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Einphasig

(Bild: Vortrieb der Rohrleitung in einer Phase (einphasiger Vortrieb) - Vortrieb)

Einphasig

(Bild: Vortrieb der Rohrleitung in einer Phase (einphasiger Vortrieb) - Fertige Rohrleitung)

Zweiphasig

(Bild: Zweiphasiger Vortrieb - Phase 1)

Zweiphasig

(Bild: Zweiphasiger Vortrieb - Phase 2)

(Bild: Bodenentnahmeverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung)
(Bild: Mikrotunnelbau mit hydraulischer Förderung)
(Bild: Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung)

Die unbemannt arbeitenden, steuerbaren Mikrotunnelbauverfahren basieren gewöhnlich auf dem Bodenentnahmeprinzip.

In Abhängigkeit der Art der Förderung des Bohrguts bzw. Bohrkleins unterscheidet man zwischen:

  • Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung

  • Mikrotunnelbau mit …

Darüber hinaus gibt es noch zwei weitere, nicht so verbreitete Verfahrensarten des Mikrotunnelbaus.

(Bild: Bodenentnahmeverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit anderer mechanischer Förderung (Schrapperförderung))

Mikrotunnelbau mit Schrapperförderung


(Bild: Bodenverdrängungsverfahren)
(Bild: Mikrotunnelbau mit Bodenverdrängung)

Mikrotunnelbau mit Bodenverdrängung

(Bild: Technische Komponenten beim Mikrotunnelbau)
(Bild: Ausrüstung, mögliche Anordnung der technischen Komponenten auf der Baustelle und erforderlicher Platzbedarf beim Mikrotunnelbau - Draufsicht)

Die eingesetzten technischen Komponenten beim Mikrotunnelbau variieren jeweils mit der Art der Förderung des Bohrguts bzw. Bohrkleins.

Folgende Komponenten kommen bei allen Arten des Mikrotunnelbaus zum Einsatz:

  • Pressstation (bestehend aus Pressenrahmen, …

Pressstation:
Im Startschacht installierte hydraulische Vorschubeinrichtung zur Erzeugung der erforderlichen Vortriebskraft, bestehend aus Pressenrahmen, Vortriebszylindern (auch Vorschubzylinder genannt), Druckring und Pressenwiderlager [Stein03].

(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: Im Startschacht …
(Video: Funktionsweise einer Pressstation)

Das Video verdeutlicht die Funktionsweise einer Pressstation beim Einsatz vom Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung.

Die Bilder zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Pressstationen.

Video: Funktionsweise einer Pressstation [Bild: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.
(Bild: Blick auf eine im Startschacht montierte Pressstation für den Mikrotunnelbau) (…

Vortriebsmaschine:

Verschiebliche Verbaukonstruktion für den unbemannten Vortrieb von Vortriebsrohren mit einem lichten Durchmesser < 1200 mm (nicht zu verwechseln mit DN/ID), bestehend aus Bohr- und Steuerkopf sowie Nachläufer(n) (in Anlehnung an [DS853]) (auch Mikrotunnelbohrmaschine oder Mikro(tunnelbau)maschine genannt) [Stein03].

(Bild: Beispiel für eine Vortriebsmaschine mit Bohr- und Steuerkopf und Nachläufern) (Bild: Blick von hinten in den …

Wichtig:

Die Vortriebsmaschine muss mindestens den Außendurchmesser des Vortriebsrohres einschließlich eines ggf. vorhandenen Rohraußenschutzes aufweisen.


Unter Berücksichtigung der Abbaubarkeit des anstehenden Baugrundes, eventuell eingelagerter Steine oder Blöcke und der mechanischen Stützung der Ortsbrust kommen Standardbohrköpfe in Form von Schürfscheiben oder Schneidrädern oder mit Rollenmeißeln bestückte Felsbohrköpfe zur Anwendung [Becke96].

Wichtig:

Beim Mikrotunnelbau muss der gesamte Rohrstrang der Vortriebsmaschine in Form einer Gelenkkette folgen. Damit wird der Weg derselben zwangsläufig auch zur Trasse und Gradiente der zu verlegenden Leitung. Dies bedeutet, dass alle Abweichungen von der Solllage nahezu unverändert erhalten bleiben.

(Video: Prinzip der Gelenkkette beim Vortrieb)

Video: Prinzip der Gelenkkette beim Vortrieb [Quelle: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich …

Die Steuerbarkeit wird dadurch realisiert, dass die Vortriebsmaschine aus zwei miteinander gelenkig verbundenen Teilen - dem Bohr- und Steuerkopf sowie dem Nachläufer - besteht. Der Steuerkopf lässt sich über zwischengelagerte Steuerzylinder, die von einem Kontroll- und Steuerstand aus bedient werden, in alle Richtungen abwinkeln.

(Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen)

Video: Steuerung der Schildmaschine mittels Steuerpressen […

(Bild: Beispiele für Grundrissformen von Startschächten beim Mikrotunnelbau [FI-Herreb] - Kreisförmig (offener Senkschacht), Vortriebszylinder parallel zum Vortriebsrohr / zur Vortriebsmaschine angeordnet)
(Bild: Einfahrt der Vortriebsmaschine in den Zielschacht)

Aufgaben der Vortriebsmaschine beim Mikrotunnelbau:

  • Schaffung des nötigen Hohlraumes, damit der nachfolgende Rohrstrang mit minimalen Bodenverformungen bei geringst möglicher Mantelreibung …
(Bild: Kontroll- und Steuerstand)

Steuerstand:

Ort, von dem der Bohrvorgang und die Vorwärtsbewegung der Mikrotunnelbaumaschine gesteuert wird. Der Steuerstand befindet sich immer außerhalb der Vortriebsstrecke.

Anwendungsbereich der Mikrotunnelbauverfahren mit Schneckenförderung:

  • Rohrnennweitenbereich von DN/ID 250 bis DN/ID 1000 und Vortriebslängen bis 150 m
  • Geradlinige Bohrungen; i.d.R. Lockergestein der Bodenklassen L (Steinklassen bis S2) nach DIN 18319, im Grundwasser bis 6 m mit Zusatzausrüstung
  • Empfohlener Einsatzbereich für eine kontrollierte mechanische Stützung der Ortsbrust ≤ DN/ID 800
  • Mindestüberdeckungshöhe sollte ≥ DN/OD, mindestens ≥ 1,0 …

Generell kann keine allgemeingültige Aussage über zu erzielende Vortriebsleistungen gemacht werden, da sie von vielen Randbedingungen auf der Baustelle abhängen. Die wichtigsten Parameter sind:

  • Baugrundverhältnisse
  • Vortriebslänge
  • Vortriebstechnik (Bohrkopfausbildung, Fördermenge des Schneckenförderers)
  • Anzahl und Qualifikation des Personals (insbesondere die Erfahrung des Maschinenführers)
  • baustellenspezifische Randbedingungen (z.B. Platzverhältnisse)

(Bild: Plus/Minus)

In der Tabelle sind die Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit Schneckenförderung aufgeführt.

(Tabelle: Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit Schneckenförderung)

Anwendungsbereich der Mikrotunnelbauverfahren mit hydraulischer Förderung:

  • Rohrnennweitenbereich von DN/ID 200 bis zu einer lichten Weite < 1200 mm und einer Vortriebslänge ≤ 500 m
  • I.d.R. geradlinige Bohrungen; Lockergestein der Bodenklassen L (bis Steinklasse S 4) und Festgesteinsklassen F nach DIN 18319, im Grundwasser bis max. 30 m
  • Mindestüberdeckungshöhe ≥ 2 DN/OD, jedoch mindestens 1,8 m
(Tabelle: Einsatzbereiche des Mikrotunnelbaus mit hydraulischer …

Die Vortriebsleistungen von Mikrotunnelbauverfahren mit hydraulischer Förderung unterliegen folgenden Einflussfaktoren:

  • Baugrundverhältnisse
  • Vortriebslänge
  • Vortriebstechnik (Bohrkopfausbildung)
  • Anzahl und Qualifikation des Personals (insbesondere die Erfahrung des Maschinenführers)
  • baustellenspezifische Randbedingungen (z.B. Platzverhältnisse)
  • Vortriebsrohr (Nennweite, Werkstoff, Qualität)
  • Zusatz- und Hilfsmaßnahmen
  • Leistungsfähigkeit des …

(Bild: Plus/Minus)

In der Tabelle sind die Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit hydraulischer Förderung aufgeführt.

(Tabelle: Vor- und Nachteile des Mikrotunnelbaus mit hydraulischer Förderung)

(Bild: Mikrotunnelbauverfahren mit pneumatischer Förderung beim einphasigen Vortrieb)
(Bild: Ausrüstung, mögliche Anordnung der Komponenten auf der Baustelle und erforderlicher Platzbedarf (ca. L x B = 34 x 4 m) beim Mikrotunnelbau mit pneumatischer Förderung - Draufsicht (am Beispiel des Vortriebes von Rohren DN/ID 600, Baulänge 2,0 m))

Arbeitsweise und -ablauf

Mikrotunnelbauverfahren mit pneumatischer Förderung auf Basis einer Sauganlage sind charakterisiert …