DEMO Leitfaden Mikrotunnelbau / Hrsg.: MUNLV NRW / Redaktion: D. Stein, A. Brauer (2003)

Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung

(z.B. MTB-P [FI-Hazem], AVP [FI-Herreb])

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Bild 7.4.3.4-1: 

Mikrotunnelbauverfahren mit pneumatischer Förderung beim einphasigen Vortrieb [Quelle: visaplan GmbH]

Arbeitsweise und -ablauf

Mikrotunnelbauverfahren mit pneumatischer Förderung auf Basis einer Sauganlage sind charakterisiert durch den Vortrieb von Rohren bei gleichzeitigem vollflächigen Abbau der mechanisch- und erddruckgestützten Ortsbrust durch einen Bohrkopf und kontinuierlicher Abförderung des Bohrkleins mit Hilfe von Luft als Spülmittel aus der durch eine Zellenradschleuse begrenzten Abbaukammer im Bohr- und Steuerkopf nach über Tage (Bild 7.4.3.4-3) (Bild 7.4.3.4-2) (Bild 7.4.3.4-4). Dort wird es in einem Vorabscheider vom Luftstrom separiert. Die Antriebsaggregate für den Bohrkopf sowie für die Steuerzylinder sind unmittelbar in der Vortriebsmaschine angeordnet.

Zur Verbesserung der erforderlichen Stütz- und Fördereigenschaften kann der gelöste Boden in der Abbaukammer durch Zugabe von Wasser oder Bentonitsuspension in eine breiig-weiche Konsistenz versetzt werden.

Der Stützdruck wird durch das Verhältnis zwischen abgebautem und abgesaugtem Boden bestimmt und mit Hilfe der Vorschubgeschwindigkeit sowie der Drehzahl des Bohrkopfes bzw. der Zellenradschleuse reguliert.

Tabelle 7.4.3.4-1: 

Anwendungsbereich Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung

Anwendungsbereich Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung
Rohrnennweite DN
MTB−P: 400 = DN⁄ID = 1200 (max. DN⁄OD 1540)
AVP: 600 = DN⁄ID = 1000 (max. DN⁄OD 1110)
Rohrwerkstoff
s. (Tabelle 7.4.3.4-1)
Vortriebslänge [m]
Abhängig von Rohrnennweite und Baugrundverhältnissen:
< 150 m bei einer max. Förderhöhe von 20 m
Mindestüberdeckung [m]
≥ 2 DN/OD
Vortriebsleistung (Nettobohrzeit) [m⁄h]
Durchschnittlich 8 m⁄8 h bis 15 m⁄8 h;
nennweitenabhängig (für kleine Nennweiten + 10 %, für größere Nennweiten − 10 % des o.a. Wertes),
abhängig vom Baugrund, d.h. in bindigem Lockergestein ist die Vortriebsleistung ca. 1,5 bis 2 x höher als in
nichtbindigem Lockergestein
Zu− bzw. Abrüstzeit [d = 8 h]
Je 2 bis 2,5
Startschacht min. Innendurchmesser [m]
MTB−P:
Für Rohre 400 = DN⁄ID = 700: Ø 3,0 (2,0 m Baulänge);
Für Rohre 800 = DN⁄ID = 1200: L x B = 4,7 x 3,0 (3,0 m Baulänge);
AVP:
Für Rohre 600 = DN⁄ID = 800: Ø 3,2 (2,0 m Baulänge);
Für Rohre DN⁄ID 1000: L x B = 4,5 x 3,5 (3,0 m Baulänge);
Zielschacht min. Innendurchmesser [m]
Ø 2,0 (2,50)
Personalbedarf
1 Maschinenführer und 2 Hilfskräfte
Einsatzbereich bzw. Bodenklassen nach DIN 18319
In Abhängigkeit von Rohrnennweite und Bohrkopfausbildung bindiges und nichtbindiges Lockergestein sowie
Festgestein 1) (analog dem Mikrotunnelbau mit hydraulischer Förderung (Tabelle 3.2.2)),
besonders wirtschaftlich in bindigen Lockergesteinen mit einem hohen Anteil an Korngrößen < 0,5 mm.
Im Grundwasser bis max. 8 m (nur Verfahren MTB−P) über Rohrscheitel einsetzbar.
1) Hier nicht behandelt, s. [Stein03]
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Bild 7.4.3.4-2: 

Mikrotunnelbaumaschine mit pneumatischer Förderung (Verfahren AVP [FI-Herreb]) - Längsschnitt

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Bild 7.4.3.4-3: 

Mikrotunnelbaumaschine mit pneumatischer Förderung (Verfahren AVP [FI-Herreb]) - Bohrkopf

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Bild 7.4.3.4-4: 

Mikrotunnelbaumaschine mit pneumatischer Förderung (Verfahren AVP [FI-Herreb]) - Ansicht des Standardbohrkopfes (Schürfscheibe) mit Blick auf die Zellenradschleuse hinter der Abbaukammer

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Bild 7.4.3.4-5: 

Ausrüstung, mögliche Anordnung der Komponenten auf der Baustelle und erforderlicher Platzbedarf (ca. L x B = 34 x 4 m) beim Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung - Draufsicht (am Beispiel des Vortriebes von Rohren DN/ID 600, Baulänge 2,0 m) [Quelle: visaplan GmbH]

 
Tabelle 7.4.3.4-2: 

Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit pneumatischer Förderung

Vorteile

Nachteile

  • Einsatz im Locker- und Festgestein
    mit und ohne Grundwasser

  • Spülbohrverfahren mit gasförmigem Spülmittel (Luft),
    anfallendes Bohrklein ist in der Regel ohne
    kostenintensive Separation direkt
    transportier− und deponierfähig

  • Hohe, nennweitenunabhängige Vortriebsleistung in
    nichtbindigen Böden mit einem hohen Anteil an
    Korngrößen < 0,5 mm

  • Einsatz auch bei Temperaturen
    unter 0° C
    (Luft gefriert nicht)

  • Ggf. größere Vortriebslängen erzielbar

  • Im nichtbindigen Lockergestein
    verringert sich die
    Vortriebsleistung erheblich

 

DEMO Leitfaden Mikrotunnelbau / Hrsg.: MUNLV NRW / Redaktion: D. Stein, A. Brauer (2003)