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Schachtabsenk­­anlage (VSM)

Kompakte Schachtbohrtechnik für jeden Baugrund

Geologie Weiche Böden Heterogene Böden Festgestein
Durchmesser
4,5–16m

Die Schachtabsenkanlage (VSM) in der Anwendung

Für die zügige und planungssichere Erstellung von vertikalen Schächten hat Herrenknecht die am Markt etablierte VSM-Technologie (Vertical Shaft Sinking Machine) entwickelt. Die einzigartige maschinelle Schachtabsenkanlage spielt insbesondere unter Grundwasser ihre Stärken aus. Sie kann grundsätzlich in weichen und standfesten Böden mit einer Druckfestigkeit bis zu 80 Megapascal eingesetzt werden.

 

Bohren und Schachtbau in einem Schritt

Jede Herrenknecht-Schachtabsenkanlage besteht aus zwei Hauptkomponenten – der Schachtbohrmaschine  und den Absenkeinheiten. Die Schachtbohrmaschine wird in das Startrohr abgelassen und mit ihren drei Maschinenarmen fest im Schacht fixiert. An einem Schrämausleger ist eine drehende, mit Rundschaftmeißeln bestückte Fräswalze befestigt. Sie löst und zerkleinert den anstehenden Boden an der Schachtsohle. Der Schrämausleger ist teleskopier-, schwenk- und rotierbar. Dadurch kann sukzessiv der gesamte Schachtquerschnitt plus Überschnitt abgebaut werden. Der Abtransport des Abraums erfolgt hydraulisch über eine Tauchmotorpumpe zur Separationsanlage an der Oberfläche. Der untere Betonring, auch Schachtschneide genannt, ist angeschrägt und schert in die anliegende Geologie. Gleichzeitig verringert der Überschnitt der Schräme unter der Schachtschneide im Zusammenspiel mit der äußeren Bentonitschmierung des Ringraums die Reibungskräfte zwischen Schacht und Boden. Drei bis vier Litzenzugzylinder sind an der Oberfläche fest auf dem Betonringfundament fixiert. Über Stahlseile sind sie mit dem unteren Betonring verbunden. So kann das gesamte Schachtbauwerk gehalten und im Vortrieb kontrolliert abgelassen werden. Während der Vortriebsarbeiten findet parallel mit vorgefertigten Betonsegmenten der Ringbau an der Oberfläche statt. Diese Parallelität der Arbeitsabläufe (Abbau, Materialförderung, Schachtausbau und Absenken) ermöglicht mit der VSM-Technologie hohe Teufleistungen von bis zu 5 Meter pro Schicht.

Funktionsprinzip

1
Energiekettenturm

Führt die Leitungen und Schläuche der Energiekette im Vortrieb kontrolliert der Teufgeschwindigkeit nach

2
Schacht

Zusammenhängendes Schachtbauwerk aus Stahlbetonsegmenten oder Ortbeton

3
Hubwinde

Die Bergung der Maschine erfolgt im Bedarfsfall über Stahlseile und Hubwinden

4
Litzenzugzylinder

Lassen den gesamten Schacht über an der Schachtschneide befestigte Stahlseile kontrolliert ab

5
Energiekette

Sämtliche Versorgungsleitungen zwischen Maschine und Oberfläche

6
Fräswalze

Löst mit Rundschaftmeißeln durch hohe Drehzahlen (max. 80 U/min) den Boden an der Schachtsohle

7
Teleskopausleger

Durch hydraulische Schwenk- und Teleskopierbarkeit kann der gesamte Schachtquerschnitt erreicht werden

8
Maschinenrahmen

Trägt den Drehantrieb des Auslegers und die Versorgungseinheiten für die Maschine

9
Maschinenarme

Fixieren die Schachtbohrmaschine an den Sohlsegmenten der Schachtwand

10
Schachtschneide

Schert in weichen Böden beim Ablassen in die anstehende Geologie; dadurch ist kein Überschnitt notwendig

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Führt die Leitungen und Schläuche der Energiekette im Vortrieb kontrolliert der Teufgeschwindigkeit nach

