971 Suchergebnisse:

19.05.2009

Lektionen

Dieser Vortrag ist Teil der Vortragsreihe „Grabenloser Leitungsbau“ und beschäftigt sich mit der Errichtung von Start- und Zielschächten und der Gestaltung von Aus- und Einfahröffnungen.

Die Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen erfolgt heute noch immer überwiegend in offener Bauweise durch Ausheben eines Grabens, Verlegung der Leitung im Schutze einer Böschung oder eines Verbaus und anschließendes Verfüllen des Grabens.

Angesichts der damit verbundenen zahlreichen Nachteile und des wachsenden Umweltbewusstseins der Bevölkerung ist es zwingend notwendig, in Zukunft viel stärker als bisher den grabenlosen Leitungsbau als Alternative …

Wichtig:

Das besondere Merkmal der steuerbaren Verfahren des grabenlosen Leitungsbaus auf der Basis des Rohrvortriebes ist es, dass der gesamte Rohrstrang in Form einer Gelenkkette der Vortriebsmaschine/Schildmaschine bzw. das flexible Bohrgestänge dem Bohr- oder Verdrängungskopf folgen muss. Damit wird der Weg derselben zwangsläufig auch zur Trasse und Gradiente der endgültigen Leitung. Dies bedeutet, dass alle Abweichungen von der Solllage nahezu …

Vorraussetzungen zur Einhaltung der maximal zulässigen Abweichungen in Sollrichtung und Sollhöhenlage

(Tabelle: Freiheitsgrade der Bewegung der Vortriebs-/Schildmaschine [FI-Steina])
(Bild: Freiheitsgrade der Bewegung einer Vortriebsmaschine in Anlehnung an [Schad03] [Bild: S&P GmbH])

Die 3-D-Koordinaten x,y und z beschreiben die augenblickliche Ist-Position im Raum, d.h. die Translationen der Vortriebs-/Schildmaschine.

Die Richtungsdaten - Rotationen um die einzelnen Achsen - lassen Aufschlüsse und Prognosen über die Tendenz des weiteren Richtungsverlaufes …

(Bild: Vortriebssteuerung)

Aufgaben der Vortriebssteuerung:

  • Möglichkeit der Richtungskorrektur

  • Festlegung der optimalen Größe und Dauer der Steuerbewegung zur Wiedererreichung oder Einhaltung der Soll-Lage unter Berücksichtigung der Boden- und Maschinenkennwerte bei manueller Steuerung bzw. deren Berechnung bei automatischer Steuerung

(Bild: Fehlsteuerungen in vertikaler oder/und horizontaler Ebene bei geradlinigem Vortrieb [Scher77a])

Die …

(Bild: Kontroll- und Steuerstand)

Hauptbedienungsstand:
Bedienungsstand, von dem aus der Abbauvorgang und die Vorwärtsbewegung der Tunnelbaumaschine gesteuert werden.
[EN16191:2014]

Bedienungsstand:
Jeder Ort einer Tunnelbaumaschine oder des Nachläufers, von dem eine oder mehrere Funktionen der Tunnelbaumaschine, des Nachläufers oder ihrer unabhängigen Funktionseinheiten durch das Bedienungspersonal gesteuert werden.
[EN16191:2014]

Wichtig:

Maschinenabhängig kommen unterschiedliche Varianten zur Vortriebssteuerung zum Einsatz.

Zur Vortriebssteuerung kommen in Abhängigkeit von dem Vortriebsverfahren die dargestellten Varianten zum Einsatz.

(Tabelle: Steuerungsvarianten zur Vortriebssteuerung)
(Bild: Rotation und Vorschub des Bohrgestängestranges = geradeaus)
(Bild: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30 in Anlehnung an [Manab98] [Bild: S&P GmbH] - Verschwenken …

(Bild: Rotation und Vorschub des Bohrgestängestranges = geradeaus)
(Bild: Vorschub des Bohrgestängestranges ohne Rotation und die Steuerfläche zeigt auf 12 Uhr = Aufwärtsbewegung)
(Bild: Vorschub des Bohrgestängestranges ohne Rotation und die Steuerfläche zeigt auf 6 Uhr = Abwärtsbewegung)

(Video: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30)

Bei der Vortriebssteuerung mit Führungszylinder ist der Steuerkopf gelenkig mit dem Rohrstrang verbunden und kann mit dem Führungszylinder, wie in der Animation dargestellt, gesteuert werden.

Animation: Verdrängungs- und Steuerungsprinzip des ACEMOLE PL 30 in Anlehnung an [Manab98] [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.

Steuerzylinder:
Im Bohr- und Steuerkopf bzw. zwischen Schneidenschuss und Nachläufer installierte Hydraulikzylinder zur Einleitung oder Korrektur von Richtungsänderungen der Vortriebs-/ Schildmaschine (not found).

(Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen)
Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.


