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(Bild: Technische Komponenten beim Rohrvortrieb - Kontroll- und Steuerstand) (Bild: Kontroll- und Steuerstand) |
Hauptbedienungsstand:
Bedienungsstand, von dem der Bohrvorgang und die Vorwärtsbewegung der Schildmaschine gesteuert werden [EN16191:2014]. Bedienungsstand:
Jeder Ort einer Schildmaschine oder des Nachläufers, von dem eine oder mehrere Funktionen der Schildmaschine, des Nachläufers oder ihrer unabhängigen Funktionseinheiten durch das Bedienungspersonal … |
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Steuerzylinder:
Im Bohr- und Steuerkopf bzw. zwischen Schneidenschuss und Nachläufer installierte Hydraulikzylinder zur Einleitung oder Korrektur von Richtungsänderungen der Vortriebs-/ Schildmaschine [Stein03]. Durch Ausfahren/Einfahren einzelner Steuerzylinder wird die Schildmaschine aus der Richtung der Vortriebsrohre herausgesteuert. (Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen) Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen […
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Gleit- und Stützmittel:
In den Ringspalt eingepresste feststofffreie oder feststoffhaltige Flüssigkeit zur Reduzierung der Mantelreibung zwischen Rohrstrang und Baugrund sowie Stützung der Bohrlochwand (in Anlehnung an [DS853] (auch Schmiermittel genannt) [Stein03]. |
Die durch den Einsatz von Gleit- und Stützmitteln verfolgten Zielstellungen sind: |
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Mischanlage:
Eine Mischanlage (auch Mischstation genannt) dient zur Herstellung und Zubereitung von Stütz- bzw. Schmierflüssigkeiten (Suspensionen). In der Mischstation wird der Suspensionsgrundstoff (Wasser) mit den Zusatzstoffen (Bentonit, Polymere etc.) vermischt [Stein03].
(Bild: Mischanlage mit Versorgungspumpe)
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Mischanlagen werden in verschiedenen Größenordnungen angeboten und bestehen grundsätzlich aus: -
Antriebsaggregat (diesel- oder elektrisch betrieben)
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Mischtank und gegebenenfalls Zusatztank(s)
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Spülungspumpe(n)
Die meisten Mischanlagen sind in Modulbauweise konzipiert , um sie relativ einfach, flexibel und kapazitätsabhängig in Kombination mit Separationsanlagen einsetzen zu können. (Bild: Ausführungstypen von Mischanlagen - In Kofferbauweise mit Misch- …
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(Bild: Schmierstation) |
Injektion:
Einbringen von Injektionsmitteln (Einpressgut, Füllgut) in Risse und Hohlräume unter Druck über Injektionsstutzen (auch Einpressen, Verpressen, Hinterpressen, Auspressen genannt) (in Anlehnung an [DS853]) [Stein03]. |
Einpressen:
Einpressen ist das Einbringen von Einpressgut unter Druck in Hohlräume des Untergrundes [DIN4093:2012]. |
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Wichtig: Das Einpressen der Gleit- und Stützmittel in den Ringraum wird auch als Injektion bezeichnet. Zielstellung ist die Herstellung eines möglichst durchgehenden Schmierfilms zwischen Rohr und Boden. Im Idealfall soll das Gleit- und Stützmittel den Ringraum so vollständig füllen, dass der Rohrstrang schwimmt. |
Voraussetzungen für die Erzeugung eines durchgehenden Schmierfilms sind: -
genügend großer Ringspalt
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Ringspalt bleibt während der gesamten …
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Bezüglich der Injektionstechnik unterscheidet man: -
Einpressen im Bohrkopfbereich
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Einpressen über Injektionsstutzen im nichtbegehbaren Rohrstrang
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Einpressen über Injektionsstutzen von Hand im begehbaren Rohrstrang
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Automatisches Einpressen über Injektionsstutzen im Rohrstrang
