Neue bohrtechnische Möglichkeiten zur ... - Nodig-Bau.de

40
03-2013
bauma 2013 Technik
Neue bohrtechnische Möglichkeiten
zur Rutschungsentwässerung
Quelle alle Abbildungen: Tracto-Technik
Bei der Entwässerung von Hängen zur Sicherung gegen Rutschungen bieten
HDD-Bohrungen Vorteile gegenüber klassischen Entwässerungsmethoden:
Auflasten durch am Hang aufgestellte Bohranlagen, die ein Rutschen befördern
könnten, entfallen; das Wasser fließt durch die Bohrungen von selbst aus dem
Hang und muss nicht gepumpt werden. Zudem kann die gefahrmindernde
Entwässerung schneller erreicht werden als mit anderen Methoden.
Im HDD-Verfahren sind lange, verlaufsgesteuerte
horizontale Bohrungen in je­
dem Gestein möglich. HDD bedeutet
„Hori zontal Directional Drilling“ und
ist die inter nationale Bezeichnung für
3­dimen sional angelegte, kurvengängige,
jederzeit im Bohrverlauf lenk­ und steuerbare
Bohrtechnologie für schräge, horizontale,
ge rade oder gebogene, kurze
oder lange Bohrungen im Lockergestein,
Geröll und Fels.
Rutschungsentwässerungen im HDD­Verfahren
haben den enormen Vorteil, dass
keine Maschinenberührung und damit
keine vibrierende Auflast auf der Rutschmasse
arbeiten muss, sodass Mensch und
Maschine von einem siche ren Terrain aus
arbeiten können. In der Ver gangenheit hat
es Fälle gegeben, in denen Baugeräte oder
vertikale Bohr an lagen auf Rutschmassen
ins Gleiten kamen und sogar umgestürzt
sind.
Der andere Vorteil besteht darin, dass alle
HDD­Bohrungen als gravitative Entwässerungen
gebaut werden können, sodass
keine Pump­ und Förderarbeit zum Extrahieren
des Wassers aus dem Rutschungskörper
benötigt wird.
Der dritte Vorteil liegt in der kostengünstigen
und bautechnisch schnellen
und sehr wirkungsvollen Drainageerrichtung.
Mit HDD kann sehr schnell eine Entwässerung
in Rutschungen erreicht wer­

den, sodass auch das Gefahrenpotenzial
dieser Rutschung zeitlich eher beseitigt
werden kann als mit konventionellen
Bauver fahren.
Klassische Entwässerung
In klassischer Bauweise werden oftmals
vertikale Brunnenbohrungen um und in
Rutschungen vorgenommen und teilweise
mittels Pumpen entwässert oder es werden
offene Draingräben gezogen, welche
mit Schotter versetzt werden. Nach der
Entwässerung beginnt in der Regel ein Verbau
bzw. ein Abgraben in offener Bauweise.
Durch die vibrierenden Auflasten
der Baufahrzeuge kommt eine sich im
Kriech­ oder Gleitvorgang befindliche kritische
bis überkritische Erdmasse oft erst
HDD-Anlage
Straße
recht in Bewegung, was vielfach eine Gefährdung
von Personen und Maschinen
mit sich bringen kann.
Entwässerung durch Horizontal-
bohrtechnik
Hierbei werden Horizontalbohranlagen in
gebührendem Sicherheitsabstand am
Hang unterhalb der Rutschung aufge ­
baut, sodass die Bohrung im Gefälle hin
an steigend auf Bereiche der Gleitzone
Rutschungsbauch
Abb. 1 – Schema einer HDD-Rutschungsentwässerung
Abb. 2 – Schema einer nachträglichen Hausdrainage mittels HDD-Bohrung
bzw. der Gleitbahn zusteuert, um bei Er ­
reichen dieser Zone einen freien Gefälleauslauf
der kritischen Wassermassen aus
der Gleitzone zu ermöglichen. Die von
unterhalb der Rutschung angelegten
Entwässerungs bohrungen können verlaufsgesteuert
so geführt werden, dass sie
die Gleitzone durchfahren und somit
durchkreuzend in den Rutschkörper hineinragen.
