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Wednesday, March 03, 2010, Hörsaal 2:00 PM Tauchen, Arbeiten unter Überdruck |
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Arbeiten in Überdruck
Taucher- und Druckluftarbeiten im maschinellen Tunnelvortrieb
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Claus Mayer* / Nordseetaucher GmbH, Deutschland |
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Ab einer Tiefe von 40 Metern (4,0bar Überdruck) kommt der Drucklufttechniker in Bereiche, in denen es aus Zeitgründen nicht mehr interessant ist, Druckluftarbeiten auf herkömmliche Art auszuführen. Da aber die nächste Generation von Tunnelprojekten immer länger und immer tiefer gebaut wird, war es nur eine Frage der Zeit und Gelegenheit den Einsatz von Tauchern für die Arbeiten in Überdruck mit einzubeziehen. Die 4. Röhre Elbtunnel setzte einen Meilenstein in Flüssigkeit gestütztem Tunnelvortrieb. Mit einem Durchmesser von 14,2 m, teilweise nur 7 m Bodenüberdeckung und einem Grundwasserdruck von bis zu 4,5 bar, stellte das Projekt eine ganze Reihe von Herausforderungen. Auf Grund der abrasiven Böden waren häufig Drucklufteinstiege erforderlich. Übermäßiger Verschleiß entstand an den Abbauwerkzeugen und an der Rückseite des Schneidrades. Eine umfassende Reparatur wurde notwendig ca. 50 m vor dem Punkt, an dem die geringste Überdeckung erreicht wurde. Hier musste die TBM auf Grund von erhöhtem Drehmoment angehalten werden um die Räumerhalterungen neu zu verschweißen und die Räumer zu wechseln. Dieser Einsatz in Überdruck dauerte etwa 6 Wochen bei Drücken von bis zu 4,5 bar. Der Wesertunnel mit zwei Röhren und einer Länge von 1.640 m ist die einzige feste Querung der Weser nördlich von Bremen. Eine Tunnelvortriebsmaschine ( 11,71 m) mit Flüssigkeit gestützter Ortsbrust wurde verwendet, um den Tunnel durch Geschiebemergel und Ton aufzufahren. Reparatur- und Wartungsarbeiten am Schneidrad wurden in Überdruck unter Druckverhältnissen von bis zu 4,5 bar durchgeführt und von bis zu 5,0 bar für Arbeiten am Steinbrecher der TBM. Zusätzlich wurden von den Tauchern arbeiten in Bentonit in Drücken bis zu 5,0 bar ausgeführt. Der 6,6 km lange Westerschelde-Tunnel war der erste Tunnel, bei dem das Mischgas-Sättigungsverfahren für Einsätze am Schneidrad in der Abbaukammer praktiziert wurde. Die beiden Tunnelröhren wurden mit zwei Tunnelvortriebsmaschinen ( 11,33 m) mit Flüssigkeit gestützter Ortsbrust aufgefahren. Es wurden 6 Einsätze in Sättigung (Langzeitaufenthalt in Überdruck) gefahren mit einer Gesamt-Aufenthaltszeit von über 40 Tagen. Die Dekompressionszeiten bei Arbeitsdrücken von bis zu 6,9 bar betrugen jeweils 4 Tage. Mit zwei Röhren und eine Länge von 2.990 m. unterquert der Nanjing-Yangtze-River-Crossing- Tunnel den Yangtze bei Nanjing in China. Zwei Tunnelvortriebsmaschinen ( 14,96 m) mit Flüssigkeit gestützter Ortsbrust wurden verwendet, um die Tunnel durch weiche Gesteinsschichten aufzufahren. Bei diesem Projekt war das Schweißen in Überdruck die größte auszuführende Aufgabe. Auf Grund unserer Erfahrungen und durch eigene Schweißforschung in Druckluft und unter Wasser wussten wir, dass es kein wirkliches Problem ist. Aber dieses Mal war es äußerst extrem. Die Halterungen der Räumer an 6 Schneidarmen der TBM mussten erneuert werden. Deshalb wurden neue Versteifungen an die Rückseite der Halterungen der Seitenarme des Schneidrades geschweißt. Die Gesamtzeit dieser Arbeit dauerte mehr als 12 Wochen, Tag und Nacht. Im Abbauraum wurden bis zu 5,4 bar Überdruck erreicht. Bei den Schweiß- und Schneidarbeiten in Überdruck wurde zum ersten Mal der neue Drucklufthelm mit dreifacher Luftzufuhr, bestehend aus zwei Lungenautomaten und einer oberflächenversorgten Luftversorgen mit Spüleinrichtung, Sprechverbindung und einem integrierten Schweißschutzschirm mit Sensoren erfolgreich eingesetzt. |