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(Bild: Schmierung des Rohrstranges beim Verfahren ULTIMATE METHOD (Bild 9.5.2) in Anlehnung an [FI-Kidoh] [Bild: S&P GmbH] - Einpressen des Gleit- und Stützmittels im Bohrkopfbereich über einen speziellen Verteilerring) 

Zur gleichmäßigen Verteilung des Gleit- und Stützmittels über den Rohrumfang dient bei einigen Vortriebs-/Schildmaschinen ein an der Peripherie der Schildschneide angeordneter Verteilerring mit entsprechenden Leitblechen.

Nachteile …

Die Methode des Einpressens von Hand im begehbaren Rohrstrang kann auch als manuelle Schmierung bezeichnet werden. Dabei wird das Gleitmittel über einzelne, gleichmäßig über den Rohrumfang und Rohrstrang verteilte Injektionsstutzen durch Handbetätigung vorgeschalteter Ventile in den Ringspalt eingepresst.

Dieses Verfahren wird heute nur noch bei sehr kurzen Vortriebsstrecken insbesondere mit Schildmaschinen mit teilflächigem Abbau angewandt.

Nachteile …

(Bild: T.B.K.-System zur Schmierung des Vortriebsrohrstrangs in Anlehnung an [FI-TBKa] [Bild: S&P GmbH]) Wichtig:

Automatische Schmiersysteme zeichnen sich durch hohe Wirtschaftlichkeit aus, da das sonst für diese Tätigkeit benötigte Personal komplett eingespart werden kann [Schwa00].


Für das automatische Einpressen über Injektionsstutzen kommen folgende Schmiermittel zum Einsatz:

  • Bentonitsuspension
  • Lösungen auf der Basis von Polymeren

Bei Langstrecken- …


Gebräuchliche Werte in der Praxis sind z.B. maximal 5 bar Injektionsdruck oder 20 Sekunden Injektionsdauer pro Injektionsstutzen.

Der Abstand der so genannten Schmierstationen - Vortriebsrohre mit werkseitig hergestellten Injektionsstutzen - basiert auf Erfahrungen und beträgt bei Verwendung von Bentonitsuspension als Gleit- und Stützmittel je nach Vortriebslänge etwa 9 m bis 15 m. Beispiel: Jedes dritte Vortriebsrohr (3 m) ist als sogenanntes „Bentonitrohr“ …


Zum Abtransport des Bohrgutes/Bohrkleins stehen beim Rohrvortrieb in Abhängigkeit des Schildmaschinentyps, der Rohrnennweite und der Vortriebslänge z.B. folgende Fördermöglichkeiten zur Verfügung:

  • Stetigförderer (Bandförderer, Kettenförderer, hydraulische und pneumatische Förderer)

  • gleisloser Betrieb mittels Transportkarren, Förderkübel mit Windensystem oder Eigenantrieb

  • gleisgebundene Förderkübel mit Windensystem oder Eigenantrieb (Flurförderbahn).

Bei der hydraulischen Bodenförderung gelangt der an der Ortsbrust mechanisch gelöste Boden durch entsprechende Durchlässe im Bohrkopf in eine Suspensionskammer, die mit Hilfe einer im Rohrstrang mitgeführten Zufuhrleitung ständig mit Wasser oder einer Bentonitsuspension versorgt wird.

Über eine zweite Leitung (Abförderleitung) wird dann das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch aus gelöstem Boden und Wasser bzw. Bentonitsuspension stetig angesaugt und nach …

(Bild: Technische Komponenten beim Rohrvortrieb - Separationsanlage)

In allen Fällen, in denen Spülungen auf der Basis von Bentonit verwendet werden, ist eine Separationsanlage zur Reinigung und Rückgewinnung der Bentonitsuspension und zur Entwässerung des Bohrkleins erforderlich, um dessen Deponierfähigkeit zu erreichen.
Die Trennung der Feststoffpartikel vom Spülmittel erfolgt bei einer Separationsanlage mehrstufig entsprechend den anfallenden Kornfraktionen …

Wichtig:

Die Trennung von Bentonitsuspension und Bohrklein erfolgt bei Separationsanlagen in der Regel in mehreren sogenannten Separationsstufen. Stufe eins ist die Grobtrennung durch Siebung, Stufe zwei die Mitteltrennung durch ein- oder mehrstufige Hydrozyklone. Die dritte Stufe ist die Feinstofftrennung, z.B. durch Zentrifugen oder Kammerfilterpressen.