Auf diese Art ist auch eine Entwässerung
aus der Rutschmasse selbst
erreichbar (Abb. 1).
Ablauf der Rutschungsentwässerung
Rutschungen, die durch eine kritische bis
überkritische Menge an Wassergehalt
immer wieder aktiv werden können, lassen
sich durch eingebrachte Drainagebohrun­
Entwässerungsbohrungen
Problem Drainageverschmutzung
Rutschungsdefizit
tatsächliche Gleitbahn
rechnerischer
Gleitkreis
andrückendes
Hangwasser
gen von der Bergfußseite entwässern,
damit beruhigen und manchmal sogar
innerlich stabilisieren. Bei diesem Verfahren
wird in feinkörnigen bis gemischtkörnigen
Böden mit Lockergesteinsbohrköpfen
gebohrt, lediglich in Hangsturzmassen
mit Geröll und Blockmaterial müssen Mudmotoren
als Felsvortriebsköpfe oder HDD­
Anlagen mit Doppelgestängebohrtechnik
verwendet werden. Die horizontal­bohrtechnische
Rutschungsentwässerung hat
den Vorteil, dass keine Maschinenberührung
(vibrierende Auflast) auf der Rutschmasse
erfolgt, sondern von unterhalb des
Rutschungskörpers unter aufwärts geführter
Durchschneidung der Gleitbahn diese
und die darüberliegende, stark durchwässerte
Zone schon durch das Hereinbohren
Wasser verlieren wird. Durch den Entzug
des Wasseranfalls aus der Gleitbahn wird
schon eine erhebliche Beruhigung der Rutschungsmasse
erreicht.
Idealerweise sollte nach einem Rutschungsereignis
die Gleitbahn bzw. die
Gleitzone erkundet und auskartiert sein.
Dadurch hat die Bohrmannschaft die Möglichkeit,
die HDD­Bohrung dank ihrer permanenten
Ortungs­ und Steuerbarkeit in
die Gleitzone hineinzulenken und möglichst
die Bohrung ein Stück durch die Gleitzone
zu führen, bevor sie in die oberhalb
liegende Rutschmasse hineingeführt wird.
Beim Bohren selbst muss beachtet werden,
dass grundsätzlich von unten nach
oben in den Berg hineingebohrt wird,
sodass permanent aus dem frisch erzeugten
Bohrvortrieb ein freigefällemäßiges
Auslaufen der Bohrspülung erfolgen kann.
Die Bohrspülung sollte mit dem Boden des
betroffenen Hanges möglichst wenig in
Austausch treten können. Das komplette
beim Bohren zum Boden­ und Gesteinslösen
in den Berg eingebrachte Wasser
muss sofort entweichen und abströmen
können.
Die Entwässerungsleitung kann bohrtechnisch
so angelegt werden, dass der
Filterstrang in die Rutschmasse hineingreift,
der Haupteinlass der Filter jedoch
im Bereich der Gleitbahn erfolgt. Durch
den Wasserentzug werden die Gleitbahn
und die Rutschmasse trockener und rauher,
die Rutschung beruhigt sich, da die
kritische Wassermenge entzogen wurde
und durch die gravitative Entwässerung
weiterhin permanent entzogen wird. Durch
entsprechende Filterauswahl können bis
zu 70 bis 80 Prozent der Wassermenge aus
dem Rutschungskörper geholt werden.
Sollte die Rutschung in sich mehrere Gleitbahnen
aufweisen und von ihrem wechselhaften
Bodengefügebestand immer
noch kritische Zonen in sich bergen, lassen
sich mittels der Horizontalbohrtechnik
weitere Bohrungen, z. B. stockwerksartig,
einbringen. Darüber hinausgehende Maßnahmen
sind durch stabilisierende Filterrohre,
z. B. gelochte Stahlrohre, möglich.
