Pumpcrete baut Offshore-Bohrplattform mit Schwing-Unterstützung

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Bull Arm, Kanada. Mega-Projekt in der kanadischen Provinz Neufundland und Labrador: In einem gigantischen Projekt wird die Unterkonstruktion für eine Bohrplattform gebaut. Der Bau des Fundaments mit einem Durchmesser von 130 Metern erfolgte in vier jeweils 5.000 m³ Beton umfassenden Betonagen, die von zwei 61-Meter-Schwing-Autobetonpumpen S 61 SX und zwei separaten Schwing-Verteilermasten SPB 35 durchgeführt wurden.


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Nach der Fertigstellung des Fundaments und der im Gleitschalungsverfahren hergestellten ersten 27 m der Betonmauer wurde das Bauwerk mit der gesamten Infrastruktur und Betonlogistik ins Tiefwasser gezogen, um dort fertiggestellt zu werden

Das kanadische Unternehmen Pumpcrete ist zum zweiten Mal beim Bau eines Schwergewichtsbauwerks (GBS = gravity based structure) als Betonförderer im Einsatz. Das fertige Bauwerk dient einer Bohrplattform im Atlantik als Unterkonstruktion. Aufgrund seines technischen Spezialwissens, das es unter anderem auch beim Bau der Bohrplattform Hibernia in den frühen Neunzigerjahren unter Beweis stellen konnte, drängte sich das Unternehmen aus Toronto für dieses Projekt geradezu auf. ?Wir wurden von einem der Bauunternehmen, das mit uns bereits in der Vergangenheit zusammengearbeitet hatte, ausdrücklich angefragt?, so Dave Moriarty, Pumpenmanager bei Pumpcrete.

Bei dem aktuellen GBS-Projekt müssen große Mengen an Beton gepumpt werden. Die Verteilung erfolgt über ein automatisiertes Steuersystem, das von dem Betonförderunternehmen geplant wurde. ?Wenn man ein Projekt wie dieses annimmt, muss man sich auf seine Ausrüstung verlassen können?, erklärt Ken Williams Jr., Geschäftsführer von Pumpcrete.

Google Maps: Die Big Mosquito Cove in Bull Arm, Neufundland und Labrador, Kanada


Die Fertigungsstätte der GBS befindet sich im Bull Arm, einem Meeresarm in der kanadischen Provinz Neufundland und Labrador. Das Trockendock wird von einem künstlich errichteten Damm begrenzt, der später durchbrochen wird, um die Fertigungsstätte zu fluten und die gigantische Konstruktion ins Tiefwasser zu schleppen. Das Betonförderunternehmen entwarf rund um die Ausrüstung von Schwing ein innovatives Pump- und Verteilersystem, das ? bei minimalem Wartungsaufwand ? für einen termingerechten Ablauf des Projekts sorgt. Dank des automatisierten Pumpsystems ist nach der Herstellung des Fundaments für die GBS, das einen Durchmesser von 130 Metern hat, mit Moriarty jetzt nur noch eine einzige Person von Pumpcrete vor Ort nötig. ?Viele Mitarbeiter des Bauunternehmens waren schon beim Hibernia-Projekt dabei, sodass sie sich bei der Arbeit mit automatisierten Betonfördersystemen bereits auskennen?, erklärt Moriarty.

Betonage des Fundaments: die Rohrleitungen von den Stationärpumpen SP 4800 E werden hierfür direkt an die Deckrohrleitung der beiden Autobetonpumpen S 61 SX angeschlossen

