Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung

(z.B. Verfahren mts 1000 [FI-Lovatb], RVS 100 A und 250 A [FI-Wirtha])

Bild 7.4.3.2-1:

Mikrotunnelbauverfahren mit Schneckenförderung beim einphasigen Vortrieb [Quelle: visaplan GmbH]

Bild 7.4.3.2-2:

Mikrotunnelbauverfahren mit Schneckenförderung beim einphasigen Vortrieb - Variante: Antrieb des Bohrkopfes über die Förderschnecke [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH]

Bild 7.4.3.2-3:

Mikrotunnelbauverfahren mit Schneckenförderung beim einphasigen Vortrieb - Variante: Direktantrieb des Bohrkopfes und separat angetriebene Förderschnecke [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH]

Arbeitsweise und -ablauf

Mikrotunnelbauverfahren mit Schneckenförderung sind charakterisiert durch den Vortrieb von Rohren im Lockergestein bei gleichzeitigem Abbau der Ortsbrust mittels eines Bohrkopfes und kontinuierlicher Abförderung des Bohrgutes/Bohrkleins mittels einer in einem Schneckenführungsrohr geführten Förderschnecke zum Startschacht (Bild 7.4.3.2-4) (Bild 7.4.3.2-5) (Bild 7.4.3.2-6).

Das in einem Bohrgutförderkübel gesammelte Bohrgut wird in bestimmten Zeitabständen, in der Regel nach Vortrieb eines Rohres, mit Hilfe einer Hebevorrichtung nach über Tage gefördert.

Die Ortsbrust wird mechanisch über den Bohrkopf bzw. über den sich ausbildenden Bodenpfropfen im vorderen Bereich der Förderschnecke gestützt.

Antriebsvarianten des Bohrkopfes:

Variante A: Antrieb des Bohrkopfes über die Förderschnecke
Förderschnecke und Bohrkopf sind fest miteinander verbunden und werden von einem auf dem Pressenrahmen im Startschacht installierten Drehantrieb angetrieben.
Variante B: Direktantrieb des Bohrkopfes und separat angetriebene Förderschnecke
Bohrkopf und Förderschnecke sind nicht miteinander verbunden. Der Motor für den Antrieb des Bohrkopfes befindet sich im Nachläufer der Vortriebsmaschine; der Antrieb für die Förderschnecke, wie bei Variante A, im Startschacht.

Tabelle 7.4.3.2-1:

Anwendungsbereich Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung

Anwendungsbereich Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung
Rohrnennweite DN
Variante A: RVS 100 A: 250 ≤ DN⁄ID ≤ 400 (max. DN⁄OD 560) mts 1000: 250 ≤ DN⁄ID ≤, 800 (max. DN⁄OD 990) Variante B: RVS 250 A: 400 ≤ DN⁄ID ≤ 800 (max. DN⁄OD 1190)
Rohrwerkstoff
s. (Tabelle 7.4.3.2-1)
Vortriebslänge [m]
Abhängig von Rohrnennweite und Baugrundverhältnissen: DN⁄ID 250: < 80 DN⁄ID 300: < 100 DN⁄ID 400 u. 500: < 120 DN⁄ID 600 bis 800: < 150
Mindestüberdeckung [m]
≥ DN⁄OD, mind. 1,0
Vortriebsleistung (Nettobohrzeit) [m⁄h]
Abhängig von Nennweite (Tabelle 3.2.1) und Bodenart (Tabelle 3.2.1)
Zu− bzw. Abrüstzeit [d = 8 h]
Je 2 bis 2,5
Startschacht min. Innendurchmesser [m]
Für Rohre 250 ≤ DN⁄ID ≤ 400: Ø 2,0 (1,0 m Baulänge), Ø 3,0 (2,0 m Baulänge); für Rohre 500 ≤ DN⁄ID ≤ 800: Ø 3,2 (2,0 m Baulänge)
Zielschacht min. Innendurchmesser [m]
Ø 2,0 (2,30)
Abstand Startschachtsohle bis Unterkante Rohr [mm]
Variante A: RVS 100 A: 770 mts 1000: 750 Variante B: RVS 250 A: 1.200
Personalbedarf
1 Maschinenführer und 2 bis 3 Hilfskräfte
Einsatzbereich bzw. Bodenklassen nach DIN 18319
In Abhängigkeit von Antriebsvariante, Bohrkopfausbildung und Rohrnennweite bindiges und nichtbindiges Lockergestein (Tabelle 3.2.1). Im Grundwasser nur in Ausnahmefällen unter Verwendung von Zusatzmaßnahmen einsetzbar (nähere Informationen enthält [Stein03]).