In anderen Fällen, z. B. sehr tonigen und
fließfähigen Böden, sind nach dem Drainageeinbau
überhaupt erst weiterreichende
Stabilisierungsmaßnahmen, z. B.
Querverbau, möglich.
03-2013
41

42
03-2013
bauma 2013 Technik
Hausdrainagen
Genauso wie Rutschungen grabenlos entwässert
werden können, lassen sich aufgrabungsfrei
Drainagen für Gebäude in
Hanglagen, die unter andrückendem Bergwasser
leiden, verlegen. Oftmals sind in
solchen Fällen bereits Drainagen vorhanden,
die sich jedoch im Laufe der Zeit mangels
Spülung zugesetzt haben. Hier lässt
sich unterhalb oder neben der alten Drainage
ein neues System verlegen, welches
zudem eine spätere leichte Wartung er ­
laubt. Die Drainageverlegung mittels HDD
findet Anwendung zur Erneuerung häuslicher
Drainagen, für flächenhafte Boden­
und Felddrainagen, für äußere Trockenlegungen
von Fundamentmauern, zur Ver­
Abb. 4 – Blick auf eine Grundodrill 15 X-Bohranlage
bei der Durchführung der Bohrarbeiten
Abb. 5 – Blick auf den zweigliedrigen Bohrkopf,
mit dem die Enddurchmesser für den Einbau
der Drainagerohre (im Bildhintergrund sichtbar)
erbohrt werden. Die Gesteinslösearbeit wird
überwiegend durch die hier gut sichtbaren
Wasserhochdruckdüsen erzeugt.
meidung von Grundwasserschäden und
zur Entwässerung von Baufeldern, Baugruben
und Tunnelstrecken (Abb. 2).
Deichkernentwässerungen
Sowohl Küstenschutzdeiche als auch
Binnenlanddeiche (Hochwasserschutzdämme)
haben in der älteren Bauart keinen
abdichtenden Deichkern, sondern
weisen oft nur eine Sandschüttung auf,
die unter Deckwerk liegt. Viele Deiche
können bei Hochwassersituationen im
Sandkern Wasser ziehen; die Stabilität ist
dann gefährdet (Gefahr von Flankenrutschungen).
Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen
werden daher Deichkerne
zur Landseite mit Drainagen versehen, die
im großen Stil mittels HDD­Anlagen eingebaut
werden. Große Abschnitte von
Nordseedeichen wurden auf diese Art
ertüchtigt.
Tagebauentwässerungen und
Böschungsstabilisierung
Im Bergbau und insbesondere in Tagebauen
sind dem Abbau vorauseilende Entwässerungen
üblich. Dabei geht es um
das Abführen von Bergwässern bzw. das
Ab senken des vorhandenen Grundwassers,
wenn der Abbaubetrieb sich schon
im Lockergebirge unter den Grundwasserspiegel
hineingearbeitet hat.
Jede frisch erzeugte Abbauböschung im
Lockergestein verletzt das natürliche
Gleichgewicht des Gebirges und birgt die
Gefahr einer Rutschung in sich. Liegen im
Bestand des Lockergesteins ein Wassereinspeichervermögen
und latente Gleitfähigkeit
vor, so wird der gefährdete
Böschungsabschnitt sofort drainiert. Vor
allem in Braunkohletagebauen sind vertikale
Absenkbrunnen und horizontale
Stoßentwässerungen (bisher mit ungesteuerter
Horizontalbohrtechnik) üblich
und gehören zum Teil zum Tagesgeschäft.
Wasser wird hier als Gegenspieler des
Bergbaus, quasi als „tückischer Geselle“
betrachtet, gegen den man täglich an­
ar bei ten muss. Bei eng gestaffelten
Böschungsflanken wird häufig mit langen
aufsteigenden Freigefälledrainagen gearbeitet.