(Bild: Schmierung des Rohrstranges beim Verfahren ULTIMATE METHOD (Bild 9.5.2) in Anlehnung an [FI-Kidoh] [Bild: S&P GmbH] - Einpressen des Gleit- und Stützmittels im Bohrkopfbereich …
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(Bild: Schmierung des Rohrstranges beim Verfahren ULTIMATE METHOD (Bild 9.5.2) in Anlehnung an [FI-Kidoh] [Bild: S&P GmbH] - Einpressen des Gleit- und Stützmittels im Bohrkopfbereich über einen speziellen Verteilerring) Zur gleichmäßigen Verteilung des Gleit- und Stützmittels über den Rohrumfang dient bei einigen Vortriebs-/Schildmaschinen ein an der Peripherie der Schildschneide angeordneter Verteilerring mit entsprechenden Leitblechen. |
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Die Methode des Einpressens von Hand im begehbaren Rohrstrang kann auch als manuelle Schmierung bezeichnet werden. Dabei wird das Gleitmittel über einzelne, gleichmäßig über den Rohrumfang und Rohrstrang verteilte Injektionsstutzen durch Handbetätigung vorgeschalteter Ventile in den Ringspalt eingepresst. Dieses Verfahren wird heute nur noch bei sehr kurzen Vortriebsstrecken insbesondere mit Schildmaschinen mit teilflächigem Abbau angewandt.
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(Bild: T.B.K.-System zur Schmierung des Vortriebsrohrstrangs in Anlehnung an [FI-TBKa] [Bild: S&P GmbH]) |
Wichtig: Automatische Schmiersysteme zeichnen sich durch hohe Wirtschaftlichkeit aus, da das sonst für diese Tätigkeit benötigte Personal komplett eingespart werden kann [Schwa00]. |
Für das automatische Einpressen über Injektionsstutzen kommen folgende Schmiermittel zum Einsatz: -
Bentonitsuspension
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Lösungen auf der Basis von Polymeren
Bei Langstrecken- … |
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Gebräuchliche Werte in der Praxis sind z.B. maximal 5 bar Injektionsdruck oder 20 Sekunden Injektionsdauer pro Injektionsstutzen. Der Abstand der so genannten Schmierstationen - Vortriebsrohre mit werkseitig hergestellten Injektionsstutzen - basiert auf Erfahrungen und beträgt bei Verwendung von Bentonitsuspension als Gleit- und Stützmittel je nach Vortriebslänge etwa 9 m bis 15 m. Beispiel: Jedes dritte Vortriebsrohr (3 m) ist als sogenanntes „Bentonitrohr“ … |
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Zum Abtransport des Bohrgutes/Bohrkleins stehen beim Rohrvortrieb in Abhängigkeit des Schildmaschinentyps, der Rohrnennweite und der Vortriebslänge z.B. folgende Fördermöglichkeiten zur Verfügung: -
Stetigförderer (Bandförderer, Kettenförderer, hydraulische und pneumatische Förderer)
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gleisloser Betrieb mittels Transportkarren, Förderkübel mit Windensystem oder Eigenantrieb
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gleisgebundene Förderkübel mit Windensystem oder Eigenantrieb (Flurförderbahn).
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Bei der hydraulischen Bodenförderung gelangt der an der Ortsbrust mechanisch gelöste Boden durch entsprechende Durchlässe im Bohrkopf in eine Suspensionskammer, die mit Hilfe einer im Rohrstrang mitgeführten Zufuhrleitung ständig mit Wasser oder einer Bentonitsuspension versorgt wird. Über eine zweite Leitung (Abförderleitung) wird dann das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch aus gelöstem Boden und Wasser bzw. Bentonitsuspension stetig angesaugt und nach …
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(Bild: Technische Komponenten beim Rohrvortrieb - Separationsanlage) In allen Fällen, in denen Spülungen auf der Basis von Bentonit verwendet werden, ist eine Separationsanlage zur Reinigung und Rückgewinnung der Bentonitsuspension und zur Entwässerung des Bohrkleins erforderlich, um dessen Deponierfähigkeit zu erreichen.
