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GRUNDODRILL 18ACS löst Bohrproblem in der Schwäbischen Alb

Starkregen bereitet dem Zweckverband Wasserversorgung Kornberggruppe Eislingen regelmäßig Sorgen. Denn dann besteht die Gefahr, dass im Teufelsloch nahe der Autobahn A 8 bei Bad Boll die dicht unter der Oberfläche verlegte 70 Jahre alte Trinkwassertransportleitung aus Guss, durch Sturzwasser freigespült und auseinandergerissen wird. Schon mehrmals musste die Leitung mühselig und aufwendig in dem unzugänglichen Naturschutzgebiet repariert werden.




Zum Schutz der Wasserleitung und um der Erosion durch starke Niederschläge entgegen zu wirken, wurden in den Talklingen (enge kerbförmigeTaleinschnitte) sogenannte Klingenriegel mit wuchtigen Steinblöcken angelegt, die den gefällestarken Abfluss des Oberflächenwassers regulieren und weiteren Erdabtrag verhindern sollen.
 
Nun aber stand angesichts des hohen Alters der Gussleitung die Neuverlegung der Trinkwassertransportleitung auf insgesamt 1800 m Länge an. Davon betroffen war auch das Teufelsloch. Der Wasserzweckverband beauftragte das renommierte Ingenieurbüro Fritz GmbH in Bad Urach mit der Planung der Maßnahme.   
 
Schnell war klar, das eine Neuverlegung im Teufelsloch, in offener Bauweise wegen der geologischen Verhältnisse und dem Naturschutz Grenzen gesetzt sind. Deshalb wurde nun erstmals auch die Möglichkeit der Verlegung mittels des HDD-Spülbohrverfahrens in Erwägung gezogen.
 
Die Bodenverhältnisse in der Vorbergzone der Schwäbischen Alb bestehen aus sedimentären marinen Ablagerungen in Form mächtiger Schichten aus Ton, Kalk und Mergel und stellen auch bohrtechnisch hohe Anforderungen an die Bohranlage. Diese Gesteine entstanden während der unteren und mittleren Jurazeit am Boden eines Meeres, das vor etwa 200 bis 150 Millionen Jahren große Teile Europas bedeckte. Die jurassischen Gesteine unterscheidet man in den Schwarzen, Braunen und den Weißen Jura. Die Gesteine des Schwarzen Jura (Lias) sind mehrheitlich Tone und Tonmergel. Der Braune Jura (Dogger) ist eine Mischfolge von sandig-tonigem Mergel, Sandsteinen, Tonen, Steinmergeln und Eisenerzflözen. Der Weiße Jura (Malm) besteht hauptsächlich aus Kalkgestein, Dolomit, Mergel und Kalkmergel. 
 
Im Teufelsloch sind Braunjura-Gesteinsfolgen zu finden, die ständig zwischen Sandsteinen, sandig-tonigen Mergeln (sogenannten Sandflaserschichten), Tonmergeln und Eisenerzschichten wechseln. Genau dieser Wechsel im Gesteinsbestand ist die besondere Herausforderung für HDD-Bohrungen, weil sich das Bohrwerkzeug auf unterschiedliche Festigkeiten einstellen muss. Denn immerhin ist das Bohrloch in seiner letzten Aufweitungsstufe mit einem Durchmesser von 450 mm zu erstellen.
 
Nach einem Diskussionsprozess und sorgfältiger Abwägung aller Argumente, entschied sich der Zweckverband das HDD-Spülbohrverfahren auszuschreiben. Ausschlaggebend war nicht nur die Geologie sondern auch umweltschonende Faktoren, wie z.B. minimalinvasive Vegetationseingriffe und kurze Bauzeiten. So waren 
zwar 3 Monate Bauzeit veranschlagt; das Bohrteam konnte aber bereits nach 8 Wochen wieder abrücken. 
 
Die obere Naturschutzbehörde beim Regierungspräsidium Stuttgart präzisierte die Umweltauflagen durch die zeitliche Berücksichtigung der Vegetationsperiode und des Tierschutzes und ohne Genehmigung keinen Baum oder Buschbaum zu fällen sowie Verschmutzungen durch Verwendung biologisch abbaubarer Betriebsstoffe zu vermeiden.
 
Die neue Bohrtrasse wurde parallel zur alten Trasse geplant. Nach ca. 100 m relativ flachem Verlauf fällt die Bohrtrasse von 585 m Höhe steil auf 500 m ab um nach Überwindung der Talsenke wieder auf 570 m anzusteigen. Gefälle und Steigung liegen teilweise bei bis zu 50 %. Die gesamte Bohrlänge beträgt ca. 860 m. 
 