Diese wurde in den letzten Jahren
zunehmend mit HDD­Anlagen durchgeführt.
Auch ganze Deckgebirgslagen über
der Kohle werden, wenn sie wasserstauende
Horizonte aufweisen, mit HDD­Anlagen
durchbohrt und damit entwässert.
HDD­Geräte sind in einigen Braunkohlegebieten
auch zur horizontalen Entwässerung
der Kohleflöze selbst im Einsatz. Die
Kohle kann auf diese Weise trockener gewonnen
werden.
Abb. 3 – Das eingesetzte Filtermaterial:
NSW Poly-Net-Gitterrohre (weiß) und
Aquaplus Filterrohre (schwarz)
Präventive Entwässerungen
zur Hangsicherung
Viele Hanglagen unterliegen einer fortwährenden
Gefährdung durch natürlichen
oder künstlichen Hangeinschnitt. Flüsse,
die an einem Prallhang nagen, Bäche, die
Kerben in einen Hang einschneiden, oder
Ein­ und Anschnitte künstlicher Art erzeugen
oft steilere oder andersförmige Hangsituationen,
als zuvor bestanden.
Da Horizontalbohranlagen selbstfahrend
sind und mit ihren Kettenantrieben
auch schweres Gelände bewältigen können,
sind sie gut geeignet für den Einsatz
auf schwierigen Wegen in Feld und Flur.
Mit kleinen kompakten Bohranlagen ohne
großes Eigengewicht lassen sich verhältnismäßig
lange horizontale bis schräge
Strecken in bindigen Böden erbohren.
Gerade diese Böden, in denen es konventionelle
Bohranlagen schwer haben, sind
mit den Lockergesteinsbohrköpfen der
Horizontalbohrgeräte gut und schnell zu
bohren. Die Bohrungen können dank
eines zweigliedrigen Bohrkopfes in weichen
Böden auch gleich im Enddurchmesser
erzeugt werden.
Lange Bohrstrecken zur Entwässerung
von Bergrücken
Für manche Stabilisierungsmaßnahmen
sind lange Bohrungen erforderlich, etwa
wenn flache, lange Hanglagen, ganze
Bergrücken oder ganze Bergabschnitte zu
entwässern sind oder kritische, schwebende
Grundwasserkörper zu durchörtern
sind. Beim 5. Kolloquium „Bauen in Boden
und Fels“ der Technischen Akademie Esslingen
wurde von Benz [1] sehr ausführlich
von solch einem Anwendungsfall im Norden
von Ulm berichtet. Mit einer Großbohranlage
wurde dort ein breiter und

flacher Bergrücken fächerförmig unterbohrt
und so ein schwebender Grundwasserkörper
basisentwässert, der eine
ehemalige Gleitfläche hätte akti vieren
können. In Südost­Europa (z. B. Ungarn,
Rumänien, Bulgarien) sind lange Horizontalbohrungen
zur Entwässerung gleitfähiger
Bodenhorizonte stärker verbreitet als
in Mitteleuropa.
Kurze Bohrstrecken für instabile
Schieferhänge – Beispiele
Durch einen tieferen Baueinschnitt in
einer Hanglage in Lennestadt für den Bau
einer Werkhalle wurde das natürliche
Gleichgewicht eines Berghanges gestört.
Der Berg besteht, wie vorwiegend im Sauerland,
aus devonischem Tonschiefer, in
den unteren Hanglagen liegt mächtiges
Hangschuttmaterial aus stückig zersetztem
und zu Lehm verwittertem Tonschiefer
vor. Das Hangschuttmaterial ist aufgrund
hoher Niederschläge und verdeckter
Quell austritte permanent wassergesättigt.
