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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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(Bild: An der Startschachtinnenseite angeschweißte, offene Druckkammer)
Im Schacht angeschweißte, offene Druckkammern finden insbesondere Anwendung bei einem Spundwandverbau (Bild 12.8.2.2.3). Die Druckkammer wird zur Schachtinnenseite durch einen oben offenen Stahlkasten verschlossen, der an die Spundwand angeschweißt wird. Die Oberkante des Stahlkastens muss oberhalb des zu erwartenden maximalen Grundwasserstandes liegen. Die baugrundseitige … |
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Bei Rohrvortrieben … |
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Bei Verwendung von geschlossenen Senkschächten (Abschnitt 12.6.1) als Start- oder Zielschacht bietet es sich an, die Aus- und Einfahrphase unter Nutzung der ohnehin vorhandenen Druckluftausrüstung auch unter Druckluft zu realisieren (Bild 12.8.2.3). In diesem Fall fungiert der druckdicht verschlossene Schacht als Druckluftkammer zur Stützung des anstehenden Grundwasserdruckes beim Öffnen der Aus-und Einfahröffnungen. Die Aus- und Einfahröffnungen … |
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Die statische Berechnung von Start-, Ziel- und Durchfahrschächten umfasst:
Bei den Lastannahmen sind zu berücksichtigen:
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Maßgebend für die Größe des Gesamterd- bzw. -Wasserdruckes sind die bodenmechanischen Kennwerte des anstehenden Bodens und die Höhe des Grundwasserspiegels. Bei fehlender Vorgabe der Bodenkennwerte durch einen geotechnischen Bericht (Abschnitt 4.5.2.5) sind die Ansatzwerte der DIN 1055 [DIN1055b] oder den "Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen (EAU)" [EAU1990] (Tabelle 4.3.1.7) zu entnehmen. Die Ermittlung des Erddruckes erfolgt … |
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Bei der Bemessung der einzelnen Verbauelemente sind zusätzlich zum Endzustand alle Bauphasen des Vor- und gegebenenfalls Rückbaus zu berücksichtigen [Weiße75b]. Die jeweils zulässigen Spannungen der einzelnen Verbauelemente sind den "EAB - 100" [EAB100] und DIN 4124 [DIN4124:2000] zu entnehmen. Bei der Herstellung von Verbauarten, die universell einsetzbar und wiederverwendbar sein müssen, sind besondere Forderungen zu stellen. In der Regel werden … |
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Die erdstatischen Standsicherheitsnachweise umfassen den:
Die beiden erstgenannten Nachweisführungen, die nur für ins Grundwasser einbindende … |
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Die Vortriebskräfte, die zwischen Null und der Höchstlast wechseln, werden von den Vortriebszylindern über ein Widerlager entweder bei nicht verbauten Schächten direkt und bei verbauten Schächten zunächst in die Verbauwand und über deren Eigensteifigkeit in den Baugrund eingeleitet. Die Bodenspannungen ergeben sich aus der Größe der Vortriebskraft, der Schachttiefe, den Bodeneigenschaften und aus den geometrischen Abmessungen des Widerlagers. Letztere … |
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Unter Vortriebsrohren werden nachfolgend vorgefertigte Rohre mit druckkraftschlüssiger, zugkraftschlüssiger oder druck- und zugkraftschlüssiger, beweglicher oder starrer Rohrverbindung innerhalb der Wanddicke und glatter, ebener Außenkontur (Ausnahme: Duktile Gussrohre mit angegossener Muffe für Spülbohrverfahren) verstanden, die in den Baugrund bzw. Hohlraum eingepresst, eingeschoben, eingerammt oder eingezogen werden. Hinsichtlich der Funktion … |
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