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Unter Grabenverbaugerät versteht man nach DIN EN 13331-1 [DINEN13331-1a] [DINEN13331-2] eine "Konstruktion aus vorgefertigten Bauteilen, die zur Abstützung vertikaler Grabenwände vorgesehen ist. Hauptragglieder sind Platten, Gleitschienen und Stützbauteile". Im vorliegenden Anwendungsfall kommen folgende, bei der offenen Bauweise des Leitungsbaus eingesetzte Grabenverbaugeräte zum Einsatz [DINEN13331] :
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Eine Spezialentwicklung zur Herstellung und Sicherung kreisförmiger Schächte stellt der patentierte Stahlteleskopschacht (Bild 12.5.2.5.2) (Bild 12.5.2.5.2) (Bild 12.5.2.5.2) (Bild 12.5.2.5.2) (Bild 12.5.2.5.2) dar [FI-Broch].
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Trägerbohlwände bestehen aus Stahlträgern in Abständen von ca. 2,0 m bis 3,5 m mit einer waagerecht gespannten Ausfachung aus Holzbohlen, Kanthölzern, Kanaldielen, Stahlbetonfertigteilen, Ort- … |
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Unter einem nichtrückbaubaren (verlorenen) Verbau (Bild 12.4) werden im vorliegenden Anwendungsfall Verkleidungs-, Aussteifungs- und Verankerungskonstruktionen verstanden, die nach Beendigung der Vortriebs- bzw. Bauarbeiten teilweise oder vollständig im Baugrund verbleiben. Damit bietet diese Verbauart die Möglichkeit der Nutzung als bauliche Hülle von Netzbauwerken für den Betrieb und Unterhalt in Form eines einschaligen oder zweischaligen Ausbaus (… |
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Ein Senkschacht oder -kasten ist ein unten offener Schacht oder Kasten aus Stahlbeton oder Stahl, der in der Regel abschnittsweise in Ortbeton oder aus Fertigteilen auf einer Herstellebene errichtet und sukzessive bei gleichzeitigem Aushub des Kerns auf seine Gründungsebene abgesenkt wird [Linge97]. Die Senkkastenbauweise wurde für die Gründungen von Bauwerken in nichtstandfesten Böden auch unterhalb des Grundwasserspiegels entwickelt. Im vorliegenden … |
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Beim geschlossenen Senkschacht bildet eine massive druckhaltende Decke mit den seitlichen Schneiden eine nach unten offene Arbeitskammer, aus der für das Absenken das Wasser durch Druckluft verdrängt wird. Über Druckluftschleusen und Schachtrohre werden die Arbeitskammer begehbar und die Aushubsohle für das Lösen und Fördern des Bodens zugänglich (Abschnitt 9.2.1.2.3) [Linge97]. Diese Senkschachtform [Linge97] [Breck84] [Niema70] wird im grabenlosen … |
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Der offene Senkschacht wird auf einer Herstellebene errichtet und sukzessive bei gleichzeitigem Lösen und Aushub des Kerns von über Tage aus auf seine Gründungsebene abgesenkt. Beim Absenken im Grundwasser (Bild … |
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"Ortbeton … |
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(Bild: Senkschächte aus rechteckförmigen Stahlbetonfertigteilen - Schachtoberteile (links) und Schachtunterteil mit Stahlschneide (hängend) [FI-Meyera]) Senkschächte aus Schachtringen bzw. Schachtelementen werden als Startschächte für den Vortrieb von Rohren im Nennweitenbereich ≤ DN/ID 800 (insbesondere Mikrotunnelbau und Pilotrohr-Vortrieb) in Abhängigkeit der Nennweite und Baulänge der Vortriebsrohre quasi standardisiert werkseitig vorgefertigt … |
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(Bild: Senkschacht (Innendurchmesser 5,0 m) aus verschraubten Kassettentübbingen aus Stahlbeton [Clark92]) Bei schwer zugänglichen Baustellen und bei Schachtdurchmessern > DN/ID 3200 und/oder größeren Absenktiefen (> 10 m) sind die werksseitig vorgefertigten Senkschächte aus Schachtringen bzw. Schachtelementen auf Grund ihrer Abmessungen nicht mehr transportfähig (Abschnitt 9.1) und aus statischen Gründen nicht mehr einsetzbar. Als Alternativen bieten … |