Zusammenhängendes Schachtbauwerk aus Stahlbetonsegmenten oder Ortbeton

Die Bergung der Maschine erfolgt im Bedarfsfall über Stahlseile und Hubwinden

Lassen den gesamten Schacht über an der Schachtschneide befestigte Stahlseile kontrolliert ab

Sämtliche Versorgungsleitungen zwischen Maschine und Oberfläche

Löst mit Rundschaftmeißeln durch hohe Drehzahlen (max. 80 U/min) den Boden an der Schachtsohle

Durch hydraulische Schwenk- und Teleskopierbarkeit kann der gesamte Schachtquerschnitt erreicht werden

Trägt den Drehantrieb des Auslegers und die Versorgungseinheiten für die Maschine

Fixieren die Schachtbohrmaschine an den Sohlsegmenten der Schachtwand

Schert in weichen Böden beim Ablassen in die anstehende Geologie; dadurch ist kein Überschnitt notwendig

Weiterführende Informationen

Download

Schritt für Schritt zum fertigen Schacht

Zu Beginn der Bohrarbeiten wird der komplette Schacht mit Wasser geflutet. Der für die Förderung des Abraums notwendige Wasserkreislauf kann aufgebaut werden. Eine aufwendige Grundwasserabsenkung entfällt. Die Separationsanlage trennt das abgebaute Material vom Wasser, welches in den Schacht zurückgepumpt wird. Kontinuierlich wird das Bauwerk weiter abgelassen, während an der Oberfläche der Ringbau erfolgt. Ist die Zieltiefe erreicht, birgt man die Maschine. Anschließend wird der Schacht mit einer Unterwasserbetonsohle abgedichtet und der Ringraum mit Mörtel kraftschlüssig verpresst. Nach dem Abpumpen des Wassers ist der Schacht zur weiteren Verwendung bereit.

Funktionsweise auf einen Blick:

Mit Abbauwerkzeugen bestückte Fräswalze löst den Boden an der Schachtsohle

Hydraulische Förderung des Abbaumaterials zur Oberfläche mittels Tauchmotorpumpe

Präzises Ablassen des Schachtbauwerks über die Absenkeinheiten

Schachtbau an der Oberfläche mit fertigen Stahlbetonsegmenten oder Ortbeton

Von oben alles im Blick

Die Steuerung und Überwachung aller Arbeiten erfolgt von der Oberfläche. Neben Separationsanlage, Absenkeinheiten und Hubwinden zählen Steuercontainer und Versorgungsaggregate zur Baustelleneinrichtung. Alle verfügbaren Vortriebsinformationen werden gesammelt und im Steuercontainer visualisiert. Dort kann der Maschinenfahrer jederzeit mit vollem Überblick auf die jeweiligen Verhältnisse reagieren. Nach Fertigstellung des Vortriebs oder bei Meißelwechseln wird die Schachtbohrmaschine über Hubwinden geborgen. Die Vorteile der modularen Bauweise des Gesamtsystems kommen insbesondere bei innerstädtischen Projekten zum Tragen. Die Anordnung des Equipments ist frei wählbar. Beispielsweise kann die Separationsanlage in einer Nebenstraße der Baustelle installiert werden, falls am Schacht zu wenig Platz vorhanden ist.

Breites Anwendungsspektrum

Mit Herrenknecht-VSM-Technik hergestellte Schächte haben ein großes Anwendungsspektrum. Sie dienen im Durchmesserbereich von 4,5 bis 12 Metern als Start- und Zielschächte für Tunnelvortriebe, Zugangs- und Belüftungsschächte für Verkehrstunnel oder Servicezugänge für unterirdische Bauwerke aller Art. Darüber hinaus erweitern Sonderlösungen wie innerstädtische, unterirdische Parkschächte oder Vor- und Ventilationsschächte im Bergbau das Einsatzspektrum der flexiblen Maschinen. Kundenspezifische Sonderlösungen für noch größere Durchmesser bis 16 Meter sind möglich. Die innovative VSM-Technologie hat ihre Vorzüge in mehreren Projekteinsätzen erfolgreich demonstriert. Sie erlaubt die sichere, schnelle und umweltschonende Erstellung von vertikalen Schächten aller Art. Bei schwierigen Geologien unter Grundwasser und bei engen Platzverhältnissen kommen ihre Vorteile besonders zum Tragen.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.