Neue Trinkwasserleitung erfolgreich unter der Elsteraue in Halle (Saale) verlegt

Die Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH (HWS) plante den Ersatzneubau der Trinkwasserversorgungsleitung DN 400 durch die Elsteraue bei Döllnitz. Der geplante Trassenverlauf unterquert zwei Fließgewässer sowie das dazwischenliegende Überschwemmungs- und Trinkwasserschutzgebiet. Weiterhin liegt der gesamte Planungsbereich im FFH-Gebiet, im europäischen Vogelschutzgebiet, im Landschaftsschutzgebiet sowie im Naturschutzgebiet.


In der Vorplanung wurden gemeinsam mit der HWS, den zuständigen Genehmigungsbehörden und dem beauftragten Ingenieurbüro BEWATEC GmbH verschiedene Varianten der Bauausführung und Trassenführung untersucht und bewertet.

Die Verlegung des ca. 1.700 m langen Teilabschnittes im HDD-Verfahren (Horizontal Directional Drilling = gesteuertes Horizontalspülbohrverfahren) stellte für alle Beteiligten die Vorzugsvariante dar.

In den unterschiedlichen Planungsphasen wurden in Abstimmung mit den Genehmigungsbehörden Baudetails abgestimmt. Hohe Anforderungen an die Planunterlagen stellte dabei immer wieder der zu beachtende Umweltaspekt. Unter Berücksichtigung der Auflagen und Forderungen der Genehmigungsbehörden wurde eine Bohrlinie für die Ausführungsunterlagen ermittelt und eine öffentliche Ausschreibung durchgeführt.

Nach dem erfolgreichen Vergabeverfahren und der Vergabe der Gesamtleistung an die Fa. Brochier Rohrleitungsbau Nürnberg GmbH mit dem NUN für die HDD-Arbeiten, die LMR Drilling GmbH, wurden die gemäß Leistungsbeschreibung vorgesehenen detaillierten und für das HDD-Verfahren speziellen Baugrunduntersuchungen und –auswertungen hinsichtlich der chemischen und bodenmechanischen Eigenschaften des anstehenden Baugrunds und dessen Einfluss auf eine optimale Wahl des Bohrwerkzeuges und die Anforderungen an die Bohrspülung durchgeführt.

Nach der Auswertung des ergänzenden Baugrundgutachtens und unter Berücksichtigung der Ausführung der Bohrung in homogeneren Bodenverhältnissen wurde mit allen Beteiligten die Bohrliniengeometrie durch die Überarbeitung der Detailplanung von LMR optimiert. Als führenden geologischen Experten wurde Herr Dr. Donié in die Erstellung des ergänzenden Baugrundgutachtens mit involviert.

Die Planung der Bohrspülung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit HEADS, als Spülungslieferanten, dem Fachgeologen Dr. C. Donié und BEWATEC, als Bauherrenvertreter.
Das hinsichtlich der chemischen und bodenmechanischen Eigenschaften des anstehenden Baugrunds optimierte Bohrprogramm mit Schwerpunkt auf operative Ausführungssicherheit wurde mit dem AG, und dem Planungsbüro besprochen und der vorgeschlagenen Bauweise zugestimmt.

In KW 42 begann die Mobilisierung der Baustelle. Dem schloss sich der Einbau eines Schutzrohres DN 600 (Casing) an. Dieses hatte zum Ziel, den Startbereich, der in einem sumpfigen Gebiet liegt, das sich durch weiche Böden auszeichnet, vor unkontrollierten Spülungsaustritten zu schützen. Nachdem das Casingrohr gesetzt war, wurde dieses frei geräumt und die Pilotbohrarbeiten konnten beginnen. Auf Grund der sehr dicht gelagerten, quellfähigen Tone wurde mit einem Bohrmotor mit einem besonders großen Pilotbohrmeißel in Kombination mit einer extra auf den erbohrten Baugrundverhältnissen abgestimmten Bohrspülung gearbeitet. Für die Bohrlochvermessung kam ein Kreiselkompasssystem der Fa. Drillguide zum Einsatz, da die Oberflächen entlang der Bohrtrasse überwiegend nicht zugänglich waren.

