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Vortriebsmaschinen vom Typ HERRENKNECHT AVB (AVB = Automatische Vortriebsmaschine Bodenverdrängung) verfügen über einen konischen Verdrängungs- und Steuerkopf an dessen Spitze ein rotierendes, dreiarmiges Schneidrad mit Felge montiert ist.

(Bild: HERRENKNECHT AVB -Mikrotunnelbauverfahren mit Bodenverdrängung [FI-Herreb])

Arbeitsweise und -ablauf

Bei dieser in Japan entwickelten Vortriebsvariante werden das Bodenentnahme- und das Bodenverdrängungsprinzip miteinander kombiniert. Dabei wird ein Teil des vom Bohrkopf gelösten Bodens über an der Peripherie des Schildmantels angeordnete Austrittsöffnungen in den Ringraum und die Bohrlochwand gepresst und verdichtet.

(Bild: Kombination von Bodenabbau und Bodenverdrängung [FI-Isekib] - Bohr- und Steuerkopf mit Bodenaustrittsöffnungen …

(Bild: Plus/Minus)

Vorteile des Vortriebes in Kombination mit Bodenabbau und Bodenverdrängung:

  • Verbesserung der Bodenparameter der Bohrlochwand
  • Positive Beeinflussung der Standfestigkeit des Bohrloches
  • Positive Beeinflussung der Leitungsbelastung und Mantelreibung
  • Reduzierung des Porengehaltes in der Verdichtungszone; dadurch wird der Aufbau des Filterkuchens durch die Bentonitsuspension erleichtert und das Abfließen des Gleitmittels verhindert…

Arbeitsweise und -ablauf

Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass mit dem Vortrieb fortschreitend ein in einem Magazin im Nachläufer der Vortriebsmaschine gelagerter endloser Schlauch aus Weich-PVC mit einer Dicke von 0,3 mm abgewickelt wird, der die Vortriebsrohre umhüllt.

(Bild: Vortrieb mit Schlauchumhüllung - Schnitt durch das Schlauchmagazin in Anlehnung an [Tohym87] [Bild: S&P GmbH])

Der Vortrieb mit Schlauchumhüllung bietet die aufgelisteten Vor- und Nachteile.

(Bild: Plus/Minus)

Die Vorteile Vortriebsverfahren mit Schlauchumhüllung können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Gewährleistung der Wasserdichtheit des Rohrstranges
  • Minimierung der erforderlichen Vortriebskraft
  • Möglichkeit der Realisierung einer größeren Vortriebslänge
(Bild: Plus/Minus)

Nachteil des Vortriebes mit Schlauchumhüllung:

  • höherer Installationsaufwand im Startschacht

Arbeitsweise und -ablauf

Die Vortriebskräfte zur Überwindung des schwer kalkulierbaren Eindringwiderstands werden in diesem Fall beim Mikrotunnelbau mit Schneckenförderung über das Schneckenführungsrohr und beim Mikrotunnelbau mit hydraulischer Förderung über ein spezielles, innenliegendes Stahlhilfsrohr eingeleitet.

(Bild: Verfahren ENVILINER vom Typ SH-253 für Rohrnennweiten DN/ID 200 und DN/ID 300 - Ansicht und Abmessungen [FI-Sanwaa])
(Bild: RASA-…

Arbeitweise und -ablauf

Die Gripper-Technik stellt eine Weiterentwicklung des "Vortriebes durch Entkopplung von Eindringwiderstand und Mantelreibung" dar, bei der zusätzlich die zur Überwindung der Mantelreibung erforderliche und von den Vortriebsrohren aufzunehmende Vortriebskraft durch Zerlegung in gleich große Kraftkomponenten maßgeblich reduziert wird [Isele94].

Die Unterteilung der Vortriebskraft zur Überwindung der Mantelreibung erfolgt mit …

Wichtig:

Der Begriff Hindernis muss im grabenlosen Leitungsbau sowohl unter vertragsrechtlichen [Liepe02] als auch technischen Gesichtspunkten betrachtet werden.

