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18.07.2008

Lektionen

Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Senkschachtverfahren

Schachtabsenkung

(Bild: Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus - Phase 1 (Schachtabsenkung): Absenken des Schachtunterteiles)

Absenken des Schachtunterteils

(Bild: Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus - Phase 1 (Schachtabsenkung): Absenken bis Sohltiefe)

Absenken bis zur Solltiefe

(Bild: Bauphasen bei der grabenlosen Verlegung von Kanälen am Beispiel des Mikrotunnelbaus - …

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Senkschachtverfahren

Die VSM-Schachtabsenkanlage besteht aus einer Absenkeinheit, einer Schachtauskleidungseinheit und einer mit Spezialwerkzeugen bestückten Fräswalze an einem teleskopierbaren Schrämausleger (Abbaueinheit), die durch Schwenkbewegungen an der Schachtsohle den anstehenden Boden löst.

Das Verfahren wird sowohl in standfesten als auch nichtstandfesten Böden eingesetzt. Eine Grundwasserabsenkung ist nicht erforderlich, da die Fräsmaschine auch unter Wasser …

18.07.2008

Lektionen

Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Senkschachtverfahren

(Bild: Plus/Minus)

Vorteile von offenen Senkschächten:

  • Technisch einfache Ausführungsmethode, insbesondere in nichtstandfestem Baugrund
  • Hohe Wirtschaftlichkeit (Reduzierung der Fixkosten der Baustelleneinrichtung, Nutzung als endgültiger Ausbau)

Nachteile offener Senkschächte:

  • Im Grundwasser Trockenlegung der Aushubsohle nur durch Hilfsmaßnahmen möglich
  • Kontrolle des Bodens beim Aushub und Beseitigung von Hindernissen (Blöcke, Gesteinsbänke) …

14.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Schachtbohrverfahren

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].
Wichtig:

Mit dieser Verfahrenstechnik können die Nachteile des drückenden Absenkens (Senkschachtverfahren) weitestgehend eliminiert und auch schwierigere geologische Baugrundverhältnisse beherrscht sowie das Absenken rationalisiert …

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Schachtbohrverfahren

(Bild: CCB-Methode: Schachtbohrverfahren mit Schachtoberteilen aus Stahlbeton für den Einsatz im Lockergestein [FI-KCMM] - Einsetzen der Kernbohrkrone mit torsionssteif verbundenem Stahlbetonschachtring in den Drehtisch) (Bild: CCB-Methode: Schachtbohrverfahren mit Schachtoberteilen aus Stahlbeton für den Einsatz im Lockergestein [FI-KCMM] - Stahlbetonschachtring mit aufgesetztem, rückbaubarem Schachtoberteil aus Stahl) (Bild: MS-HBM-CR-Methode (…

14.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

(Bild: Blick in die Startbaugrube – Positionieren der Vortriebsmaschine in der Ausfahröffnung)

Ausfahren (Anfahren)
Als Ausfahren wird die Phase des Vortriebes vom Beginn des Öffnens des Verbaues bzw. dem Beginn des Anfahrens mit der Vortriebs-/Schildmaschine in den anstehenden Baugrund bis zum Abschluss sämtlicher Sondermaßnahmen bezeichnet. Die Abläufe der Tätigkeiten können sich während des Durchfahrens eines Durchfahrschachtes (Zwischenschachtes) …

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Hauptaufgabe

Beim Herstellen der Aus- und Einfahröffnungen bei Vortrieben im grundwasserfreien Baugrund besteht die Hauptaufgabe darin, einen Grundbruch zu verhindern.
Wichtig:

Bei Verwendung einer Bentonitsuspension zur Reduzierung der Mantelreibung oder geschlossener Schilde mit Flüssigkeits- oder Erddruckstützung der Ortsbrust ist zu beachten, dass das Stütz- bzw. Schmiermittel nicht in den Schacht entweichen kann.

Möglichkeit 1
Schmierung …

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

(Tabelle: Herstellung der Aus- und Einfahröffnung in Abhängigkeit der Verbauart [FI-Steina])

In Abhängigkeit der Verbauart gibt es die aufgelisteten Möglichkeiten bei der Ausbildung der Aus- und Einfahröffnungen.

18.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

(Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse) (Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse) (Bild: Ausfahröffnung mit doppelter Elastomerringdichtung und Rohrbremse - Detail)
(Bild: Einfahröffnung in einer Zielbaugrube aus Spritzbeton ohne anstehendes Grundwasser – Einfahröffnung hat einen geringeren Bewehrungsgrad) (Bild: Einfahröffnung in einer Zielbaugrube aus Spritzbeton ohne anstehendes …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Hauptaufgabe

Beim Herstellen der Aus- und Einfahröffnungen bei Vortrieben in Grundwasser führendem Baugrund besteht die Hauptaufgabe darin, Grundbrüche und Grundwassereinbrüche zu verhindern.
Wichtig:

Um Grundbrüche und Grundwassereinbrüche beim Herstellen und Durchfahren der Aus- und Einfahröffnungen zu verhindern, sind folgende Maßnahmen möglich [Rappe96] [Herth95]:

  • offene Wasserhaltung
  • Grundwasserabsenkung
  • Grundwassersperrung

Für die …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Die Brillenwanddichtung stellt

  • die einfachste Form der Abdichtung der Aus- bzw. Einfahröffnung dar und
  • besteht aus einer Einfach- oder Zweifach- bzw. doppelten Elastomerdichtung

Vor der Anordnung der Brillenwanddichtung muss die Aus- oder Einfahröffnung in der Schachtwand durch Herausbrennen oder -stemmen oder Ziehen einzelner Spundbohlen freigelegt werden.