Der Bau des Fundaments mit einem Durchmesser von 130 Metern erfolgte im Mai 2013 in vier jeweils 5.000 m³ Beton umfassenden Betonagen, die von zwei 61-Meter-Autobetonpumpen (S 61 SX von Schwing) und zwei separaten Verteilermasten (SPB 35 von Schwing) durchgeführt wurden. Die Autobetonpumpen wurden strategisch so positioniert, dass sie mit ihren rund 60 Metern Reichhöhe einen Teil der kreisförmigen Basisfläche abdecken konnten, während der Rest von den freistehenden separaten Verteilermasten mit 35 Metern Reichweite abgedeckt wurde. Die vier stationären Betonpumpen SP 4800, die 150 Meter von der GBS entfernt unter der Mischanlage platziert waren, waren über vier 125-Millimeter-Leitungen mit den Verteilern verbunden. Die Rohrleitung war direkt an die Deckrohrleitung der 61-Meter-Pumpen angeschlossen, so dass nur der Ausleger der Autobetonpumpe genutzt wurde, um den beton zu verteilen.

Alle vier Betonagen wurden innerhalb von drei Tagen durchgeführt. Die separaten 35-Meter-Verteilermasten, die von jeweils zwei Autobetonpumpen S 39 SX von Schwing abgenommen wurden, sind auch im weiteren Verlauf ein wichtiges Element bei der Gleitbaufertigung des Zentralschafts und der sieben Zellen, aus denen die fertige GBS bestehen wird. Die vierarmigen Verteilermasten ermöglichen eine kontinuierliche Versorgung, während die Schalung permanent weiter nach oben wandert. Flexible Endschläuche an den Auslegern werden mit der Rohrleitung verbunden, über die sieben Trichter, die auf der dreistufigen Gleitschalkonstruktion angebracht sind, versorgt werden. Die Ausleger sind auf freistehenden, zwölf Meter hohen achteckigen Säulen aufgebaut, die auf Fußkreuzen mit Gegengewicht montiert sind. Das modulare Achtecksystem besteht aus jeweils sechs Meter langen, miteinander verschraubten Teilstücken, die einen einfachen Transport zur Baustelle ermöglichen. Leitern, Rohrleitungshalter und Arbeitsbühnen können dank Halterungen, die auf jedem Teilstück der Säule aufgeschweißt sind, einfach angebracht werden.

In einer 20-tägigen Betonage erreichte das Schwergewichtsbauwerk eine Höhe von 27 Metern. Schwing stellte hierfür vier stationäre Betonpumpen SP 4800 E und zwei separate Verteilermaste SPB 35, aufgebaut auf achteckigen Masten

Der Gleitbauprozess läuft automatisiert ab. Einer der Verteilermasten versorgt eine Rohrleitung, die mit vier auf der Schalungsplattform platzierten Trichtern verbunden ist, der andere Verteilermast versorgt drei Trichter. Während die Schalung kontinuierlich hochwandert, überwachen Kameras die Pegel in den Pumpentrichtern an der Mischanlage und die Trichterpegel an der Schalung. In den großen Trichtern an der Schalung befinden sich Schwimmer, die den Betonfluss unterbrechen und den Beton auf andere Trichter umleiten können. Über ein Steuerpult kann eine einzige Person den gesamten Vorgang, einschließlich Umleitventilen, Mischanlagenleistung und Pumpgeschwindigkeit, überwachen und steuern. Aus den an der Schalung angebrachten Trichtern befüllen Arbeiter Wagen mit Beton. Diesen schütten sie dann in das hochwandernde Schalungssystem und sorgen somit für einen kontinuierlichen, kontrollierten Betonvorgang. Die Gleitschalung hat sich so in einer 20-tägigen ununterbrochenen Betonförderung um 27 Meter in die Höhe geschoben.

Die Mischung, die bei diesem Projekt zum Einsatz kommt, beinhaltet einen ?sehr abrasiven? Zuschlag aus 12-Millimeter-Granit, der vor Ort abgebaut wird. Der Beton mit einer Druckfestigkeit von 80 N/mm² wird mit 240 Millimeter Setzmaß gepumpt. Um die richtige Erstarrungszeit für das Gleitbauverfahren zu erzielen, wird der Mischung laut Moriarty ?ein Verzögerer zugesetzt, um eine Erstarrungszeit von 16 bis 18 Stunden zu erreichen?. Vor dem eigentlichen Pumpen wurde ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob die Mischung auch nach zweistündiger Verweildauer in der Förderleitung noch pumpfähig sein würde. ?Als wir wieder anfingen zu pumpen, war im Pumpdruck ein Unterschied von nur 20 Bar festzustellen?, fügt Moriarty hinzu.

