Microtunneling

Foto: Steinzeug-Keramo.

Beim Microtunneling handelt es sich um ein ferngesteuertes Rohrvortriebsverfahren zur grabenlosen Verlegung von Produkt- oder Mantelrohren. Wegen seiner exakten Steuerbarkeit wird es unter anderem für den Bau von Freigefällekanälen eingesetzt.

Bei dem einstufigen Verfahren bewegt sich die Vortriebsmaschine von einer Startbaugrube aus in Richtung der Zielbaugrube. Die erforderlichen Vortriebskräfte erzeugt eine in der Startgrube verspannte Presseinrichtung. Die Vortriebsrohre werden nach und nach in die Startbaugrube hinabgelassen und vor der Presseinrichtung installiert. Die Kraftübertragung zur Vortriebsmaschine erfolgt über den kontinuierlich länger werdenden Rohrstrang. Der rotierende, auf die anstehende Geologie und die Grundwasserverhältnisse angepasste Bohrkopf baut den Boden an der Ortsbrust vollflächig ab.

Verfahrensdarstellung des Microtunneling mit Spülföderung. Bild: Herrenknecht

Schnecken- oder Spülförderung

Der abgebaute Boden wird im Bohrkopf auf eine förderbare Korngröße zerkleinert und abgefördert. Dies geschieht je nach eingesetzter Verfahrenstechnik entweder mit einer Förderschnecke, die in einem Hilfsrohr den Boden durch den Rohrstrang in die Startbaugrube transportiert, oder hydraulisch. Bei der Spülföderung dient eine im Kreislauf gefahrene Flüssigkeit, in der Regel ein Wasser-Bentonitgemisch, als Fördermedium. Der erbohrte Boden wird mit der Spülflüssigkeit von der Vortriebsanlage durch eine Rohrleitung über den Startschacht einer Separieranlage zugeführt und nach der Abtrennung des Bohrkleins erneut als Fördermedium und zur Stützung der Ortsbrust genutzt.
Für die Vermessung des Rohrvortriebes wird in der Regel Lasertechnik oder Kreiselkompass und Schlauchwaage eingesetzt. Mit dem hydraulisch abwinkelbaren Bohrkopf lässt sich die Bohrung zentimetergenau steuern. Auch Kurvenfahrten sind möglich.
Häufig verwendete Rohrwerkstoffe sind Beton, Polymerbeton, Steinzeug und Glasfaserverstärkter Kunststoff, kurz GFK.
Das Anwendungsspektrum beginnt bei DN 250 und reicht mittlerweile bis zu Rohrdurchmessern von 4,50 Metern. Die erreichbaren Vortriebslängen sind abhängig vom Durchmesser und der eingesetzten Verfahrenstechnik. Langstreckenvortriebe mit Haltungslängen von mehr als 1000 Metern wurden in der Vergangenheit mehrfach realisiert. Die Techonologie ist heute so weit entwickelt, dass nahezu alle anzutreffenden Geologien durchfahren werden können.


Pipe Eating

Eine Verfahrensvariante des Microtunneling ist das so genannte Pipe Eating. Es dient dazu, eine vorhandene Leitung trassengleich zu erneuern und dabei gegebenenfalls den Rohrquerschnitt zu vergrößern. Dabei werden das Altrohr und die Bettungszone mit der auf diesen Einsatzfall angepassten Verfahrenstechnik des Microtunnelings überbohrt. Dies kann sowohl mit einer Schnecken- als auch mit einer Spülförderanlage geschehen. Dabei kann es zur besseren Steuerbarkeit vorteilhaft sein, die alte Leitung vorher mit einem Dämmer zu verfüllen. Das Verfahren bietet die Möglichkeit, die neue Leitung sohlengleich aufzufahren. Dies kann mit Blick auf die Gefällesituation in Freispiegelnetzen von Bedeutung sein.

Die Verfahrensschritte beim Pilotrohrvortrieb. Bild: Bohrtec

Pilotrohrvortrieb

Beim Pilotrohrvortrieb handelt es sich um eine vergleichsweise wirtschaftliche Verfahrensvariante für eher kleine Rohrdurchmesser bis 1,2 Meter und für kurze Haltungslängen bis 120 Meter. Bei dem mehrstufigen Verfahren wird zunächst von der Startbaugrube aus ein Pilotrohr gesteuert zum Zielschacht vorgetrieben. Dies kann je nach anstehendem Boden entweder verdrängend oder mit Bodenentnahme geschehen. Richtung und Neigung der Pilotbohrung werden mit einem optischen Vermessungssystem überwacht. Für die anschließende Aufweitbohrung und den Einbau der Produkt- oder Mantelrohre stehen je nach Durchmesser und Bodenverhältnissen verschiedene Varianten des Verfahrens zur Verfügung. Zu den generellen Vorteilen des Mikrotunnelbaus gehören:

  • Minimierte Belastung von Natur und Umwelt
  • Minimierte Belastung von Verkehr und Baustellenanliegern
  • Erschütterungsfreies Bauen schont die Bausubstanz im Umfeld der Baustelle - Wirtschaftlichkeit gegenüber der offenen Bauweise, insbesondere bei größeren Tiefenlagen
Im Themenbereich Rohrvortrieb finden sich Berichte über Microtunneling in der Praxis.