Die Bohrtrasse wurde in 3 Abschnitte aufgeteilt: Rechts und links des Tales mit 200 m bzw. 210 m, dazwischen mit 450 m Bohrlänge. Die Planung wurde unterstützt durch eine spezielle Planungssoftware, die zum Beispiel den optimalen Bohrradius in Abhängigkeit vom einzuziehenden Rohr und dem Bohrgestänge ermittelt. 
 
Als Neurohr wurde speziell im Teufelsloch ein SLM Rohr DA 288 von Egeplast gewählt. Das Mehrschichtrohr besteht aus einem extrem abriebfesten mineralverstärktem Polypropylen. Diese harte Außenschale hält die direkte Last vom drucktragenden Rohr fern und verteilt die zusätzlichen Spannungen insbesondere von scharfkantigen Steinen. Das PE Rohr DN 200, SDR 11, wurde als Stangenware von je 12 m Länge geliefert und vor Ort auf einem Waldwirtschaftsweg zu Rohrsträngen verschweißt. Die maximal mögliche Zugbelastung des Rohres liegt bei 160 kN und darf nicht überschritten werden. 
 
Die Ausschreibung gewann die Firma WMZ aus Wittislingen an der Donau. WMZ arbeitet ausschließlich mit Bohrgeräten des Herstellers TRACTO-TECHNIK und hat in seiner über 20jährigen Geschichte schon viele spektakuläre Bohrungen mit großem Know How und Erfahrung erstellt. „Das liegt unter anderem auch daran, so Erwin Zintz einer der beiden geschäftsführenden Gesellschafter, dass wir die Projekte vor Ort vom Anfang bis zum Ende persönlich begleiten. Wir sind mit Leib und Seele dabei. Das Bohrgeschäft ist unsere Leidenschaft.“ 
 
Das Projekt startete in der 2. Julihälfte 2013. Zum Einsatz kam die Felsbohranlage GRUNDODRILL 18ACS, die in dieser schwierigen Geologie ihre besondere Stärke hat.
 
Zunächst wurden die beiden Bohrungen rechts und links des Tales erstellt. Danach konnte mit der 450 m langen Verbindungsbohrung begonnen werden. Ein Rekord für den GRUNDODRILL 18ACS nicht nur in Bezug auf die Bohrlänge sondern auf den Bohrdurchmesser und den extremen Boden- und Trassenbedingungen mit teilweise bis zu 50 % Steigung / Gefälle. 
 
Die Pilotbohrung mit 160 mm Durchmesser verlief problemlos. Die maximale Bohrtiefe lag bei 17 m. Danach begannen die zeitaufwendigen Aufweitungsvorgänge auf 12“, 14“, 16“ und 18“, die viel Geduld erforderten; denn manchmal dauerte der Aufweitungsprozess einer Bohrstangenlänge bis zu 40 Minuten, manchmal aber auch nur 4 Minuten, so Michael Miklikowski, Mitinhaber der WMZ. Die Bohrspülung wurde durch die Mischanlage auf dem mitgeführten Lkw zur Verfügung gestellt. Wegen des hohen tonigen Bodenanteils war nur eine relativ geringe Bentonitmenge ohne chemische Zusätze erforderlich. Das Frischwasser lieferte in regelmäßigen Abständen ein Traktor mit einem Wassertank. 
 
Anfang September war es endlich so weit. Der letzte Akt stand bevor, der Rohreinzug. 
 
Die Auslegung und Einführung des Rohrstrangs in das Bohrloch musste wegen der Flora und Fauna besonders behutsam angegangen werden und nahm mehr Zeit in Anspruch als der Rohreinzug selbst. Aber auch der verlief im wahrsten Sinne des Wortes reibungslos und benötigte nur 5 Stunden. Bei dem Eigengewicht des Rohres von 15 t betrug die maximale Zugkraft nur 60 – 80 kN. Die Zuglast durfte 160 kN nicht überschreiten und wurde durch das Zugkraftmessgerät GRUNDOLOG erfasst und protokolliert. Damit war eine wesentliche Voraussetzung erfüllt. 
 
Am Ende waren alle Beteiligten erleichtert und zufrieden. Dies war der sorgfältigen Planung des Ingenieurbüros Fritz und einer professionellen Ausführung durch die Firma WMZ geschuldet. Nach den Schweiss- und Anschlussarbeiten an die bereits verlegten Leitungen konnte der vor Bohrbeginn eigens angelegte Zufahrtsweg teilweise wieder rückgebaut werden und sich die Natur von dem minimalinvasiven Eingriff schnell erholen.

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