(Bild: Hindernis)

Unter technischen Aspekten werden unterschieden [Stein03]:

  • Nicht entfernbare Hindernisse

  • Entfernbare Hindernisse.

Nicht entfernbare Hindernisse sind beim grabenlosen Leitungsbau als unüberwindlich anzusehen und nur durch eine Umtrassierung der geplanten Leitung zu umgehen.

Entfernbare Hindernisse sind Inhomogenitäten des Baugrundes.

Das unerwartete Antreffen dieser Hindernisse führt in diesem Fall zur Vortriebsunterbrechung zur Hindernisbeseitigung oder in Extremfällen zum Abbruch der Vortriebsmaßnahme und zur Aufgabe der bereits aufgefahrenen Vortriebsstrecke […

Entscheiden Sie in der nachfolgenden Tabelle selbst, ob in der linken Spalte aufgeführten Hindernisse im Rahmen des Vortriebes entfernbar oder nicht entfernbar sind. Die Lösung finden Sie auf der folgenden Seite.

(Tabelle: Zuordnung von Hindernissen in die Kategorie enfernbar oder nicht entfernbar [FI-Steina])

Die Tabelle zeigt die Zuordnung der Attribute entfernbar und nicht entfernbar zu den unterschiedlichen Hindernisarten, die während einer Vortriebsmaßnahme angetroffen werden können.

Als entfernbar gelten beispielsweise eingelagerte Steine, Blöcke, Wurzeln und Baumstämme. Nicht entfernbar sind Ver- und Entsorgungsleitungen, unterirdische Bauwerke und Fundamente.

(Tabelle: Zuordnung von Hindernissen in die Kategorie enfernbar oder nicht entfernbar [FI-…

Wichtig:

Hindernisse können z.B. angekündigt werden durch:

  • Ansteigen der Vortriebskraft

  • Blockieren des Bohrkopfes in Verbindung mit einer verstärkt registrierten Verrollungsneigung der Vortriebsmaschine

  • Verringerte Vortriebsleistungen

  • Akustisch, falls ein Mikrofon im Bohr- und Steuerkopf installiert ist.

Wichtig:

In allen Fällen in denen die verfahrens- und maschinentechnischen Möglichkeiten des eingesetzten Verfahrens nicht ausreichen das Hindernis zu zerstören, muss es entfernt werden [Stein84h].

Das Entfernen von Hindernissen kann entweder von außen, d.h. von der Geländeoberfläche aus, oder von innen, d.h. von der Abbaukammer heraus, erfolgen.

(Bild: Unbemannt arbeitende Verfahren)

Zugang zum Hindernis von außen, d.h. von der Geländeoberfläche aus

(Bild: Grundwasserfrei)

Entfernen von Hindernissen in nicht Grundwasser führenden Böden:

  • Bergung des Hindernisses durch:
    • Großlochbohrung
    • Absenken eines Stahlrohres
    • Herstellung einer Hilfsbaugrube
  • Versenken des Hindernisses
(Bild: Icon: Grundwasser führend)

Entfernen von Hindernissen in Grundwasser führenden Böden:

  • Grundwasserabsenkung oder -sperrung und Bergung wie bei nicht Grundwasser führenden Böden
  • Verrohrte Bohrung unter Wasser und …

(Bild: Entfernen von Hindernissen durch Zerstörung und / oder Bergung im Schutze einer Hilfsbaugrube)

Schritt 1

(Bild: Entfernen eines Hindernisses durch Versenken - Herstellung einer verrohrten Vertikalbohrung)

Schritt 2

(Bild: Entfernen eines Hindernisses durch Versenken - Ziehen der Verrohrung bis Oberkante Vortriebsmaschine bei gleichzeitigem Vortrieb derselben)

04.03.2020

Lektionen

Unter Mikrotunnelbau werden unbemannt, ferngesteuert arbeitende Verfahren für den Vortrieb von Rohren verstanden. Diese Lektion erläutert diverse Verfahrensvarianten, im Besonderen Mikrotunnelbau mit Schnecken-, hydraulischer, pneumatischer und Schrapperförderung sowie mit Bodenverdrängung.