Der Baueinschnitt griff etwa 40 Meter
weit in den Hangschutt ein. Der dadurch
steile Hanganschnitt hinter einer neu
errichteten Werkhalle zeigte sehr bald
kleine Rutschungsausbrüche und Bewegungsmerkmale.
In einer ersten Maßnahme wurden
gelochte Stahlrohre in den unteren Hanganschnitt
gerammt. Durch diese Stahlrohre
wurde mit einer Horizontalbohranlage
mit einem Lockergesteinsbohrkopf
so weit leicht aufsteigend in den Berg
gebohrt, bis der Widerstand auf anstehenden
Schiefer schließen ließ. Diese mit
leichtem Gefälle angeordneten Bohrungen
erbrachten sofort Wasserführungen, aller­
SUSPENSIONEN
Mischen – Fördern – Trennen
dings von recht unterschiedlicher Schüttung.
Die Bewegungen im Hang ließen
nach, allerdings zeigten sich nach zwei
Jahren erneut feine Bewegungen, sodass
eine detaillierte Rutschungserkundung [2]
und weitere Entwässerungsmaßnahmen
beschlossen wurden.
Im Rahmen einer Horizontalbohrkampagne
wurden sieben Bohrungen vorgenommen.
In diesen Bohrungen wurden
weitmaschige, aber sehr stabile Poly­Net­
Gitterrohre der Fa. Corning NSW mit 110
mm Durchmesser eingesetzt. In zwei dieser
Rohre wurden Aquaplus­Filterrohre
63 mm der Fa. Stükerjürgen eingefügt
(Abb. 3). Diese beiden Rohre mit den eingefügten
Innen­Filterrohren haben keine
wesentlich höhere Wasserentnahme
erbracht. Die Drainageleistung der einzelnen
Rohre variiert etwas, liegt aber durchschnittlich
bei 15­25 Liter/Stunde.
Beim Bohren wurde keine biologisch
abbaubare Spülung verwendet. Da der
Boden aus Verwitterungslehm und stückigem
Schiefer mit vereinzelten Sandsteinrelikten
bestand, war Wasser als Bohrspülung
völlig ausreichend.
Die Bohrungen wurden in dem Hangabschnitt
eingebracht, in dem der größte
Sanierungsbedarf bestand. Sie wurden
paarweise und hierbei gekreuzt angeordnet,
damit eine möglichst breite Fläche
abgedeckt werden konnte. Die Bohrungen
blieben, leicht aufsteigend, in der Hanglehmschicht
und steuerten auf die Gleitlinie
zu. Beim Aufweiten der Sackgassenbohrungen
mit einem speziellen Aufweitkopf
wurde in den meisten Fällen die Bohrtrasse
der Pilotbohrung exakt eingehalten
(Abb. 4+5).
Suchen Sie nach wirtschaftlichen Lösungen zur optimalen Aufbereitung und Verarbeitung von
Suspensionen aller Art? Dann sind wir genau der richtige Partner für Sie.
Suspensions-Mischanlagen im Chargen- und Durchlaufverfahren
Injektionsanlagen für unterschiedliche Verfüll- und Verpressverfahren
Plungerpumpen, Schlauchpumpen und Exzenterschneckenpumpen
zur Förderung feststoffhaltiger, abrasiver Flüssigkeiten
Komplette Entsandungsanlagen für unterschiedliche Trennschnitte
Dekantierzentrifugen zur kontinuierlichen Feinschlamm-Entwässerung
Wir beraten Sie gerne ausführlich: vertrieb@mat-oa.de
Freigelände
Stand: FGN.N520
Abb. 6 – Meißelkopf und Lagerstuhl eines
Mudmotors und daneben ein Hole-Opener
mit Warzenmeißelrollen
Da in anderen Anschnittbereichen des
Berghanges immer wieder leichte Bewegungen
nach Niederschlagsereignissen
auftraten, werden in den nächsten Monaten
weitere Horizontalbohrungen zur Aufnahme
von Poly­Net­Gitterrohren durchgeführt
werden. Sowohl die Horizontalbohrtechnik
als auch die Gitterrohre haben sich
in der gegebenen Hangsituation gut
bewährt und dazu beigetragen, dass
schon eine weitreichende Stabilisierung
des Anschnittes erreicht werden konnte.
