Funktionsweise auf einen Blick:
Die Schachtabsenkanlage (VSM) in der Anwendung
Für die sichere und effiziente Erstellung von vertikalen Schächten hat sich die Herrenknecht VSM-Technologie (Vertical Shaft Sinking Machine) seit der Entwicklung im Jahr 2004 weltweit etabliert. Dieses einzigartige maschinelle Schachtabsenkverfahren spielt insbesondere unter Grundwasser seine Stärken aus und kann in nahezu allen Baugründen mir einer Druckfestigkeit bis zu 140 Megapascal eingesetzt werden.
Vorpräparierter Schacht mit Sohlsegment, Schachtschneide, Bentonitleitungen und Halterungen für die VSM-Maschinenarme
Bohren und Schachtbau in einem Schritt
Jede Herrenknecht-Schachtabsenkanlage besteht aus zwei Hauptkomponenten – der Schachtbohrmaschine und den Absenkeinheiten. Die Schachtbohrmaschine wird in das Startrohr abgelassen und mit ihren drei Maschinenarmen fest im Schacht fixiert. An einem Schrämausleger ist eine drehende, mit Rundschaftmeißeln bestückte Fräswalze befestigt. Sie löst und zerkleinert den anstehenden Boden an der Schachtsohle. Der Schrämausleger ist teleskopier-, schwenk- und rotierbar. Dadurch kann sukzessiv der gesamte Schachtquerschnitt plus Überschnitt abgebaut werden. Der Abtransport des Abraums erfolgt hydraulisch über eine Tauchmotorpumpe zur Separationsanlage an der Oberfläche. Der untere Betonring, auch Schachtschneide genannt, ist angeschrägt und schert in die anliegende Geologie. Gleichzeitig verringert der Überschnitt der Schräme unter der Schachtschneide im Zusammenspiel mit der äußeren Bentonitschmierung des Ringraums die Reibungskräfte zwischen Schacht und Boden. Drei bis vier Litzenzugzylinder sind an der Oberfläche fest auf dem Betonringfundament fixiert. Über Stahlseile sind sie mit dem unteren Betonring verbunden. So kann das gesamte Schachtbauwerk gehalten und im Vortrieb kontrolliert abgelassen werden. Während der Vortriebsarbeiten findet parallel mit vorgefertigten Betonsegmenten der Ringbau an der Oberfläche statt. Diese Parallelität der Arbeitsabläufe (Abbau, Materialförderung, Schachtausbau und Absenken) ermöglicht mit der VSM-Technologie hohe Teufleistungen von bis zu 5 Meter pro Schicht.
Funktionsprinzip
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Schritt für Schritt zum fertigen Schacht
Zu Beginn der Bohrarbeiten wird der Schacht mit Wasser geflutet, wodurch ein Wasserkreislauf für die Abraumförderung entsteht und eine Grundwasserabsenkung überflüssig wird. Die Separationsanlage trennt das Material vom Wasser, welches zurückgepumpt wird. Das Bauwerk wird kontinuierlich abgelassen, während an der Oberfläche der Ringbau erfolgt. Nach Erreichen der Zieltiefe wird die Maschine geborgen, der Schacht mit Unterwasserbeton abgedichtet und der Ringraum mit Mörtel verfüllt. Nach dem Abpumpen des Wassers ist der Schacht bereit zur weiteren Nutzung.
Mit Abbauwerkzeugen bestückte Fräswalze löst den Boden an der Schachtsohle
Hydraulische Förderung des Abbaumaterials zur Oberfläche mittels Tauchmotorpumpe
Präzises Ablassen des Schachtbauwerks über die Absenkeinheiten
Schachtbau an der Oberfläche mit fertigen Stahlbetonsegmenten oder Ortbeton
Die Baustellenlogistik wird projektspezifisch an die Gegebenheiten vor Ort, wie hier in Neapel, angepasst.
Von oben alles im Blick
Die Steuerung und Überwachung aller Arbeiten erfolgt von der Oberfläche. Neben Separationsanlage, Absenkeinheiten und Hubwinden zählen Steuercontainer und Versorgungsaggregate zur Baustelleneinrichtung. Alle verfügbaren Vortriebsinformationen werden gesammelt und im Steuercontainer visualisiert. Dort kann der Maschinenfahrer jederzeit mit vollem Überblick auf die jeweiligen Verhältnisse reagieren. Nach Fertigstellung des Vortriebs oder bei Meißelwechseln wird die Schachtbohrmaschine über Hubwinden geborgen. Die Vorteile der modularen Bauweise des Gesamtsystems kommen insbesondere bei innerstädtischen Projekten zum Tragen. Die Anordnung des Equipments ist frei wählbar. Beispielsweise kann die Separationsanlage in einer Nebenstraße der Baustelle installiert werden, falls am Schacht zu wenig Platz vorhanden ist.
Die flexible Anordnung der einzelnen Elemente macht selbst Schächte in wenige Meter breiten Straßen möglich.
Breites Anwendungsspektrum
Mit Herrenknecht-VSM-Technik hergestellte Schächte haben ein großes Anwendungsspektrum. Sie dienen im Durchmesserbereich von 4,5 bis 18 Metern als Start- und Zielschächte für Tunnelvortriebe, Zugangs- und Belüftungsschächte für Verkehrstunnel oder Servicezugänge für unterirdische Bauwerke aller Art. Darüber hinaus erweitern Sonderlösungen wie innerstädtische, unterirdische Parkschächte oder Vor- und Ventilationsschächte im Bergbau das Einsatzspektrum der flexiblen Maschinen. Die innovative VSM-Technologie hat ihre Vorzüge in mehreren Projekteinsätzen erfolgreich demonstriert. Sie erlaubt die sichere, schnelle und umweltschonende Erstellung von vertikalen Schächten aller Art. Bei schwierigen Geologien unter Grundwasser und bei engen Platzverhältnissen kommen ihre Vorteile besonders zum Tragen.
Noch Fragen
Wir stehen bereit!
Steffen Dubé
President and General Manager Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser
Commercial Manager Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.