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In Erkenntnis der Einsatzgrenzen der unbemannt arbeitenden, nichtsteuerbaren Verfahren (Abschnitt 5), die vornehmlich aus der fehlenden Einflussnahmemöglichkeit auf die Richtungsgenauigkeit der Bohrung resultieren, wurden seit der zweiten Hälfte der 70er Jahre international Anstrengungen unternommen, unbemannt arbeitende, steuerbare Verfahren für den grabenlosen Leitungsbau zu entwickeln. Als Ergebnis existieren heute eine Vielzahl steuerbarer Verfahren. … |
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Der steuerbare Verdrängungshammer (steuerbarer VH) (Bild 6.1.1) entspricht prinzipiell dem nichtsteuerbaren Verdrängungshammer (Abschnitt 5.1.1). Bei dem Verfahren mit steuerbarem Verdrängungshammer befindet sich in vorderen Gehäuseteil des Verdrängungskörpers eine Sonde, welche mittels des Walk-Over-Verfahrens (Abschnitt 16.1.5.1) geortet wird und die Bestimmung von Lage, Tiefe und Neigung und Verrollung des Verdrängungshammers ermöglicht [Hesse94]. |
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Der steuerbare Verdrängungshammer (Bild 6.1.1) besitzt einen im Gehäuse gelagerten, stufenförmigen, schräg stellbaren Verdrängungskopf (Lenkkopf), der bei gewünschter Richtungskorrektur durch Drehen des torsionssteifen Druckluftschlauchs von Hand in die erforderliche Position ausgelenkt werden kann (Bild 6.1.1) (Bild 6.1.1) [Ramei00]. Bei einem Gehäusedurchmesser von 75 mm und einer Länge von ca. 1,70 m ist der steuerbare Verdrängungshammer GRUNDOSTEER … |
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Die STEUERBARE ERDRAKETE CM-98Z (Bild 6.1.2) besitzt einen einseitig abgeschrägten Verdrängungskopf (Bild 6.1.2), der durch Drehung des mitgeführten Bohrgestängestrangs von Hand (Bild 6.1.2) (Bild 6.1.2) oder mit Hilfe einer hydraulischen Schub-/Dreheinheit (Bild 6.1.2) in die für die Kurskorrektur erforderliche Position gebracht werden kann [NN98d] [NN98e]. Die STEUERBARE ERDRAKETE CM-98Z wird für geradlinige Bohrungen mit einem Durchmesser von … |
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Horizontal-Bohrverfahren mit Verdrängungshammer stellen eine Kombination des drehend-schlagenden Trockenbohrens mit Imlochhammer (Abschnitt 16.2) und der Bodenverdrängung dar. Dabei wird das Gesteinsmaterial nicht nach über Tage ausgetragen, sondern unter Verdichtung des angrenzenden Gebirges in die unmittelbare Umgebung des Bohrloches verdrängt [Arnol93] [FI-Vick]. Das Bohrgerät (Bild 6.2) (Bild 6.2) ähnelt im Aufbau einer drehend-schlagend arbeitenden … |
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Für die Durchführung des Verfahrens sind die gleichen Arbeitsschritte erforderlich wie für Spülbohrverfahren mit Flüssigkeitsspülung bzw. mit Luft-(Gas)-Spülung (Abschnitt 16.2), und zwar:
Sowohl bei der Pilotbohrung als auch bei der Aufweitbohrung bzw. bei den Aufweitbohrungen kommt das Bodenverdrängungsprinzip zur Anwendung. |
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(Bild: Pneumatisch angetriebener Verdrängungskopf - Aufbau und Arbeitsprinzip [FI-Vick])
Nach Festlegung der Trasse und Gradiente für die zu verlegende(n) Leitung(en) wird zunächst eine Pilotbohrung erstellt. Zu diesem Zweck wird das Bohrgerät an der Geländeoberfläche positioniert und das Bohrloch unter einem Winkel von 5° bis 15° angesetzt (Bild 6.2) oder in einem Startschacht installiert (Bild 6.2). Die für den Antrieb des Verdrängungshammers |
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(Bild: Aufweitungshammer mit Aufweitungshülsen für verschiedene Bohrlochdurchmesser [Arnol93])
Diese Phase ist charakterisiert durch das einmalige oder mehrfache Zurückziehen des Bohrgestängestrangs zum Eintrittspunkt bzw. in den Startschacht bei gleichzeitiger Aufweitung des Bohrloches auf maximal 250 mm. Hierzu wird ein weiterer, modifizierter Verdrängungshammer (Aufweitungshammer) am Austrittspunkt bzw. im Zielschacht an den Bohrgestängestrang … |
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Mit dem letzten Aufweitvorgang wird/werden vom Zielpunkt ausgehend die vorbereitete(n) und an den Aufweitungshammer angekoppelte(n) Leitung(en) in das Bohrloch eingezogen. Ausführliche Erläuterungen zum Einziehvorgang enthält Abschnitt 16. |
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(Bild: Bohrgerät (PITMOLE) mit Wassertank [Arnol93])
Zur Grundausrüstung des Horizontal-Bohrverfahrens mit Bodenverdrängung gehören:
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Horizontal-Bohrverfahren mit Verdrängungshammer können prinzipiell in trockenen oder erdfeuchten verdrängungsfähigen Lockergesteinen der Bodenklassen L nach DIN 18319 [DIN18319] (Abschnitt 4.3.5.6) zur Herstellung von Bohrungen mit einem Durchmesser bis 250 mm und Bohrlängen bis 100 m zum Einzug einer oder mehrerer Leitung(en) mit maximal DN/OD 180 eingesetzt werden [Arnol93] [FI-Welsi]. Mit dem Standardbohrgestänge von 2,0 m Länge und dA = 44 … |
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Die unbemannt arbeitenden, steuerbaren Pilotrohr-Vortriebsverfahren, in der Literatur auch Pilotrohr(bohr)verfahren [Stein88b] [Stein85e] [Stein82d] genannt, basieren, von zwei Ausnahmen abgesehen (Abschnitt 7.2.1) (Abschnitt 7.3.1), auf dem Bodenentnahmeprinzip [DINEN12889:2000] [ATVA125:1996] (Tabelle 7.1). (Tabelle: Übersicht der unbemannt arbeitenden, steuerbaren Bodenentnahmeverfahren des Pilotrohr-Vortriebs)
Zur Großansicht der Bilder aus … |
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Nachfolgend werden unter Pilotrohr-Vortrieben in Kombination mit dem Einpressen oder Einschieben der Rohrleitung Verfahren verstanden, bei denen in der ersten Phase immer eine Pilotbohrung erstellt wird. Anschließend wird bei zweiphasigen Vortrieben die Rohrleitung gleichzeitig mit der Aufweitung der Bohrung mit Hilfe der Pressstation eingepresst bzw. vorgetrieben. Bei dreiphasigen Vortrieben wird die Rohrleitung gleichzeitig mit dem Herausschieben … |
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(Bild: ACEMOLE PC 10 MP mit Aufweitungsteil [FI-NTTa])
Das Verfahren ACEMOLE PC 10 MP [FI-NTTa] (Bild 7.2.1) zählt zu den zweiphasig arbeitenden Verfahren (Abschnitt 3). Es ist dadurch charakterisiert, dass es sowohl bei der Pilotbohrung als auch bei der anschließenden Aufweitbohrung nach dem Bodenverdrängungsprinzip arbeitet (Abschnitt 6) (Tabelle 7.2). |
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Arbeitsweise und -ablauf |
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Die Hauptbestandteile der zur Vortriebsanlage ACEMOLE PC 10MP gehörenden technischen Ausrüstung sind (Bild 7.2.1) :
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Der Einsatz des ACEMOLE PC 10 MP erfolgt im Nennweitenbereich von DN/ID 300 bis DN/ID 400 in verdrängungsfähigen Lockergesteinen, d.h. in sandigen bzw. tonigen Böden mit N-Werten < 15, in Tiefen von 2 m bis 4 m, mit Vortriebslängen bis 100 m und Kurvenradien > 150 m [FI-NTTa]. |
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(Bild: Verfahren IRONMOLE TP80-2 [FI-Komat]) Das Verfahren IRONMOLE TP80-2 (Bild 7.2.2.1) zählt zu den zweiphasig arbeitenden Verfahren (Abschnitt 3). Es ist dadurch charakterisiert, dass es bei der Pilotbohrung sowohl nach dem Bodenverdrängungs- als auch dem Bodenentnahmeprinzip und bei der anschließenden Aufweitbohrung nach dem Bodenentnahmeprinzip arbeitet (Tabelle 7.2). Phase 1: Pilotbohrung |
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Einen Überblick über die Grundausrüstung des IRONMOLE TP80-2 vermittelt Bild 7.2.2.1. Die Hauptbestandteile sind identisch mit denen des ACEMOLE PC 10 MP (Abschnitt 7.2.1). Darüber hinaus werden hier noch benötigt:
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Das Verfahren IRONMOLE TP80-2 kann nach Herstellerangeben [FI-Komat] im Rohrnennweitenbereich DN/ID 150 bis DN/ID 900 (DN/OD 232 bis DN/OD 1100) mit Vortriebslängen bis 50 m eingesetzt werden. Durch die unterschiedlichen Kombinationsmöglichkeiten der Pilotbohrköpfe sowie der Räumer stehen insgesamt fünf Verfahrensvarianten (Tabelle 7.2.2.3) des IRONMOLE TP80-2 für die Anwendung in bindigen und nichtbindigen Lockergesteinen mit N-Werten von 0 bis … |
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(Bild: Übersicht über die Maschinenausrüstung des EARTH ARROW [FI-Nitto])
Das EARTH ARROW-Verfahren [FI-Nitto] (Bild 7.2.3) zählt zu den zweiphasig arbeitenden Verfahren (Abschnitt 3). Es ist, wie der IRONMOLE TP80-2 (Abschnitt 7.2.2.1) dadurch charakterisiert, dass die Pilotbohrung sowohl nach dem Bodenverdrängungs- als auch dem Bodenentnahmeprinzip und die anschließende Aufweitbohrung nach dem Bodenentnahmeprinzip erfolgt (Tabelle 7.2). |
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Konzeption und Arbeitsweise des EARTH ARROW-Verfahrens [FI-Nitto] entsprechen prinzipiell denen des … |
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(Bild: Einsatzbereiche des EARTH ARROW-Verfahrens [FI-Nitto])
Das EARTH ARROW-Verfahren ist ausgelegt für Vortriebsrohre von DN/ID 150 bis DN/ ID 700 und Vortriebslängen bis 50 m bei Lagegenauigkeiten von ± 20 mm. Die Einsatzbereiche in Abhängigkeit der Baugrundverhältnisse und des zugehörigen N-Wertes enthält Bild 7.2.3.2. Ein Einsatz unter Grundwasser ist nur bedingt und mit Hilfe von Sondermaßnahmen möglich. |
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