Auswahl des richtigen Drainagerohres
An jede Drainage besteht die Forderung
nach möglichst ergiebiger Drainwirkung
und langer Lebensdauer. Die Auswahl des
richtigen Drainagerohrmaterials in Bezug
auf die gegebene Bodensituation und die
damit gewünschte Entwässerungswirkung
sowie ihre Einbaumöglichkeit unter den
Bewegungskräften des Hanges sind entscheidend.
Die ideale Durchlassgröße im
Drainagerohr wird durch die Korn­
Illerstraße 6
D-87509 Immenstadt-Seifen
Telefon: + 49 (0) 8323 / 9641-0
Telefax: + 49 (0) 8323 / 9641-650
www.mat-oa.de
Staudammsanierung
Sylvensteinspeicher

44
03-2013
bauma 2013 TEcHNik
Abb. 7a+7b – Grundodrill 18 ACS im Dükereinsatz im oberen Murgtal bei Forbach
Abb. 8 – Bohrung zur Neuverlegung eines Leitungsabschnittes in der Gasteiner Klamm
größenverteilung (Granulometrie) des
Bodens definiert.
Die Drainage sollte außerdem ein Maximum
an Einlassgröße ermöglichen, ohne
dass das Rohr beim Rohreinzug oder durch
Bewegungen im Hang bzw. in der Rutschung
überbeansprucht oder gar zerstört
wird. In Rutschungsbereichen ist oft ein
sehr hoher Feinkornanteil gegeben, der
entweder geordnet oder gesteuert in die
Drainage eintreten darf, durch einmalige
Spülung ausgeschwemmt wird oder
gezielt von den Eintrittsöffnungen in die
Drainage ferngehalten werden muss. Dies
kann durch Geotextilien, wie Vlies­ und
Faserstoffe, Gewirke und Netzgewebe,
aber auch durch poröse Kunststoffe u. Ä.,
erreicht werden. Für eine optimale Drainagefunktion
ist die Abstimmung der Durchlassstruktur
auf die Eigenheiten der
Bodensituation extrem wichtig. Ohne
diese Interaktion wird keine Drainage
eine dauerhafte und gute Funktionalität
er reichen.
Bohrungen in Bergsturzmassen
und im Fels
Die verlaufsgesteuerte Horizontalbohrtechnik
ist auch im Fels, in Bergstürzen
oder Rutschmassen mit Felsanteilen einsetzbar,
allerdings mit einer ganz anderen
Bohrkopfausrüstung. Bei der Bohrsystemauswahl
spielt auch der Anteil zwischen
reinem Fels und Blocksturzmassen bzw.
Blöcken im Lockergesteinmaterial eine
wichtige Rolle.
Mudmotor-Bohrungen
Bei langen Bohrstrecken oder Bohrungen
im überwiegend reinen Fels ist oft ein
sogenannter „Mudmotor“ (= Bohrlochsohlenmotor,
Moineau­Motor) empfehlenswert.
Dies ist ein besonders langer,
schraubenförmiger Bohrkopf, der vorn mit
einem Meißelkopf (z. B. Rollenmeißel)
bestückt ist, und der durch die Bohrspülung
innen im Bohrkopf nach dem Verdränger­Schrauben­Prinzip
angetrieben wird.
Solche Mudmotoren sind 5 bis 8 m lang,
können daher nur weiträumige Kurven fahren,
werden durch große Bohrspülungsmengen
angetrieben, sind kompliziert
aufgebaut und daher teuer. Sie können
jedoch durch jede Form von Fels bohren,
auch durch allerhärtesten Fels, allerdings
liegen die Bohrkosten hier deutlich höher
(oft mindestens 3­fach höher) gegenüber
dem reinen Lockergesteinsbohren.
