Eine spezielle Lösung für die strenge Anforderung in Trondheim

24. März 2017

Die Geschichte

Die Bauarbeiten an der Autobahn E6 in Richtung Osten zwischen Trondheim und Stjørdal in Norwegen sind auf dem richtigen Weg, um den Termin für die Fertigstellung in 2014 zu erfüllen. Aber das Projekt hatte seine Herausforderungen, nicht zuletzt beim Bau eines 2,6 km langen Straßentunnels auf dem Teilstück zum Zentrum von Trondheim. Geotechnische Ingenieure und Konstrukteure waren erfolgreich bei der Überwindung der schwierigen Bodenverhältnisse dank dem Elemex-System von Atlas Copco für Bohren mit Futterrohren.

Geotechnical

Ohne Risiken

Zum Schutz des kulturellen Erbes der Stadt Trondheim wurden von den Behörden fünf gefährdete Gebäude aus Holz mit einem riesigen Kran angehoben und unversehrt an einen sicheren Ort gebracht. Während der Durchführung dieser Arbeiten, konzentrierte sich NCC, das geotechnische Ingenieursbüro bei diesem Projekt, auf die Suche nach einem Weg zur Stabilisierung der Boden für die Installation von Stützmauern. An diesem Standort, bei dem der Boden aus zwischen 9 m und 23 m dicken Schichten von Ton bestand und der Grundwasserspiegel nur ca. 1,5 m unterhalb der Oberfläche lag, waren alle Aktivitäten, die den Ton stören oder den Grundwasserspiegel absenken konnten, streng verboten.

Dies war kein gewöhnlicher Routinejob! Erstens, verlief der geplante Tunnelweg in 300 m losem, wässrigem Ton, einschließlich 100 m in einem äußerst sensiblen „schnellen Ton“, und zweitens verlief die Strecke in der Nähe einer Reihe von historischen Gebäuden aus Holz, die auf Holzpfählen gebaut waren. Als ein Ergebnis konnten keine hydraulischen Schlagrammen verwendet werden, da dies zu Schwingungen im Ton geführt hätte, was wiederum Störungen und möglichen Schäden an den historischen Gebäuden verursacht hätte.

Die Erprobung neuer Methoden

Die norwegische Straßenverwaltung entschied in Zusammenarbeit mit den Vertragsnehmern, eine neue Methode zur Verwendung von Bohrlöchern mit Futterrohren einzusetzen, die mit einem Verriegelungssystem entlang der gesamten Länge der Rohre ausgerüstet sind. Umfangreiche Messungen wurden durchgeführt, einschließlich Piezometer-, Gesamtdruck. und Clinometer-Tests. Es wurde bald klar, dass das Elemex-System von Atlas Copco für Bohrlöcher mit großem Durchmesser und Futterrohren der einzige System war, das alle Anforderungen erfüllen konnte.

Entwickelt für die Aufgabe

Die Elemex-Krone besteht aus einer Ringkrone an einem Futterrohr und einer Pilotkrone an einem inneren Bohrgestänge und fährt die Ringkrone mit reduzierter Luftspülung über die Bohrkrone. Dadurch ist es möglich, dass jedes Rohr nach und nach durch den Ton nach unten „gezogen“ wird, bis die Krone den massiven Fels erreicht. Die Pilotkrone wurde dann verwendet, um auf normale Art und Weise in den Fels zu bohren. Sobald das Rohr fest im Fels installiert war, wurde das innere Bohrgestänge entfernt und das Rohr war bereit für die Zementeinpressung.

“Für die besonderen Anforderungen an diesem Standort war das Elemex-System eine gute Wahl. Es wurde zu einer durchgängigen Lösung, durch die wir in der Lage waren, in einem Arbeitsgang durch den Ton in den massiven Fels zu gelangen. Als wir den Dreh einmal raus hatten, wurde es Routine.”

Geir Veslegard, General Manager for Hallingdal Bergboring

Wasserdicht und belastbar

Um die Bohrlöcher mit Futterrohren zu bohren, wurden zwei modifizierte Raupenbagger zum Setzen von Spundwänden jeweils mit Atlas Copco QL200-Hämmern, 610-mm-Futterrohren und übergroßen 674-mm-Ringkrone ausgestattet, die die Elemente der einzelnen Rohre verriegeln, damit sie leicht ineinander und durch das Bohrloch geschoben werden, die auch groß genug für jedes neue Futterrohr waren, das folgte. Mit diesem Setup wurden insgesamt 349 formschlüssige Rohre in einer Tiefe von 11 – 33 m und 0,2 – 4,6 m im massiven Fels installiert. Das Ergebnis waren Stützmauern, die wasserdicht und sowohl horizontal als auch vertikal belastbar waren.

Rechtzeitig

Einmal in Fahrt installierten die Auftragnehmer 14 Futterrohre pro Tag bei einer durchschnittlichen Länge von 20 Metern und 1,5 bis 4 Metern im Fels und dank dem Vibro-Rotations-Verfahren wurden Resonanzen gänzlich verhindert. Der Trondheim-Tunnel in offener Bauweise wurde bis Ende 2011 fertiggestellt. Im Anschluss an die Fertigstellung wurden die fünf historischen Gebäude, die zuvor entfernt wurden, wieder an ihren ursprünglichen Standorten aufgestellt. Der Tunnel wurde anschließend Anfang 2012 für den Verkehr geöffnet – voll im Zeitplan.

Geotechnical

Kunde Kynningsrud Fundamentering und Subunternehmer Hallingdal Bergboring.


Herausforderung Effizientes Bohren von Futterrohren durch Ton und massiven Fels, während das kulturelle Erbe der Stadt bewahrt wird Unsere Lösung • Zwei modifizierte Raupenbagger zum Setzen von Spundwänden • Zwei Atlas Copco QL200 DTH-Hämmer • 610-mm-Futterrohre • übergroße 674-Ringkronen • Atlas Copco Elemex-System • Vibro-Rotation-Verfahren Vorteile • Einfache Anpassung und Nutzung bestehender Anlagen mit Elemex z. B. Raupenbagger • Ideal für die Arbeit im Stadtgebiet • Bohrt durch Abraum und massiven Fels in einem Arbeitsgang • Luftstrom und Spülung wird durch das Rohr zurückgeleitet und minimiert die Schäden am Bohrloch und der Umgebung • Gerade und schnelle Bohrungen Fazit Elemex kann bei gleichzeitiger Minimierung der Auswirkungen auf die Umwelt schneller, gerader und weiter bohren.