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(Bild: Zielschacht zur Bergung der Schildmaschine aus der Nordsee beim Rohrvortriebsprojekt "Europipe" (Bild 9.2.2.5.8) (Bild 9.2.2.5.8) [FI-Herreb])
Der bevorzugte Einsatzbereich von offenen Senkschächten aus Stahl in Form von Stahlrohren bzw. verschweißten Stahlzylindern erstreckt sich auf Schachtdurchmesser bis DN/ ID 2500 (Abschnitt 12.5.2.5) (Abschnitt 12.7.2). In Sonderfällen finden auch größere Senkschächte aus Stahl Anwendung, wie z.B. … |
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Schachtbohrverfahren zählen zu den in der Flach- und Tiefbohrtechnik eingesetzten Großlochbohrverfahren, bei denen die "Herstellung des Schachtes von über Tage aus ohne Einsatz von Personal auf der Sohle" erfolgt [Arnol93]. Vertreter der drehend-drückend arbeitenden Schachtbohrverfahren sind z.B. Lufthebebohrverfahren (für Bohrlochdurchmesser bis 8,0 m und Teufen bis 1000 m im Lockergestein [FI-Wirtha]), Raiseboring-Verfahren (für Bohrlochdurchmesser … |
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Bei der MS-HBM-Methode (Bild 12.7.1) (Bild 12.7.1) (Bild 12.7.1) [FI-KCMM] wird ein aus wasserdicht verschweißten (Bild 12.7.1) oder verschraubten (in nicht Grundwasser führenden Böden) Stahlrohren und Kernbohrkrone bestehender Schacht (Bild 12.7.1), nachfolgend Kernrohr genannt, mit Hilfe eines mobilen Schachtbohrgerätes drehend-drückend abgesenkt.
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Die ART-Methode (ART = All Round Tatekou) [FI-Sanwaa] entspricht prinzipiell den im Abschnitt 12.7.1 beschriebenen Methoden. Das Kernstück dieser Schachtbohranlage bildet ein an einen Hydraulikbagger anschließbarer Drehtisch (Bild 12.7.2) (Bild 12.7.2), der vor Beginn der Arbeiten auf der Geländeoberfläche positioniert, verankert und horizontiert wird [Kenic97].
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Im Rahmen des grabenlosen Leitungsbaus nach dem Prinzip des Rohrvortriebes werden folgende Vortriebsphasen unterschieden [Konra01] :
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Beim Herstellen der Aus- und Einfahröffnungen bei Vortrieben im grundwasserfreien Baugrund besteht die Hauptaufgabe darin, einen Grundbruch zu verhindern. In den Fällen, in denen zur Reduzierung der Mantelreibung der Ringspalt mit einer Bentonitsuspension verpresst wird, oder trotz des Nichtvorhandenseins von Grundwasser geschlossene Schilde mit Flüssigkeits- oder Erddruckstützung der Ortsbrust eingesetzt werden, ist zu beachten, dass das Stütz- … |
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(Bild: Einfahren einer Vortriebsmaschine in einen nicht verbauten, mit einer Böschung gesicherten Zielschacht im Festgestein [FI-Herreb])
Gegen eine Böschung kann unabhängig von der Geologie nur mit offenen Schilden (Vortriebsmaschinen mit Schneckenförderung sowie Handschilde und mechanisch teilflächig abbauende Schilde (Abschnitt 9.2.1) im Durchmesserbereich bis 3 m) ohne größere Zusatzmaßnahmen angefahren werden [Konra01]. Beim Einfahren ist … |
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(Bild: Einfahrt der Vortriebsmaschine in den Zielschacht - Ziehen der Spundbohlen im Einfahrbereich [Stein88b]) Die Aus- und Einfahröffnungen für die Vortriebs-/Schildmaschine werden bei Schächten mit rückbaubarem Verbau durch partielles Entfernen des Verbaus im Öffnungsbereich hergestellt. In allen Fällen muss dabei sicher gestellt sein, dass der Baugrund im Öffnungsbereich a priori oder durch zuvor absolvierte Hilfsmaßnahmen grundwasserfrei und … |
