Leitfaden Mikrotunnelbau / Hrsg.: MUNLV NRW, Redaktion: Prof. Dr.-Ing. D. Stein, A. Brauer (2005)

Hindernisproblematik

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Bild 7-1:  Hindernisse - über eine Hilfsbaugrube geborgene Blöcke [Hambu85b]
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Bild 7-2:  Hindernisse - von einer Vortriebsmaschine (Außendurchmesser 410 mm) angebohrter Block [FI-Steinb]

Der Begriff Hindernis muss im grabenlosen Leitungsbau sowohl unter vertragsrechtlichen (Abschnitt 12.1) [Liepe02] als auch technischen Gesichtspunkten betrachtet werden.

Unter technischen Aspekten werden unterschieden [Stein03] :

  • Nicht entfernbare Hindernisse
  • Entfernbare Hindernisse.

Nicht entfernbare Hindernisse sind als unüberwindlich anzusehen und nur durch eine Umtrassierung des geplanten Kanals / der geplanten Leitung zu umgehen. Hindernisse dieser Art können insbesondere die im Straßenquerschnitt verlegten Ver- und Entsorgungsleitungen, unterirdische Bauwerke, Fundamente etc. sein. Im Interesse des geplanten Vortriebes aber auch des Schutzes dieser Hindernisse und gegebenenfalls gefährdeter Personen ist es daher erforderlich, bereits in der Planungsphase genaue Kenntnisse über ihre Lage zu erhalten (Abschnitt 5) [Stein88b].

Unter entfernbaren Hindernissen sind Inhomogenitäten des Baugrundes in Form von eingelagerten Steinen, Blöcken (Bild 7-1) (Bild 7-2), Wurzeln, Baumstämmen oder im Boden verbliebener Bauwerksreste zu verstehen, die aufgrund ihrer Festigkeit, Größe und Lage von dem eingesetzten Verfahren nicht überwunden werden können.

Das unerwartete Antreffen dieser Hindernisse führt in diesem Fall zur Vortriebsunterbrechung zur Hindernisbeseitigung oder in Extremfällen zum Abbruch der Vortriebsmaßnahme und zur Aufgabe der bereits aufgefahrenen Vortriebsstrecke [Stein84g].

Letzteres gilt insbesondere für die unbemannt arbeitenden Verfahren, bei denen der Zugang zur Ortsbrust während des Vortriebs technisch nicht möglich oder untersagt ist .

Hindernisse können z.B. angekündigt werden durch:

  • Ansteigen der Vortriebskraft
  • Blockieren des Bohrkopfes in Verbindung mit einer verstärkt registrierten Verrollungsneigung der Vortriebsmaschine
  • Verringerte Vortriebsleistungen
  • Akustisch, falls ein Mikrofon im Bohr- und Steuerkopf installiert ist.
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Bild 7-3: 

Entfernen eines Hindernisses durch Versenken [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH] - Herstellung einer verrohrten Vertikalbohrung

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Bild 7-4: 

Entfernen eines Hindernisses durch Versenken [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH] - Ziehen der Verrohrung bis Oberkante Vortriebsmaschine bei gleichzeitigem Vortrieb derselben

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Bild 7-5: 

Entfernen von Hindernissen durch Zerstörung und / oder Bergung im Schutze einer Hilfsbaugrube [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH]

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Bild 7-6:  Beseitigung eines Hindernisses mit Hilfe einer Hilfsbaugrube [Stein88b] - Herstellung der Hilfsbaugrube von der Geländeoberfläche aus
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Bild 7-7:  Beseitigung eines Hindernisses mit Hilfe einer Hilfsbaugrube [Stein88b] - Bergung eines im Geschiebemergel eingelagerten Blockes vor einer Vortriebsmaschine

In allen Fällen in denen die verfahrens- und maschinentechnischen Möglichkeiten des eingesetzten Verfahrens nicht ausreichen das Hindernis zu zerstören, muss es von außen von der Geländeoberfläche aus durch Freilegen, Zerstören und Entfernen beseitigt werden. Dies kann mittels Großlochbohrung, Absenken eines Stahlrohres mit entsprechendem Durchmesser (Bild 7-3) (Bild 7-4) oder Herstellung einer entsprechend gesicherten Hilfsbaugrube erfolgen (Bild 7-5). Voraussetzung für den Einsatz dieser Maßnahme ist die Zugänglichkeit des betreffenden Trassenbereiches.

Nach der Beseitigung des Hindernisses ist das Bohrloch bzw. die Hilfsbaugrube (Bild 7-6) (Bild 7-7) mit dem vorher entnommenen Boden, wenn dieser verdichtungsfähig ist, mit Verfüllboden oder aber mit Mager- oder Einkornbeton zu verfüllen.

Die oben genannten Methoden haben sich als sehr effektiv erwiesen. Innerhalb weniger Stunden sind in den meisten Fällen die Hindernisse beseitigt.

Steht Grundwasser an, so müssen aufwändige Hilfsmaßnahmen, wie z.B. Grundwasserabsenkung oder -sperrung, getroffen werden. Dürfen oder können diese Hilfsmaßnahmen nicht ausgeführt werden, besteht die Möglichkeit, das Hindernis im Schutz einer verrohrten Bohrung unter Wasser mit Fallmeißeln zu zerstören oder durch einen Taucher zu entfernen.

Bei Vortrieben mit Verfahren des Mikrotunnelbaus, z.B. unter Gewässern, Eisenbahnstrecken, Gebäuden, Deponien und Bereichen, bei denen die Geländeoberfläche nicht beschädigt werden darf, sollte man zur Reduzierung des Baugrundrisikos und in Abwägung wirtschaftlicher Folgen von vornherein auf Verfahrenstechniken mit dem weitesten Einsatzspektrum (Felsbohrkopf, Hochdruckspülsystem) oder mit entsprechender unterirdischer Bergungsmöglichkeit der Vortriebsmaschine (zweiphasiger Vortrieb mit zug- und druckkraftschlüssig verbundenen Nachläuferrohren oder durch den Rohrstrang zurückziehbare Vortriebsmaschine setzen. Darüber hinaus bietet sich in solchen Fällen der Vortrieb mit begehbarem Querschnitt (lichte Weite ≥ 1200 mm) an, bei dem die Hindernisbeseitigung aus der Schildmaschine heraus möglich ist.

Detaillierte diesbezügliche Informationen enthält [Stein03].

Leitfaden Mikrotunnelbau / Hrsg.: MUNLV NRW, Redaktion: Prof. Dr.-Ing. D. Stein, A. Brauer (2005)