Die Trennung der Feststoffpartikel vom Spülmittel erfolgt bei einer Separationsanlage mehrstufig entsprechend den anfallenden Kornfraktionen …
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Wichtig: Die Trennung von Bentonitsuspension und Bohrklein erfolgt bei Separationsanlagen in der Regel in mehreren sogenannten Separationsstufen. Stufe eins ist die Grobtrennung durch Siebung, Stufe zwei die Mitteltrennung durch ein- oder mehrstufige Hydrozyklone. Die dritte Stufe ist die Feinstofftrennung, z.B. durch Zentrifugen oder Kammerfilterpressen. Die ersten beiden Stufen kommen in der Regel immer zum Einsatz, nur in seltenen Fällen ist eine … |
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Separationsanlage:
Vorrichtung zur mechanischen Trennung der Bestandteile Feststoff (Bohrklein) und Flüssigkeit (flüssiges Spülmittel), um das Spülmittel erneut dem Förderkreislauf zur Verfügung zu stellen und das gewonnene Bohrklein deponierbar zu machen. Die Trennung der Feststoffpartikel vom Spülmittel erfolgt durch Absetztechniken oder mehrstufige Separationstechniken entsprechend den anfallenden Kornfraktionen des Lockergesteins (in Anlehnung … |
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(Video: Schematische Darstellung einer Zweistufen-Hydrozyklon-Separationsanlage mit nachschaltbarer Zentrifuge) Video:Schematische Darstellung einer Zweistufen-Hydrozyklon-Separationsanlage mit nachschaltbarer Zentrifuge in Anlehnung an [Rubar99] [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.
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Die Installation von Ver- und Entsorgungsleitungen erfolgt heute noch immer überwiegend in als offene Grabenverlegung. Angesichts der damit verbundenen zahlreichen Nachteile ist es zwingend notwendig, in Zukunft viel stärker als bisher den grabenlosen Leitungsbau als Alternative beim Neubau von Kanälen und Leitungen zu berücksichtigen. Diese Lektion behandelt ausführlich das Verfahren mit seinen unterschiedlichen Komponenten. Schwerpunkte bilden die unterschiedlichen Schildmaschinentypen, Abbauwerkzeuge, Separationsanlagen, der Kontroll- und Steuerstand, die Injektion des Gleit- und Stützmittels und die Bodenförderung und -aufbereitung.
Nach Abschluss dieser Lektionverfügen Sie über fundierte Kenntnisse bezüglich:
• Komponenten des Rohrvortriebes und
• deren Funktion und Aufgaben.
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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 …
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(Bild: Unbemannt arbeitende Verfahren) (Bild: Steuerbare Verfahren) Mikrotunnelbau: Unter Mikrotunnelbau werden unbemannt, ferngesteuert arbeitende Verfahren für den Vortrieb von Rohren verstanden, bei denen aus Gründen der Maschinentechnik und des Arbeits- und Gesundheitsschutzes der Einsatz von Personal an der Ortsbrust während des Vortriebs, aber auch zur Behebung von Störungen bei Vortriebsstillstand nicht möglich oder untersagt ist. Technische …
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(Bild: Unbemannt arbeitende Verfahren) |
(Bild: Steuerbare Verfahren) |
(Bild: Bodenentnahmeverfahren) |
(Bild: Bodenverdrängungsverfahren) |
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Bei den Mikrotunnelbauverfahren werden von einem Startschacht aus Vortriebsrohre (einphasig oder zweiphasig) mit Hilfe einer Pressstation (in Ausnahmefällen auch unter zusätzlicher Verwendung von Zwischenpressstationen) bis in einen Zielschacht vorgetrieben. Gleichzeitig erfolgt die Verdrängung oder der vollflächige … |
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