Die ersten beiden Stufen kommen in der Regel immer zum Einsatz, nur in seltenen Fällen ist eine …


Separationsanlage:
Vorrichtung zur mechanischen Trennung der Bestandteile Feststoff (Bohrklein) und Flüssigkeit (flüssiges Spülmittel), um das Spülmittel erneut dem Förderkreislauf zur Verfügung zu stellen und das gewonnene Bohrklein deponierbar zu machen. Die Trennung der Feststoffpartikel vom Spülmittel erfolgt durch Absetztechniken oder mehrstufige Separationstechniken entsprechend den anfallenden Kornfraktionen des Lockergesteins (in Anlehnung …

(Video: Schematische Darstellung einer Zweistufen-Hydrozyklon-Separationsanlage mit nachschaltbarer Zentrifuge)
Video:Schematische Darstellung einer Zweistufen-Hydrozyklon-Separationsanlage mit nachschaltbarer Zentrifuge in Anlehnung an [Rubar99] [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.

01.07.2021

Lektionen

Die Installation von Ver- und Entsorgungsleitungen erfolgt heute noch immer überwiegend in als offene Grabenverlegung. Angesichts der damit verbundenen zahlreichen Nachteile ist es zwingend notwendig, in Zukunft viel stärker als bisher den grabenlosen Leitungsbau als Alternative beim Neubau von Kanälen und Leitungen zu berücksichtigen. Diese Lektion behandelt ausführlich das Verfahren mit seinen unterschiedlichen Komponenten. Schwerpunkte bilden die unterschiedlichen Schildmaschinentypen, Abbauwerkzeuge, Separationsanlagen, der Kontroll- und Steuerstand, die Injektion des Gleit- und Stützmittels und die Bodenförderung und -aufbereitung. Nach Abschluss dieser Lektionverfügen Sie über fundierte Kenntnisse bezüglich: • Komponenten des Rohrvortriebes und • deren Funktion und Aufgaben.

Die Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen erfolgt heute noch immer überwiegend in offener Bauweise durch Ausheben eines Grabens, Verlegung der Leitung im Schutze einer Böschung oder eines Verbaus und anschließendes Verfüllen des Grabens.

Angesichts der damit verbundenen zahlreichen Nachteile und des wachsenden Umweltbewusstseins der Bevölkerung ist es zwingend notwendig, in Zukunft viel stärker als bisher den grabenlosen Leitungsbau als Alternative …

(Bild: Unbemannt arbeitende Verfahren)
(Bild: Steuerbare Verfahren)

Mikrotunnelbau:

Unter Mikrotunnelbau werden unbemannt, ferngesteuert arbeitende Verfahren für den Vortrieb von Rohren verstanden, bei denen aus Gründen der Maschinentechnik und des Arbeits- und Gesundheitsschutzes der Einsatz von Personal an der Ortsbrust während des Vortriebs, aber auch zur Behebung von Störungen bei Vortriebsstillstand nicht möglich oder untersagt ist. Technische …

(Bild: Unbemannt arbeitende Verfahren)
(Bild: Steuerbare Verfahren)
(Bild: Bodenentnahmeverfahren)
(Bild: Bodenverdrängungsverfahren)

Bei den Mikrotunnelbauverfahren werden von einem Startschacht aus Vortriebsrohre (einphasig oder zweiphasig) mit Hilfe einer Pressstation (in Ausnahmefällen auch unter zusätzlicher Verwendung von Zwischenpressstationen) bis in einen Zielschacht vorgetrieben. Gleichzeitig erfolgt die Verdrängung oder der vollflächige …

