Atlas Copco: Senkkasten in massivem Fels

[Bauforum24 1.278]

Die 1965 von Richard Mancini gegründete Ric-Man Construction Inc. ist auf Großprojekte im Tief- und Tunnelbau spezialisiert. Kürzlich hat das Unternehmen mit dem Bau eines Mischwasserüberlaufbeckens in Dearborn, Michigan, Senkkasten-Arbeiten übernommen. Das mit einem Auffangvolumen von 13,2 Milliarden Litern geplante Becken ist eines der größeren, die sich gegenwärtig in dieser Region im Bau befinden.

Um die schüsselförmige Grundplatte des Senkkastens gießen zu können, musste Ric-Man
10.000 Kubikmeter Material entfernen Das Bauteam musste entscheiden, ob es den
Felsgrund in Bohr- und Sprengtechnik für den Aushub zerkleinern oder hydraulische
Aufbrechhämmer zum Einsatz bringen wollte. Aufgrund der Kosten und wegen des nahe gelegenen
Wohngebietes entschied man sich für die Abbruchhämmer.

?Die Entlastungseinrichtung, die wir gerade bauen, soll das Mischwasser auffangen, wenn es sich bei Niederschlägen in der Kanalisation zurückstaut" erklärt Duane Mullica, Betriebsleiter bei Ric-Man Construction. ?Ehe es zum Überlaufen des Kanalsystems kommt, leitet eine interne Vorrichtung das Mischwasser in dieses Becken. Dort wird es zwischengespeichert und vorbehandelt und die Feststoffe werden ausgesiebt. Sobald die Kläranlage die zusätzlichen Wassermengen wieder bewältigen kann, wird das Mischwasser aus dem Becken zurück in das Kanalsystem gepumpt und gelangt zur Kläranlage."

Das Projekt begann im Januar 2008 mit einem umfangreichen Felsinjektions- und Stabilisierungsprogramm. Der Grundwasserspiegel liegt in diesem Gebiet tatsächlich über der Geländehöhe. Darum war diese Vorbereitungsphase notwendig, um jegliches Eindringen von Wasser während der Aushubarbeiten und des Senkkastenbaus auszuschließen, die im Januar 2009 begannen. Der selbstgründende Senkkasten wurde in acht separaten Vertikalabschnitten gegossen. Während des Baus der Senkkastenwand setzte Ric-Man sechs auf Bohrstützen montierte Atlas Copco BBC 34W Gesteinsbohrer von Stockdale Mine Supply ein, um über 400 Löcher zur Ankerinstallation in die senkrechte Felswand zu bohren. Die Felsanker dienten zur Befestigung von Maschendraht an der Felswand. Ric-Man brachte anschließend eine Schicht von 15 cm Spritzbeton auf, um den Fels zu versiegeln, dann folgte der abschließende Betonguss.

Vertikalabschnitt 8 des Senkkastens traf bei -42 Metern auf soliden Fels. Um die schüsselförmige Grundplatte des Senkkastens gießen zu können, musste Ric-Man weitere 15 Tiefenmeter Material zerkleinern und ausheben, was 11.000 Kubikmetern Felsgestein entsprach.

An diesem Punkt musste das Bauteam entscheiden, ob es den Felsgrund in Bohr- und Sprengtechnik für den Aushub zerkleinern oder hydraulische Abbruchhämmer für diese Aufgabe einsetzen wollte. Die Entscheidung fiel zugunsten der Abbruchhämmer.

?Das Hauptproblem beim Bohren und Sprengen an diesem Standort war, dass es sich um ein bewohntes Gebiet handelt", erklärt Mullica. ?Man denke nur an die Kosten und den logistischen Aufwand bei dem Versuch, zu sprengen und gleichzeitig den Anwohnern zu versichern, dass ihre Häuser und die Infrastruktur dabei keine Schäden erleiden würden. Je länger wir darüber sprachen, desto komplizierter wurde die Angelegenheit. Es ist auch eine Frage der Sicherheit. Man benötigt viel Erfahrung und auch die Versicherungsprämien gehen in die Höhe. Wir hatten das deutliche Gefühl, dass wir eine Alternative zum Sprengen finden mussten."

Bei den meisten Projekten in der Region Dearborn wird Felsgestein mit Bohr- und Sprengtechnik beseitigt, darum gab es nur wenige Erfahrungen mit mechanischem Abbau oder Aushub. Ric-Man begann, sich umfassend über hydraulische Abbruchhämmer zu informieren und nahm schließlich Kontakt mit dem Atlas Copco Distributor AIS Construction Equipment auf, der das Unternehmen an Scott Hendricks, Area Sales Manager für Atlas Copco, verwies.

?AIS und General Manager Dave Pytlowany haben großartige Arbeit geleistet", so Steve Mancini, Präsident und Geschäftsführer von Ric-Man Construction. ?Ein Anruf genügte, und sie waren zur Stelle. Sie halfen uns sogar bei der Einrichtung der Hydraulik. Die Verfügbarkeit (der Aufbrechhämmer) und Daten aus früheren Projekten waren uns eine wichtige Hilfe bei dieser Herausforderung", fügt Mullica hinzu. ?Im Nachhinein konnten wir mit unserer Entscheidung zugunsten von Atlas Copco überaus zufrieden sein."

