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Neue Wasserleitung im HDD-Spülbohrverfahren

08.04.19 - Im nördlichsten Stadtbezirk der polnischen Hauptstadt Warschau, in Bialoleka, beginnt der Zeran-Kanal (auch: Weichsel-Bug-Kanal, polnisch: Kanal Zeranski), ein künstlicher Wasserweg, der die Warschauer Weichsel mit dem Zegrze-Stausee und damit auch mit den Flüssen Narew und Bug verbindet. Vom Warschauer Industriehafen Zeran fließt er auf einer Länge von 17,6 km und mit einer durchschnittlichen Breite von 25 m (maximal auch 41 m) sowie einer Tiefe von 2,5 m bis 3 m parallel zur Landstraße 633 in den Stausee nahe der Ortschaft Nieporet. Er verfügt über eine Kammerschleuse (die nach ihrem Erbauer, dem Ingenieur Tadeusz Tillinger benannt wurde) in Zeran und über ein Wehr in Nieporet. Auf seiner gesamten Länge wird der Kanal von einer Fußgänger-, acht Straßen- und vier Eisenbahnbrücken überquert.

Das Quellwasser ist zu knapp

Warschau ist bekannt für sein ausgezeichnetes unterirdisches Quellwasser, das aus über 100 Brunnen von den Stadtbewohnern täglich als Trinkwasser geschöpft wird. Doch da das Quellwasser allein bei weitem nicht für die Versorgung der Zweimillionen-Metropole ausreicht, bereiten die Städtischen Wasserwerke im Zentrum Warschaus das Wasser der Weichsel zu Trinkwasser auf. Doch die Wege zu den Haushalten sind lang und die Leitungsnetze, die Ende des 19. Jahrhunderts gebaut wurden, sind inzwischen veraltet, in einem schlechten Zustand oder gar nicht ausreichend. Von diesen alten Versorgungsleitungen können nur noch wenige saniert werden, die meisten müssen nach und nach durch Neuverlegungen ersetzt werden, oder es müssen grundsätzlich neue Leitungen für die Erweiterung des vorhandenen Netzes zur Erschließung von Wohnbereichen gebaut werden.

Neue Leitungen müssen her

Ein solcher Leitungsneubau für die Wasserversorgung durch die Städtischen Wasserwerke Warschau stand im Stadtbezirk Bialoleka auf dem Plan. Dafür wurde sowohl die Unterquerung des Zeran-Kanals an seiner breitesten Stelle als auch die Unterquerung der parallel dazu verlaufenden Landstraße 633 erforderlich. Ein aus verschiedenen Gründen nicht ganz einfaches Geschäft, wobei die Unkenntnis über die Bodenverhältnisse und der unbekannte Verlauf von Fremdleitungen, v.a. einer Gasleitung und eines Stromkabels, besonders schwer wogen. Auf einer Länge von ca. 200 m galt es, eine Druckleitung aus duktilen Gussrohren, DN 500, 630 mm Muffen-Außendurchmesser, Baulänge 6 m, grabenlos im HDD-Spülbohrverfahren unter den Kanal und die Landstraße zu verlegen.

Vorbereitungen für die Unterquerung

Für die Bohrarbeiten, mit denen das erfahrene und gut ausgerüstete Unternehmen „Rutex“ Lukasz und Grzegorz Ruta aus Pabianice beauftragt wurde, war diese Aufgabe ein klarer Fall für den GRUNDODRILL 25N. Er gilt als „Turbo-Drill“ erster Wahl und leistet, auch mit Biodiesel betrieben, 190 kW. Dabei stehen 245 kN Zug- und Schubkraft und ein Drehmoment von 10.000 Nm für die Bohrarbeiten zur Verfügung. Mit seinen 18 t Gesamtgewicht und der nur 2,5 m messenden Arbeitsbreite war der GRUNDODRILL25N bestens für die 200 m-Strecke unter Kanal und Landstraße in Bialoleka geeignet.
 