Der korrekte deutsche Begriff für die
internationale Bezeichnung Mudmotor
heißt Bohrlochmotor oder Bohrlochsohlenmotor,
nach dem Erfinder wird er
manchmal auch Moineau­Motor genannt.
R. J. L. Moineau war ein französischer Ingenieur,
der Ende der 1930er­Jahre den
Mechanismus dieses hydrostatischen
Schraubenmotors entwickelt hat.
Die Besonderheit dieses Moineau­Mo ­
tors ist die Wirkungsweise nach dem Prinzip
einer Schraubenpumpe. Eine schraubenförmige
Stange, Rotor genannt, fördert
die Bohrspülung durch ein mit Elastomer
ausgekleidetes längliche Gehäuse, Sta tor
genannt, welches eine gegenförmige
Schraubenkontur aufweist, jedoch eine
Schraubwindung mehr beinhaltet als der
Rotor. Im Gegensatz zur üblichen Bohrtechnik,
in der die Bohrleistung von einer
Antriebseinheit übertage an der Bohranlage
erzeugt wird und mechanisch durch
die Rotation des Bohrgestänges auf den
Bohrmeißel übertragen wird (große Leistungsverluste
durch Reibung), wird der
Mudmotor nur von der Bohrspülung angetrieben,
deren übertage erzeugte hydraulische
Leistung in Form von Spülungsdurchfluss
und Spülungsdruck in mecha

nische Leistung umgewandelt wird. Dies
geschieht bei quasi ruhendem Bohrgestänge,
wodurch Leistungsverluste in Form
von Bohrlochreibung entfallen und der
Gestängeverschleiß minimiert werden
kann.
Da Pilotbohrungen selten schon den
Enddurchmesser der einzubauenden Leitung
aufnehmen können, gibt es für das
Felsbohren spezielle Aufweitwerkzeuge,
sogenannte Hole­Opener, die im Rückwärtsgang
Bohrlochaufweitungen im Fels
bis hin zum gewünschten Enddurchmesser
aufnehmen können (Abb. 7).
HDD-Doppelbohrgestänge-Anlagen
Seit Kurzen gibt es auch sehr leistungsfähigeHDD­Doppelbohrgestänge­Anlagen,
die für Lockergestein, für Fels und
insbesondere für Geröll und Versturzmassen,
somit für Haufwerk aus Locker­ und
Festgestein, optimal geeignet sind. Das
innere Bohrgestänge dieser All Condition­
HDD­Bohranlagen dient als Antriebsbohrgestänge
für den Bohrvortrieb, während
das äußere Bohrgestänge als Schutzverrohrung
und zur Verlaufssteuerung dient.
Der Bohrkopf dieser Bohranlagen ist bestens
schneidfähig für Fels, allerdings
haben Doppelbohrgestänge­HDD­Anlagen
oft eine Längen­Leistungsbegrenzung von
etwa 350 bis 400 m, während Bohranlagen
mit Mudmotoren beliebige Längen im
Fels erbohren können.
In wechselhaftem Fels und Geröllboden
hat das Außenrohr eine entscheidende
Schutzfunktion und verhindert ein Hereinstürzen
von nicht standhaften Fels­ oder
Geröllmaterial in das Bohrloch. Hart­
Weich­Wechsel im Gestein bzw. im groben
Lockergestein mit hohem Anteil an Steinen
und Blöcken ist bohrtechnisch sehr
herausfordernd und die Gefahr eines
Bohrlocheinsturzes ist latent gegeben.
Gerade in solchen Gesteinen hat das Dop­
STDS-JANTZ GmbH & Co. KG
Röntgenstraße 44
D-57439 Attendorn
Tel.: +49 (0) 27 22 - 93 83 - 3
www.stds.de
pelgestänge­Bohrverfahren seine ganz
wesentlichen Vorteile.