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Bei massiven Verbauarten (z.B. (Bohr)Pfahlwand, Schlitzwand, Tübbingausbau (Bild 12.8.1.3)) ist das sichere Ausfahren ohne eine zusätzliche Verbesserung des Baugrunds in der Regel nicht möglich, da unter Umständen bei der Herstellung der Öffnung die ohnehin latent vorhandene Grundbruchgefahr durch den Einsatz von schwerem Abbaugerät von Hand mit entsprechenden Erschütterungen erhöht wird [Konra01]. Neben der Herstellung der Ausfahröffnung von Hand … |
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Offene Senkschächte aus Schachtringen bzw. Schachtelementen (Abschnitt 12.6.2.2) werden in der Regel bereits projektspezifisch werkseitig mit den vorgegebenen Aus- und Einfahröffnungen im vorgefertigten Schachtunterteil bzw. -ring ausgerüstet, wobei die Öffnungen selbst während des Absenkvorganges provisorisch verschlossen werden . Vom Öffnungsverschluss sind dabei folgende Anforderungen zu erfüllen [Thale99] :
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Der Vortrieb in Grundwasser führendem Baugrund stellt ganz besondere Anforderungen auch an die Gestaltung und den Ausbau der Schächte sowie an die Aus- und Einfahröffnungen, die insbesondere bei Rohrvortrieben nur unter großem technischen und finanziellen Aufwand erfüllt werden können. Um Grundbrüche und Grundwassereinbrüche beim Herstellen und Durchfahren der Aus- und Einfahröffnungen zu verhindern, sind folgende Maßnahmen möglich [Rappe96] [Herth95] : |
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Die einfachste Form zur Abdichtung der Ausbzw. Einfahröffnungen in Schächten stellt die so genannte Brillenwanddichtung dar. Sie besteht aus einer Einfach- oder Zweifach- bzw. doppelten Elastomerdichtung, die zwischen der Schachtwand (Bild 12.8.2.1) (Bild 12.8.2.1) oder einem dort befestigten stählernen Festflansch, Aus- bzw. Einfahrfahrtopf (Bild 12.8.2.1), Schraubenring (Bild 12.8.2.1) o.a. und ggf. zusätzlicher Zwischenringe (Bild 12.8.2.1) (… |
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Als Alternative zum druckluftbeaufschlagten Schacht (Druckluftkammer) (Abschnitt 12.8.2.3) bietet sich der Einsatz von als Ein- und Ausfahrschleusen fungierenden Druckkammern an. Druckkammern haben die Aufgabe, den Druckunterschied zwischen dem atmosphärischen Druck im Schacht und dem außen, im Baugrund anstehenden Grundwasserdruck schadlos zu kompensieren und somit ohne Zusatzmaßnahmen zum Zeitpunkt der Öffnung der Schachtverkleidung ein ungehindertes … |
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(Bild: Ausfahrschleuse in Form einer im Startschacht angeflanschten, geschlossenen Druckkammer)
Bei dieser Variante wird ein drucksicherer Stahlbehälter an der Schachtinnenwand befestigt, der zur Schachtinnenseite mit einem Blindflansch und an der Außenseite durch einen rückbaubaren Verbau in Form von Spundbohlen oder den speziell präparierten und von der Vortriebs-/Schildmaschine durchfahrbaren Verbaubereich im Bereich der Aus- und Einfahröffnung |
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Eine Speziallösung für den Mikrotunnelbau mit Vortriebsrohrnennweiten bis max. DN/ID 800 stellt die werkseitig in der Schachtwand von offenen Senkschächten aus vorgefertigten Stahlbetonschachtringen (Abschnitt 12.6.2.2) (Abschnitt 12.8.1.4) integrierte, geschlossene Druckkammer dar (Bild 12.8.2.2.2) (Bild 12.8.2.2.2) (Bild 12.8.2.2.2) (Bild 12.8.2.2.2) (Bild 12.8.2.2.2) (Bild 12.8.2.2.2).
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