Zu Beginn platzierte Ric-Man zwei Atlas Copco ECM 590 Bohrständer im Senkkasten, um 600 Entlastungslöcher in das Felsgestein zu bohren. Die 5 cm und 7,5 cm grossen Löcher wurden in Mittenabständen von 1,2 m bis in eine Tiefe von 14 Metern gebohrt. Die Entlastungsbohrungen erleichtern den hydraulischen Abbruchhämmern das Zerkleinern des Materials und erhöhen die Produktivität, indem sie der Schlagenergie der Hämmer eine Wirkungsmöglichkeit geben. Ohne die Entlastungsbohrungen hätte der solide Fels die Schlagenergie einfach absorbiert.

Nachdem die Entlastungslöcher gebohrt waren, brachte Ric-Man einen 77-Tonnen-Bagger Marke Koehring 1066 als Trägergerät zunächst für den hydraulischen Abbruchhammer HB 7000 und dann den HB 10000 zum Einsatz. ?Vor etwa fünf Jahren haben wir den Bagger komplett demontiert, Pumpen und Antriebsmotoren überholt und einen neuen Detroit-Viertakt-Dieselmotor eingebaut. Die Maschine ist damit deutlich leistungsfähiger geworden", berichtet Mancini. ?Der Vorteil dieses Baggermodells liegt darin, dass es fünf unterschiedliche Pumpen besitzt und damit die Montage verschiedenster Anbaugeräte nicht allzu schwierig ist."

Ric-Man setzte anfangs den HB 7000 ein, wechselte dann aber zum HB 10000, um die Produktivität auf dem Felsgestein noch zu steigern. ?Die Arbeit mit dem HB 7000 und HB 10000 lief ganz ausgezeichnet", sagt Mullica. ?Tatsächlich gingen die Arbeiten gut oder sogar besser voran, als wir gehofft hatten." Das Aufbrechen, Ausräumen und Entsorgen des Materials erfolgte mit maximalem Tempo."

Mancini weiter:?Wir waren außerordentlich beeindruckt. Obwohl wir auf einige wirklich harte Gesteinslagen trafen, erledigten die Abbruchhämmer zuverlässig ihren Job. Wir sind voll im Zeitplan und die von Atlas Copco geleistete Unterstützung für den HB 10000 war sehr hilfreich für uns."

Der Innendurchmesser des Senkkastens beträgt 32 Meter und Ric-Man musste Felsgestein bis zu einer Tiefe von ungefähr 13 Metern entfernen. Die Gesteinsschichten wiesen unterschiedliche Härte auf. Bei einigen Schichten lag sie über 12.000 psi. Ric-Man trug im Durchschnitt 170-260 Kubikmeter täglich ab und schaffte in der Horizontalen etwa 1,5 Meter pro Woche. Im extrem harten Material dauerte es allerdings acht Tage, um einen 1,2-Meter-Abschnitt zu schaffen.

Mancini betont, dass sie mit Bohr- und Sprengtechnik am Innenkern nicht die gleichen Produktionsraten wie mit den Abbruchhämmern erreicht hätten. ?Und wir hätten immer noch den nach der Sprengung verbleibenden äußeren Felsring beseitigen müssen. Hinzugekommen wären Logistik und Zeitverluste, die zur Begutachtung all der Privathäuser, Versorgungseinrichtungen usw. angefallen wären. Die Beibehaltung unseres mit den Hämmern aufgestellten Abbauzeitplans war da weitaus sinnvoller.
Außerdem hat sich unser Gesamtleiter Gene Bowers fast sein gesamtes Arbeitsleben lang mit dem Abbau von Felsgestein befasst. Seine Erfahrung war äußerst wertvoll und versetzte uns in die Lage, die Bohrungen korrekt vorzunehmen."

Ric-Man schloss den Aushub des Felsgesteins bis Dezember 2009 ab und goss dann die Grundplatte des Senkkastens. Höhenstufe 9 ist der Deckel des Senkkastens. Er liegt auf Bodenniveau. Der Senkkasten-Bau war im April abgeschlossen. Anschließend stellte Ric-Man sämtliche Kanalanschlüsse her und band die Abwassersammler in die Gesamtstruktur ein. Das Unternehmen errichtete auch das Kontrollgebäude vor Ort. Als letzte Projektphase folgten die landschaftsbaulichen Arbeiten. Als Endtermin für das Gesamtprojekt war Juli 2010 vorgesehen.

?Die Qualität, Erfahrung und Methode, die wir für die Durchführung dieses Projekts gewählt haben, qualifiziert uns für weitere Projekte dieser Art", erklärt Duane Mullica. ?Wir konnten einige Schwierigkeiten anhand der Erfahrungen voraussehen, die unsere Wettbewerber gemacht haben. So waren wir in der Lage, uns frühzeitig mögliche Lösungen für die zu erwartenden Probleme zu überlegen."

Steve Mancini abschließend:?Dearborn ist sicherlich unser Vorzeigeprojekt."

(Von links) Jon Pung, Ric-Man Bauleiter; Walter Proctor, Ric-Man Baggerfahrer;
Scott Hendricks, Atlas Copco Area Sales Manager;
Gene Bowers, Ric-Man Gesamtleiter Tiefbau.

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Bauforum24 TV Video: Atlas Copco Abbruchscherern CC 650 und CC 6000

Herstellerlink: www.atlascopco.com

(Fotos: Atlas Copco)