Verfahrensbeschreibung

Bild 7.4.1-1:  Prinzipskizze einer im Startschacht installierten Pressstation für den Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung in Anlehnung an [FI-Lovatb] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] FI-Lovatb Firmeninformation Lovat mts GmbH micro tunnelling systems, Valluhn. Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum. DINEN12889:2000 DIN EN 12889: Grabenlose Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen (03.2000). BGI780 BGI 780 (bisher ZH 1/179): Sicherheitshinweise für Grabenloses Bauen (Vortriebsarbeiten mit unbemannten Verfahren). Tiefbau-Berufsgenossenschaft (TBG), April 2000. ATVA125:1996 ATV-A 125: Rohrvortrieb (09.1996). BGVC22 BGV C 22 (bisher VBG 37): Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten. Vom 1. April 1977 in der Fassung vom 1. April 1993.

Bild 7.4.1-2:  Definition der Mindestlichtmaße für Arbeitsplätze und Verkehrswege im Vortriebsrohrstrang nach BGV C22 § 42 der TBG in Anlehnung an [BGVC22] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Lichtraumprofil als Kreisquerschnitt BGVC22 BGV C 22 (bisher VBG 37): Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten. Vom 1. April 1977 in der Fassung vom 1. April 1993. Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-3:  Definition der Mindestlichtmaße für Arbeitsplätze und Verkehrswege im Vortriebsrohrstrang nach BGV C22 §42 der TBG in Anlehnung an [BGVC22] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Lichtraumprofil als Rechteckquerschnitt BGVC22 BGV C 22 (bisher VBG 37): Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten. Vom 1. April 1977 in der Fassung vom 1. April 1993. Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Die hier behandelten Verfahren des Pilotrohr-Vortriebs und Mikrotunnelbaus (auch als Microtunnel(l)ing bezeichnet) - sie zählen zu den unbemannt arbeitenden, steuerbaren Verfahren des grabenlosen Leitungsbaus - basieren auf dem Prinzip des Rohrvortriebs, bei denen von einem Startschacht aus mit Hilfe einer Pressstation (Bild 7.4.1-1) Produkt-, Schutz- oder Interimsrohre durch den Baugrund bis in einen Zielschacht vorgetrieben werden. Der anstehende Boden wird vom Bohrkopf entweder verdrängt oder an der Ortsbrust abgebaut und je nach Verfahren mittels Förderschnecken bzw. hydraulisch oder pneumatisch nach über Tage abgefördert .

Unter dem Begriff unbemannt arbeitende Verfahren versteht man nach DIN EN 12889 [DINEN12889:2000] "Verfahren ohne Einsatz von Personal an der Ortsbrust während des Vortriebs".

Die zum Vortrieb notwendigen Maßnahmen, z.B. Maschinenbedienung und -steuerung, Rohreinbau, Abbau des an der Ortsbrust anstehenden Locker-/Festgesteins sowie Bohrgut-/Bohrkleintransport werden von der Geländeoberfläche oder von Schächten aus durchgeführt [BGI780].

Die Definition der nichtbegehbaren Rohrleitungen im Zusammenhang mit dem grabenlosen Leitungsbau ist national und international unterschiedlich.

Im ATV-A 125 [ATVA125:1996] werden darunter Rohrleitungen verstanden, deren Innendurchmesser ≤ 1200 mm beträgt. In Ausnahmefällen darf dieser Wert auf 1000 mm verringert werden, wenn

• eine Vortriebsstrecke von 80 m nicht überschritten wird oder
• ein vorgeschaltetes Arbeitsrohr (Innendurchmesser 1200 mm) von mindestens 2000 mm Länge vorhanden ist .

Die Sicherheitshinweise für grabenloses Bauen (Vortriebsarbeiten mit unbemannten Verfahren) der Tiefbau-Berufsgenossenschaft (TBG) [BGI780] legen in diesem Zusammenhang die Lichtmaße zu Grunde und formulieren das Verbot des Personaleinsatzes im Rohr wie folgt: "Werden für Arbeitsplätze und Verkehrswege beim lichten Durchmesser die Grenzwerte der BG-Vorschrift "Bauarbeiten" (BGV C22 [BGVC22]) unterschritten, ist Personaleinsatz im Rohr - auch für Inspektionen und zum Beheben von Störungen - nicht zulässig.

Die Grenzwerte (Mindestlichtmaße) (...) sind [BGI780] :

• Kreisquerschnitt:
  bei Längen unter 50 m: 0,8 m
  bei Längen von 50 m bis unter 100 m: 1,0 m
  bei Längen von 100 m und mehr: 1,2 m
• Rechteckquerschnitt:
  bei Längen unter 50 m: 0,8 m Höhe 0,6 m / Breite
  bei Längen von 50 m bis unter 100 m: 1,0 m Höhe / 0,6 m Breite
  bei Längen von 100 m und mehr: 1,2 m Höhe / 0,6 m Breite.

Der Begriff Mindestlichtmaß beschreibt den freien, nicht durch Einbauten eingeengten Querschnitt (Lichtraumprofil). Bei der Bestimmung des lichten Querschnittes sind im Vortriebsrohr befindliche Rohrleitungen zu berücksichtigen" (Bild 7.4.1-2) (Bild 7.4.1-3).

Einen beispielhaften Überblick über die wichtigsten Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen mit Hilfe des Mikrotunnelbaus vermittelt (Bild 7.4.1-4), (Bild 7.4.1-5), (Bild 7.4.1-6), (Bild 7.4.1-7), (Bild 7.4.1-8), (Bild 7.4.1-9) und (Bild 7.4.1-10). Sie beinhalten:

• Herstellung der Start-, Ziel- und ggf. Durchfahrschächte (Abschnitt 6.4)
• Einbau der Vortriebsrohre (Abschnitt 4)
• Einbau der Anschlussleitungen (hier in geschlossener Bauweise vom Schacht aus (Abschnitt 9))
• Schachtausbau bzw. Einbau der Einsteigschächte (Abschnitt 6.3).

Bild 7.4.1-4:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 1 (Schachtabsenkung): Absenken des Schachtunterteiles Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-5:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 1 (Schachtabsenkung): Absenken bis Sohltiefe Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-6:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 1 (Schachtabsenkung): Einbau der Unterwasserbetonsohle im Kontraktorverfahren Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-7: 

Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 2 (Vortrieb)

Quelle: STEIN Ingenieure GmbH

Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-8:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 3 (Schachtausbau): Einbau des Einstiegschachtunterteiles und Einbindung der Rohre Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-9:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 3 (Schachtausbau): Herstellung der Hausanschlüsse Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Bild 7.4.1-10:  Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Phase 3 (Schachtausbau): Weiterer Ausbau und Fertigstellung des Einstiegschachtes Quelle: STEIN Ingenieure GmbH Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Die nachfolgend für die einzelnen Vortriebsverfahren und ihre Kombinationsmöglichkeiten angegebenen Anwendungsbereiche basieren auf Erfahrungswerten der Praxis. Sie werden maßgeblich beeinflusst von folgenden Randbedingungen auf der Baustelle:

• Baugrundverhältnisse
• Grundwasserverhältnisse
• Vortriebsrohr (Nennweite, Werkstoff, Qualität)
• Vortriebslänge
• Vortriebstechnik
• Fördersystem
• Anzahl und Qualifikation des Personals (insbesondere die Erfahrung des Maschinenführers)
• Platzverhältnisse
• Zusatz- bzw. Hilfsmaßnahmen.