Ein Maschinenführer überwacht das automatisierte Betonverteilersystem, das die Mischanlagenleistung und die Betonpumpendrehzahl steuert und gleichzeitig über automatische Schwimmer den Füllstand in den sieben Trichtern auf der Gleitschalung kontrolliert

Schwing entwickelte extra eine Sonderausführung der SP 4800 mit doppeltem 150-Kilowatt-Elektromotor für vollständige Redundanz, damit auch im Fall eines technischen Defekts ohne Unterbrechung weitergepumpt werden konnte. Dieser Fall trat jedoch in den etwas mehr als 20 Tagen, in denen die ersten 27 Meter Betonmauer hochgezogen wurden, kein einziges Mal ein. Nach ihrer Fertigstellung wird die GBS eine Gesamthöhe von 120 Metern haben. Die nächste Phase des Gleitbauprozesses wird jedoch etwa einen Kilometer vor der Küste im Tiefwasser stattfinden. Zu diesem Zweck wird die komplette Misch- und Pumpausrüstung auf Lastkähne verladen und zum Offshore-Fertigungsstandort der GBS transportiert werden. Hier wird der Betoniervorgang weitergehen, während gleichzeitig die GBS mit Ballast beschwert wird, um den Freibord in gleicher Höhe zu halten.

?Abgesehen von der veränderten Logistik auf See ist der Arbeitsablauf der gleiche ohne die Verteilermasten?, erklärt Moriarty. Eine Scherenanordnung wird für die feste Verbindung der Rohrleitungen an der Schalung benutzt werden. Pumpcrete untersucht gerade verschiedene Methoden für die endgültige Ballastierung. ?Es sieht so aus, als könnte unsere 61-Meter-Autobetonpumpe auf eine Wand gehoben werden, für die sie die perfekte Abstützweite hat?, so Moriarty.

Die Offshore-Bohrplattform wird nach der Fertigstellung auf die auf die 350 Kilometer vom Bull Arm entfernte Neufundlandbank (Grand Banks) geschleppt, wo sie in 93 Meter tiefes Wasser abgesenkt wird

Bei Fertigstellung der GBS, einschließlich eines hochgezogenen Schafts, der die eigentliche Plattform (Topside) trägt, werden insgesamt 132.000 m³ Beton verfüllt worden sein. Das Topside-Deck mit Büros, Bohrausrüstung und Unterkünften für 200 Arbeiter misst 158 mal 64 Meter und wiegt 65.000 Tonnen. Die Topside wird mit der GBS fest verbunden. Danach wird die gesamte Bohrplattform auf die 350 Kilometer vom Bull Arm entfernte Neufundlandbank (Grand Banks) geschleppt, wo sie in 93 Meter tiefes Wasser abgesenkt wird. Das erste Öl soll 2017 gefördert werden.

Projektdaten von Schwing:

• Projekt: Bohrplattform
• Betonförderunternehmen: Pumpcrete, Toronto, Canada
• Autobetonpumpen: 2 x Schwing S 61 SX
• Verteilermasten: 2 x Schwing SPB 35 mit 35 m Reichweite, demontierte Verteilermasten von zwei Autobetonpumpen S 39 SX; aufgebaut auf zwei zwölf Meter hohen achteckigen Säulen auf Fußkreuzen mit Gegengewicht
• Stationärpumpen: 4 x Schwing SP 4800 E mit Elektroantrieb

Weitere Informationen: Schwing und Pumpcrete

(© Fotos: Schwing)

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