Wichtig:

Um ein sicheres Freilegen zu gewährleisten, muss bei offenen Schächten der Baugrund …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

(Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Einfachdichtung (mit Losflansch befestigt)) (Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Einfachdichtung (mit in Segmente unterteiltem Losflansch befestigt)) (Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände zur Abdichtung von Aus- und Einfahröffnungen - Doppeldichtung)
(Bild: Elastomerringdichtungen für Brillenwände …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Die Druckkammer

  • hat die Aufgabe, den Druckunterschied zwischen dem atmosphärischen Druck im Schacht und dem außen, im Baugrund anstehenden Grundwasserdruck schadlos zu kompensieren und
  • besitzt jeweils zwei Verschlüsse und eine integrierte Brillenwanddichtung
(Tabelle: Funktionsweise einer Druckkammer [FI-Steina])

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen


Geschlossene Druckkammer

  • Im Schacht angeflanscht oder angeschweißt

  • In der Schachtwand integriert

Offene Druckkammer

  • Im Schacht angeschweißt

  • Vorschacht (Trogkonstruktion)
(Bild: Ausfahrschleuse in Form einer im Startschacht angeflanschten, geschlossenen Druckkammer) (Bild: An der Startschachtinnenseite angeschweißte, offene Druckkammer)

Für die Ausbildung der Ein- und Ausfahrschleusen bieten sich die dargestellten Varianten an.

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

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 verschlossen wird.

Je nach Funktionsweise der Öffnung wird die Brillenwanddichtung entweder direkt …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Eine Speziallösung für den Mikrotunnelbau mit Vortriebsrohrnennweiten bis max. DN/ID 800 stellt die werkseitig in der Schachtwand von offenen Senkschächten aus vorgefertigten Stahlbetonschachtringen integrierte, geschlossene Druckkammer dar.

Das eigentliche Dichtelement besteht aus einer Elastomerdichtung, die je nach Funktion der Öffnung entweder innen (Ausfahröffnung) oder außen (Einfahröffnung) zwischen den Glasfaserbetonplatten angeordnet ist.

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

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 Öffnung der Druckkammer erfolgt nach dem Durchfahren der Brillenwand durch Ziehen der zwischen den Schweißnähten befindlichen, im Schloss geführten Spundbohlen bis Oberkante Vortriebs-/Schildmaschine.

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen

Bei Rohrvortrieben größerer Durchmesser mit einer aufwändigen Maschinentechnik, die in mehreren Nachläufern untergebracht werden muss (z.B. Installation von Druckluftschleusen beim Vortrieb unter Druckluft , werden zur Reduzierung der Startschachtabmessungen und Kosten häufig so genannte Vorschächte wasserdicht vorgebaut, die es ermöglichen, den zur vollständigen Installation der Maschinentechnik erforderlichen Streckenabschnitt ohne Bodenaushub …

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Aus- und Einfahröffnungen


Druckluftkammer

  • Ein druckdicht verschlossener Schacht fungiert als Druckluftkammer zur Stützung des anstehenden Grundwasserdruckes beim Öffnen der Aus- und Einfahröffnungen

Die Aus- und Einfahröffnungen werden bereits bei der Herstellung des Stahlbetonsenkschachtes ausgespart und für den Absenkvorgang wasserdicht verschlossen.
Wichtig:

Für den Verschluss der Aus- und Einfahröffnungen kommen unter Berücksichtigung der Vortriebstechnik am Schacht …

14.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

21.07.2008

Lektionen

Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Statische Berechnung

(Bild: Prinzipskizze einer im Startschacht installierten Pressstation für den Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung in Anlehnung an [FI-Lovatb] [Bild: S&P GmbH] (Abschnitt 3.2.1)) (Bild: Beispiele für die Widerlagerausbildung - Widerlager in Form einer Stahlbetonplatte und eines Ortbetonblockes beim Rohrvortrieb [TUGraz01])

21.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

Statische Berechnung

(Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Skizze [PJA83]) (Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Aus eingerammten Spundbohlen mit Anschüttung und vorgesetzter Lastverteilungsplatte [FI-Zübli])

(Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Frontalansicht [FI-Zübli]) (Bild: Widerlagerkonstruktion ohne Schacht - Draufsicht mit hinterfüllten Zwischenräumen [FI-Zübli])

14.07.2008

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Grabenloser Leitungsbau: Start- und Zielschächte

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