Einphasig

(Bild: Vortrieb der Rohrleitung in einer Phase (einphasiger Vortrieb) - Vortrieb)

Einphasig

(Bild: Vortrieb der Rohrleitung in einer Phase (einphasiger Vortrieb) - Fertige Rohrleitung)

Zweiphasig

(Bild: Zweiphasiger Vortrieb - Phase 1)

Zweiphasig

(Bild: Zweiphasiger Vortrieb - Phase 2)

(Bild: Bodenentnahmeverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung)
(Bild: Mikrotunnelbau mit hydraulischer Förderung)
(Bild: Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung)

Die unbemannt arbeitenden, steuerbaren Mikrotunnelbauverfahren basieren gewöhnlich auf dem Bodenentnahmeprinzip.

In Abhängigkeit der Art der Förderung des Bohrguts bzw. Bohrkleins unterscheidet man zwischen:

  • Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung

  • Mikrotunnelbau mit …

Darüber hinaus gibt es noch zwei weitere, nicht so verbreitete Verfahrensarten des Mikrotunnelbaus.

(Bild: Bodenentnahmeverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit anderer mechanischer Förderung (Schrapperförderung))

Mikrotunnelbau mit Schrapperförderung


(Bild: Bodenverdrängungsverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit Bodenverdrängung)

Mikrotunnelbau mit Bodenverdrängung

(Bild: Technische Komponenten beim Mikrotunnelbau)
(Bild: Ausrüstung, mögliche Anordnung der technischen Komponenten auf der Baustelle und erforderlicher Platzbedarf beim Mikrotunnelbau - Draufsicht)

Die eingesetzten technischen Komponenten beim Mikrotunnelbau variieren jeweils mit der Art der Förderung des Bohrguts bzw. Bohrkleins.

Folgende Komponenten kommen bei allen Arten des Mikrotunnelbaus zum Einsatz:

  • Pressstation (bestehend aus Pressenrahmen, …

Pressstation:
Im Startschacht installierte hydraulische Vorschubeinrichtung zur Erzeugung der erforderlichen Vortriebskraft, bestehend aus Pressenrahmen, Vortriebszylindern (auch Vorschubzylinder genannt), Druckring und Pressenwiderlager [Stein03].

(Bild: Prinzipskizze einer im Startschacht installierten Pressstation für den Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung in Anlehnung an [FI-Lovatb] [Bild: S&P GmbH] (Abschnitt 3.2.1)) (Bild: Im Startschacht …
(Video: Funktionsweise einer Pressstation)

Das Video verdeutlicht die Funktionsweise einer Pressstation beim Einsatz vom Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung.

Die Bilder zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Pressstationen.

Video: Funktionsweise einer Pressstation [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.
(Bild: Blick auf eine im Startschacht montierte Pressstation für den Mikrotunnelbau) (…

Vortriebsmaschine:

Verschiebliche Verbaukonstruktion für den unbemannten Vortrieb von Vortriebsrohren mit einem lichten Durchmesser < 1200 mm (nicht zu verwechseln mit DN/ID), bestehend aus Bohr- und Steuerkopf sowie Nachläufer(n) (in Anlehnung an [DS853]) (auch Mikrotunnelbohrmaschine oder Mikro(tunnelbau)maschine genannt) [Stein03].

(Bild: Beispiel für eine Vortriebsmaschine mit Bohr- und Steuerkopf und Nachläufern) (Bild: Blick von hinten in den …

Wichtig:

Die Vortriebsmaschine muss mindestens den Außendurchmesser des Vortriebsrohres einschließlich eines ggf. vorhandenen Rohraußenschutzes aufweisen.


Unter Berücksichtigung der Abbaubarkeit des anstehenden Baugrundes, eventuell eingelagerter Steine oder Blöcke und der mechanischen Stützung der Ortsbrust kommen Standardbohrköpfe in Form von Schürfscheiben oder Schneidrädern oder mit Rollenmeißeln bestückte Felsbohrköpfe zur Anwendung [Becke96].