Das Pilotbohren stellte sich schnell als große Herausforderung dar. Abweichend von den Ergebnissen der detaillierten Baugrunduntersuchungen stellten sich die anstehenden Böden der ersten 400 m der Pilotbohrung als sehr weich dar, was das orientierte Bohren mit dem Bohrmotor und dem großen Meißel schwierig gestaltete. Im weiteren Verlauf der Pilotbohrung kam es wiederholt zu mangelhaften Spülungsrückflüssen, denen jeweils mit einer sofortigen Anpassung des Bohr- und Spülungsprogramms erfolgreich begegnet werden konnte. Somit konnten Spülungsverluste und Ausbläser vermieden werden. Die anfangs nicht angetroffenen dicht gelagerten Tone wurden im weiteren Verlauf der Pilotbohrarbeiten angetroffen und führten zu einer signifikanten Abnahme des Bohrfortschritts. Ab Bohrstation MD 1500 m nahm der Spülungsrückfluss zur Rigseite hin ab und trotz aller Bemühungen konnte schließlich der Spülungsrückfluss nicht aufrechterhalten werden. Somit wurden dann die letzten 100 m der Bohrung unter großer Vorsicht mit vollen Spülungsverlusten ausgebohrt. Dem Geschick des Bohrgeräteführers und der umsichtigen Einrichtung der Austrittseite geschuldet geschah das ohne Spülungsausbläser. Am 3. November gelang es, den Pflock am Austrittspunkt mit dem Bohrmeißel um 18:45 Uhr zielgenau zu umfahren.

Die Pilotbohrdaten waren jederzeit dem AG zugänglich und wurden täglich dem AG zur Kontrolle übermittelt. Die Pilotbohrung wurde erfolgreich durchgeführt, so dass nach deren Beendigung die Bohrlochaufweitung beginnen konnte.

Die Aufweitung des Borloches wurde drückend durchgeführt. Das war mit speziellen Bohrstangen möglich, die nur LMR besitzt. Dadurch war ein durchgängiger Rückfluss der Bohrspülung hin zum Bohrgerät möglich. Das machte einen aufwendigen und in der ökologischen Bilanz nachteiligen Umtransport der Bohrspülung von der Austrittseite zur Eintrittsseite der Bohrung überflüssig. Anschließend wurde mit den Erkenntnissen der Pilotbohrung und nach Rücksprache mit dem AG und BEWATEC das Bohr- und Spülungsprogramm für das Aufweiten des Bohrloches angepasst. Innerhalb einer Woche konnte dann das Bohrloch aufgeweitet werden.

Dem Aufweiten des Bohrloches folgte ein kombinierter Cleaning-Run und Check-Trip. Zielsetzung war eine Sicherstellung, dass dieses sehr lange Bohrloch mit größter Sicherheit zum Rohreinzug befahrbar und frei von Hindernissen ist.

Der Rohreinzug startete dann am frühen Morgen des 11. November. Den topographischen Gegebenheiten war geschuldet, dass 3 vorgerichtete Teilstränge der Stahlrohrleitung mit einer Länge von jeweils ca. 580 m einzuziehen waren. Der Oberbogen wurde für diesen Einzug so geplant, dass mit geringem Aufwand im First des Oberbogens geschweißt werden konnte. Ein spezielles Ballastiersystem für die Rohrsegmente wurde von Brochier und LMR ausgearbeitet. Das hatte den Vorteil, dass die Schweißer, Prüfer und Rohrisolierer so einen trockenen Punkt in dem ansonsten sehr feuchten Gelände hatten. Der hervorragenden Qualität des Bohrloches geschuldet, konnte der Rohreinzug ohne Besonderheiten am frühen Morgen des 13. November abgeschlossen werden. Maximale angetroffene Einziehkräfte lagen beim Anziehen der einzelnen Rohrsegmente nach den Unterbrechungen, die den Verbindungsnähten der vorgestreckten Rohrstränge geschuldet waren, bei < 30 to.

left arrow zurück | drucken | 12.02.2018