Bild 7.4.3.2-4:

Vortriebsmaschine mit Schneckenförderung und direkt angetriebenem Bohrkopf (Variante B) - Längsschnitt [FI-Herreb]

Bild 7.4.3.2-5:

Vortriebsmaschine mit Schneckenförderung und direkt angetriebenem Bohrkopf (Variante B) - Standardbohrköpfe in Form von Schürfscheiben - Beispiel: mts 1000 [FI-Lovatb]

Bild 7.4.3.2-6:

Vortriebsmaschine m. Schneckenförderung u. direkt angetriebenem Bohrkopf (Variante B) - Standardbohrköpfe in Form von Schürfscheiben - Beispiel: RVS 100 A [FI-Wirtha]

Bild 7.4.3.2-7:

Ausrüstung, mögliche Anordnung der Komponenten auf der Baustelle und erforderlicher Platzbedarf (ca. L x B = 22,0 x 4,0 m) beim Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung - Draufsicht (am Beispiel des Vortriebes von Steinzeugrohren DN/ID 600, Baulänge 2,0 m) [Quelle: visaplan GmbH]

Tabelle 7.4.3.2-2:

Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung: Vortriebsleistung (Nettobohrzeit) in Abhängigkeit von der Bodenart und der Rohrnennweite im Lockergestein nach Herstellerangaben [FI-Wirtha]

Bodenart	N−Wert	Rohrnennweite DN⁄ID	Nettobohrzeit [m⁄10 h]
Locker gelagerter, bindiger und nichtbindiger Boden ohne Steine	5 bis 15	250 bis 400	15 bis 20
	5 bis 15	400 bis 800	15 bis 20
Mitteldicht gelagerter, bindiger und nichtbindiger Boden ohne Steine	15 bis 30	250 bis 400	12 bis 15
	15 bis 30	400 bis 800	15
Dicht gelagerter, bindiger und nichtbindiger Boden ohne Steine	> 30	250 bis 400	8 bis 12
	> 30	400 bis 800	10 bis 13

Tabelle 7.4.3.2-3:

Nennweitenabhängige Mittelwerte von Vortriebsleistungen auf Basis ausgeführter Mikrotunnelbauvortriebe mit Schneckenförderung in Berlin [Möhri]

Rohrnennweite DN⁄ID	Nettobohrzeit [m⁄8 h]	Nettobohrzeit + Rüstzeit [m⁄8 h]
250	9,93	6,08
300	8,61	5,20
400	8,32	4,91
500	8,46	5,00
> 500	6,58	4,34

Tabelle 7.4.3.2-4:

Einsatzbereiche des Mikrotunnelbaus mit Schneckenförderung im Lockergestein [Stein03]

Boden-/ Steinklasse nach DIN 18319	Vortriebsrohrnennweite DN/ID						DN/ID				DN/ID
Boden-/ Steinklasse nach DIN 18319	250	300	400	500	600	800	400	500	600	800	400	500	600	800
LNE 1	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
LNE 2	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
LNE 3	Variante A: Antrieb des Standardbohrkopfes über die Förderschnecke						X	X	X	X
LNW 1							X	X	X	X
LNW 2							Variante B: Direkt angetriebener Standardbohrkopf mit Steinbrechereinrichtung
LNW 3
LBM 1	X	X	X	X	X	X
LBM 2	X	X	X	X	X	X
LBM 3							X	X	X	X
LBO 1	X	X	X	X			X	X	X	X
LBO 2	X	X	X	X			X	X	X	X
LBO 3							X	X	X	X
LNE 1- S1									X	X		X	X	X
LNE 2 - S1									X	X	X	X	X	X
LNE 3 - S1									X	X	X	X	X	X
LNW 1 - S1									X	X		Variante B: Direkt angetriebener Felsbohrkopf mit Steinbrechereinrichtung
LNW 2 - S1									X	X	X
LNW 3 - S1									X	X	X
LBM 1 - S1									X	X
LBM 2 - S1								X	X	X	X
LBM 3 - S1								X	X	X	X
LBO 1 - S1									X	X		X	X	X
LBO 2 - S1								X	X	X	X	X	X	X
LBO 3 - S1								X	X	X	X	X	X	X
LNE 1 - S2													X	X
LNE 2 - S2													X	X
LNE 3 - S2													X	X
LNW 1 - S2													X	X
LNW 2 - S2													X	X
LNW 3 - S2													X	X
LBM 1 - S2													X	X
LBM 2 - S2													X	X
LBM 3 - S2													X	X
LBO 1 - S2													X	X
LBO 2 - S2													X	X
LBO 3 - S2													X	X
LNE 1 - S3
LNE 2 - S3
LNE 3 - S3
LNW 1 - S3
LNW 2 - S3
LNW 3 - S3
LBM 1 - S3
LBM 2 - S3
LBM 3 - S3
LBO 1 - S3
LBO 2 - S3
LBO 3 - S3
LNE 1 - S4
LNE 2 - S4
LNE 3 - S4
LNW 1 - S4
LNW 2 - S4
LNW 3 - S4
LBM 1 - S4
LBM 2 - S4
LBM 3 - S4
LBO 1 - S4
LBO 2 - S4
LBO 3 - S4

Tabelle 7.4.3.2-5:

Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit Schneckenförderung

Vorteile	Nachteile
Trockenbohrverfahren, anfallendes Bohrgut ist in der Regel ohne kostenintensive Separation direkt transportier- und deponierfähig Relativ kurze Zu- und Abrüstzeiten	Mit größer werdender Nennweite verringert sich die Vortriebsleistung Einsatz in Grundwasser führenden Böden nur mit aufwändigen Zusatzmaßnahmen Einsatz im Festgestein in der Regel nicht möglich