 

Test von flexiblen Schutzsystemen

Die flexiblen Schutzsysteme, sogenannte "attenuating systems" oder auch "Hybridsysteme" sind eine Kombination aus flexiblen Schutzbarrieren und Netzvorhängen. Die eingefangenen Steine werden zwischen Fels und Vorhang nach unten geführt, wobei deren Flugbahn und Geschwindigkeit kontrolliert werden. Um den Dämpfungseffekt der Testbarrieren zu bestimmen, sind Anfangsenergie und Endgeschwindigkeit der Steine entscheidend. Die Prüfung der Barrieren dient jedoch nicht nur dazu, ihre Dämpfleistung zu identifizieren, sondern auch ihre Konstruktion hinsichtlich Performance und Installation zu optimieren. Hierfür ermitteln Kraftmessdosen mit einer Messrate von 2'000 Hz die auf die Seile wirkenden Kräfte.

Kontakt

• Axel Volkwein