Die eigentliche Problematik bei der Steuerung stellt die Festlegung der Größe der Steuerbewegung (z.B. Hub der einzelnen Steuerzylinder bzw. Stellung der abgeschrägten Seite des Verdrängungs- bzw. Bohrkopfes bzw. des schräggestellten Lenkkopfes) bei Erkennen einer Abweichung von der vorgegebenen Trasse und Gradiente dar.

Wichtig:

Beim Mikrotunnelbau bzw. Rohrvortrieb sind abrupte Richtungswechsel und Steuerkorrekturen zu vermeiden, da sie zur Einleitung …

Bei der Steuerung selbst ist zu berücksichtigen, dass nach dem Einleiten des Steuervorganges der Bohr- bzw. Verdrängungskopf oder die Vortriebs-/Schildmaschine noch eine gewisse Strecke in der zuvor eingenommenen (falschen) Richtung weiterläuft, bevor die Richtungskorrektur wirksam wird.

Das bedeutet, dass auch die notwendige Gegensteuerung schon vor dem Erreichen der vorgegebenen Solllinie einzuleiten ist.

(Bild: Prinzip der Gelenkkette beim steuerbaren …

(Bild: Vortriebsvermessung)

Für eine planmäßige Ausführung eines Rohrvortriebes muss jederzeit genaue Kenntnis über die Position und Richtungsdaten (Neigungs- und Nickwinkel, Gierwinkel, Verrollungswinkel) der Vortriebsmaschine bestehen, so dass ein Vergleich zwischen Ist- und Solllage möglich ist und ggf. Steuerungskorrekturen vorgenommen werden können.

Bei der Lage- und Richtungsbestimmung kommen zum Einsatz:

  • optische Messgeräte (Theodolit, …

Die Bilder zeigen mögliche Ursachen für das Versagen optischer Messsysteme. Ein Versagen tritt ein, wenn der Laserstrahl nicht mehr auf die Zieltafel trifft bzw. treffen kann.

(Bild: Mögliche Ursachen für das Versagen des optischen Messsystems - Geradeausfahrt bei homogenen Baugrundverhältnissen (korrekte Erfassung des Laserstrahls))
(Bild: Mögliche Ursachen für das Versagen des optischen Messsystems - Einsinken der Vortriebsmaschine in breiig-weiche …

"Als Kreisel wird allgemein jeder starre Köper bezeichnet, der eine beliebige Drehbewegung ausführt. Fundamentale Merkmale sind sein Beharrungsvermögen (die Trägheit) und seine Präzession (die Verschwenkung auf Grund eines auf seine Rotationsachse einwirkenden äußeren Moments). Nach den Bewegungsmöglichkeiten um alle drei Achsen, um zwei Achsen oder nur eine Achse unterscheidet man Kreisel mit drei oder zwei Freiheitsgraden oder einem Freiheitsgrad" […

Im grabenlosen Leitungsbau findet der Deklinationskreisel, auch Kreisel, nordsuchender Kreiselkompass, Nordsucher, Meridianweiser oder Gyroscope genannt, Anwendung [Sachs95] [Stras83] [Künze71].

Zur Messung (Nordsuche) wird die Vortriebs-/ Schildmaschine in der Regel angehalten, um den Ablauf der Richtungsmessung nicht zu stören. Die Messdauer beträgt ca. zwei bis fünf Minuten.

Der Kreisel wird im Mikrotunnelbau und Rohrvortrieb erst ab DN/ID ≥ …

Das Messprinzip beruht auf der physikalischen Eigenschaft von Flüssigkeiten, in verbundenen Gefäßen beliebigen Querschnittes stets den gleichen Flüssigkeitsstand einzunehmen (kommunizierende Röhren).

Bei der Vermessung im grabenlosen Leitungsbau werden heute ausnahmslos elektronische Schlauchwaagen eingesetzt.

Die elektronische Schlauchwaage ermittelt während des gesamten Vortriebsverlaufs die aktuelle N.N.-Höhe der Maschine.

(Bild: Funktionsprinzip …
(Bild: Schlauchleitung der Schlauchwaage (grün) innerhalb des Rohrstranges)
(Bild: Lage- und Richtungsbestimmung)
(Bild: Lagebestimmung – Referenzmodul der Schlauchwaage (Höhenniveau immer über dem Niveau der Vortriebsmaschine))

Die elektronische Schlauchwaage besteht aus drei Modulen [FI-Bodenb]:

  • Der Schlauchleitung, welche durch den gesamten Rohrstrang mitgeführt wird und den Höhensensor in der Maschine mit dem Referenzmodul im Startschacht verbindet.

Bei Vortriebsverfahren mit beleuchteter Zieltafel und Bildübertragung durch eine Videokamera können mechanische Pendel eingesetzt werden. Die Ablesung erfolgt auf dem Fernsehbild, ein elektrisches, für eine automatische Steuerung auswertbares Signal wird nicht erhalten.

(Bild: Mechanisches Pendel zur Messung von Änderungen des Neigungswinkels [Stein87g]).