Blockschutt­ und Versturzhalden im
Gebirge, Gerölle, grobe Schotter, Felsvorsprünge
und Wechselsituationen zwischen
weichen und harten Gesteinsschichten,
in denen sich normale Bohrsysteme
sehr schwer tun, sind die ideale
Anwendungssituation für All Condition­
Systeme (ACS­Bohranlagen) (Abb. 7a+7b).
Bohrplanungen sinnvoll
Im Fels oder in stückigen Felsmassen (aufwendiger
bohrbar als massiver Fels) sind
vorherige Bohrplanungen sinnvoll, da die
Bohrradien und die Aufstellmöglichkeiten
meist eingeschränkter sind. Dennoch ist
es lohnenswert, die Horizontalbohrtechnik
für solche Einsätze einzuplanen. Mit
der Horizontalbohrtechnik lassen sich oft
technisch elegante und clevere Lösungen
zur Entwässerung solcher Bergsturzmassen
finden und meistens ist der Aufwand
in der Summenwirkung viel geringer als
mit konventioneller Bohrtechnik.
Verbindungs- und Versorgungs-
bohrungen in Rutschungsgebieten
In Rutschungsgebieten, besonders in felsig
durchsetzten Bereichen oder bei Bergstürzen,
werden oft Versorgungsleitungen
(Trinkwasser, Erdgas, Telekommunikation,
usw.) beeinträchtigt, beschädigt und gar
zerstört. Mit HDD­Bohrungen lassen sich
nicht nur Notverbindungsleitungen im
sicheren Bereich verlegen, sondern auch
Versorgungsleitungen installie ren, die die
Trassen kürzer und sicherer machen können.
Das nachfolgende Beispiel aus der
Gasteiner Klamm im Salzburger Land zeigt
eine solche Situation: Ein Bergsturz in der
Klamm hatte die dort befindliche Erdgasleitung
so beeinträchtigt, dass eine
sichere Ausweichtrasse gesucht werden
musste. Im Auftrag der Salzburg AG wurde
15.–21.
April
Besuchen Sie uns auf der
Bauma 2013 in München,
Freigelände Stand N523/3
eine Abkürzungs bohrung von 116 m
Länge mit einer Grundodrill 18 ACS­Anlage
von einer Bohrfirma aus Bayern durch den
Klammfels gebohrt, mit der die gefährdete
Kurven trasse zugleich nach innen bergseitig
verkürzt wurde und die für den neuen
Ab­ schnitt der Erdgasleitung einen auch
künftig sicheren Verlauf bietet (Abb. 8).
Nach Installation des neuen Leitungsabschnittes
sind nun Beräumarbeiten an den
Bergsturzmassen in der Klamm möglich.
HDD­Bohrungen können somit helfen,
sichere Versorgungen ohne großen Aufwand
wiederherzustellen. Manchmal lassen
sich diese Bohrungen sogar derart
trassieren, dass sowohl die notwendige
Versorgungsverbindung wieder hergestellt
wird als auch zugleich eine Drainagefunktion
zur Wasserminderung von kritischen
Bergmassen erreicht werden kann.
Literatur
[1] Benz, T. (2006): Hangsicherung durch
Hangentwässerung mittels verlaufsgesteuerter
Horizontalbohrtechnik, 5. kolloquium
„Bauen in Boden und Fels“, S. 107 – 117,
Technische Akademie Esslingen, Ostfildern.
[2] Wied, S. (2004): Diplom-Arbeit, Universität
Siegen
Autor
Dipl.-Geol. Dr. Hans-Joachim Bayer
Tracto-Technik GmbH & co kG
57356 Lennestadt
Tel.: 07025 843704
hj-bayer@tracto-technik.de
www.tracto-technik.de
03-2013
45