Mit Unterstützung des TRACTO-TECHNIK-Mitarbeiters Andrzej Wieszolek legten die Spezialisten von Rutex die Bohrwerkzeuge und die Zusammensetzung der Bohrspülung fest. Ohne, dass konkrete Informationen zum Untergrund (geologische Schichten/Bodenhorizonte) bekannt waren, erwartete man lockere Sande und Kiese, auf die man sich hinsichtlich der Bohrausrüstung einstellte. So wurde als Bohrkopf ein Soft Drill Head mit 150 mm Durchmesser gewählt, für die Bohrspülung – als Schneid- und Fördermedium, als Schmier- und Kühlmittel sowie als Stabilisator für das 200 m lange Bohrloch – eine Bentonitsuspension im Mischungsverhältnis von rund 40 kg/m3. Für eine präzise Ortungstechnik – immerhin war eine Tiefenlage von knapp 14 m gefragt – wurde das DigiTrak F5 Richtbohr-Ortungssystem eingesetzt. Zur Aufweitung der Bohrung standen Stufenbackreamer für drei geplante Räumbohrungen bereit. Es konnte losgehen.

Probleme sind zum Lösen da

Der GRUNDODRILL 25N funktionierte einwandfrei, den Erfolg der Pilotbohrung (150 mm Durchmesser) bestimmten absolute Genauigkeit und Präzision, da die 6 m langen Gussrohre pro Muffe nur eine max. Abwinkelung von 3,5 % erlauben. Der kiesig sandige Untergrund nahm die Steuerung relativ unproblematisch an. Allerdings gelang die Pilotbohrung immer nur in Einzeletappen, was jedoch nicht der Maschinenleistung und -technik geschuldet war, sondern den verschiedenen Fremdleitungen, die sich in unbekannten Positionen im Untergrund befanden: Gleich zu Bohrbeginn musste aufgrund einer querenden Gasleitung DN 500 die Maschine versetzt werden – eine zeitraubende Angelegenheit. Weitere, nicht unerhebliche Störungen bereitete während der Pilotbohrung unterhalb der Landstraße auch ein Stromkabel, dessen Verlauf unbekannt war – höchste Vorsicht war geboten und Fingerspitzengefühl gefragt.
 
Der Pilotbohrung folgte als Zwischenstufe eine erste Aufweitung mit einem Medium Soil Reamer auf 440 mm. Zwei weitere Aufweitungsstufen, 660 mm und 860 mm, ebenfalls mit einem Stufenräumer, wurden durchgeführt, um anschließend die duktilen Gussrohre in den Bohrstrang einzuziehen. Da der Grundwasserspiegel extrem hoch war und die eingezogenen Rohre aufzuschwimmen drohten, wurden sie mit Wasser befüllt. Da das Füllen nicht über Hydranten möglich war, musste das Wasser mit extra Fahrzeugen heran transportiert werden, was einen erheblichen Zeitaufwand erforderte. Nicht zuletzt gestaltete sich der Bohrtrassenausgang direkt am Kanal sehr steil, sodass noch einmal Behinderungen in Zeit und Raum kalkuliert werden mussten.

Two in one

Trotz aller komplexen und schwierigen Randbedingungen gelang die gesamte Baumaßnahme in vier Tagen, wobei der eigentliche Rohreinzug gerade mal sieben Stunden dauerte. Alle Beteiligten – Mann und Maschinen – hatten alles gegeben und ganze Arbeit geleistet und das zuverlässig, schnell und präzise. Das Unternehmen Rutex hat trotz aller äußeren Widrigkeiten eine tolle Leistung gezeigt und kann nun sogar sein Portfolio erweitern: der Einzug duktiler Gussrohre gehört ab sofort ins Leistungsangebot. Der GRUNDODRILL 25N von TRACTO-TECHNIK ist um eine Erfahrung reicher: Die Unterquerung einer Wasser- und einer Landstraße in einem Streich.
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