Entwässerung des Hoxberges

1500 m Drainageleitungen aus dem Sammler gebohrt

Im Zuge einer anspruchsvollen Rohrvortriebsmaßnahme soll der rutschgefährdete Bereich des Hoxberges im Saarland dauerhaft entwässert werden.

In Nalbach-Köprich, bei Saarlouis unweit der französischen Grenze gelegen, geriet im Jahr 1965 der Nordhang des Hoxberges ins Rutschen. Innerhalb weniger Stunden wurden 22 Häuser zerstört und rund 100 Menschen mussten umgesiedelt werden. Die geologischen Instabilitäten dieses Hanges wurden insbesondere nach lang anhaltenden Niederschlägen kritisch. Aus diesem Grund wurde nach dem Abrutschen des Hoxberges ein Oberflächenentwässerungssystem angelegt, um den Hang zu stabilisieren. Dennoch kam es immer wieder zu Bewegungen

Deutsche Steinkohle investiert in Hangsicherung des Hoxberges
Der Rutschhang liegt in einem Areal, in dem die Deutsche Steinkohle AG ein neues Kohleabbaugebiet erschließen will. Obwohl die Probleme des Hanges im oberflächennahen Bereich und nicht in der Tiefe liegen, könnten bei einer ungünstigen Konstellation Wassersättigung im Hang und eventuelle bergbaubedingte Erschütterungen aus der Tiefe zusammentreffen. Wenn dies geschieht können Bewegungen im Hang nicht vollends ausgeschlossen werden.

Vor diesem Hintergrund entschloss sich die Deutsche Steinkohle AG (DSK), im Vorfeld des geplanten Kohleabbaus die bestehenden Sicherungsmaßnahmen soweit auszubauen, dass solche Zusammenhänge in Zukunft ausgeschlossen werden können und die Stabilität des Hanges gewährleistet ist. Das Konzept zur Stabilisierung des Hanges besteht im Wesentlichen aus einem Drainagesystem, das den bis zu 15 m starken Lockerboden sowie einen im oberflächennahen Bereich des darunter liegenden Felses verlaufenden Grundwasserleiter entwässert.

Diese Drainage besteht aus einem 400 m langen, überwiegend im Fels liegenden Basiskanal DN 2200, der den obersten Grundwasserleiter mittels nachträglich eingebrachten kurzen Filtern entwässert. Von diesem Basiskanal aus führen 33 bis zu 60 m lange Filterrohre im Winkel von 30 Grad an die Oberfläche und drainieren so den Lockerboden.

Der Basiskanals DN 2200 wurde mit einer Länge von 400 m und einem Radius von 600 m mit einer Teilschnittmaschine ohne Schwierigkeiten erfolgreich aufgefahren. Die aus verfahrenstechnischer und maschinentechnischer Sicht eigentliche Herausforderung bestand in der Herstellung der 33 ungesteuerten Bohrungen aus dem Sammler heraus durch Fels und Lockerboden bis zur Oberfläche mit Längen zwischen 15 und 67 m.

Spezielle Maschinen- und Verfahrenstechnik
Eine Standard-Maschinentechnik für solche Bohrungen stand zum damaligen Zeitpunkt nicht zur Verfügung. Die Firmen Karo-San als ausführendes Unternehmen und Bohrtec als Maschinenhersteller entwickelten gemeinsam ein Konzept, welches vorsah, aus dem Sammler heraus mit einer Stahlschutzverrohrung Ø 279 mm Bohrungen bis zur Geländeoberfläche herzustellen. In diese Bohrungen sollten von der Geländeoberfläche die Wickeldrahtfilterrohre aus Edelstahl Stüwa mit einem Durchmesser von 206 Millimetern, eingezogen und anschließend die Stahlschutzrohre in den Tunnel zurückgezogen werden.

Dieses Konzept erhielt im Januar im Rahmen der Auftragsvergabe den Zuschlag. Der Vortrieb des Basiskanals wurde an die Firma Gergen aus Saarwellingen, und das Los 2, der Einbau der Drainagerohre, wurde eine ARGE bestehend aus den Firmen Gergen und Karo-San vergeben.

Die Herausforderungen für die Fa. Bohrtec als Maschinenhersteller bestanden zunächst einmal in der Geologie. Ungesteuerte Bohrungen in derart wechselnden Böden in dem vorgegebenen Winkel von 30 Grad und mit Längen von über 50 m wurden zunächst als kritisch eingestuft. Dennoch nahm man die Herausforderung an und entwickelte eine kompakte Maschine, die bei entsprechenden Leistungsdaten (hohes Drehmoment sowie hohe Vorpress- und Rückzugkräfte) aus dem Basiskanal DN 2200 heraus arbeiten kann. Als Basis hierfür diente die 100-Tonnen Maschine vom Typ BM 400, die für die besonderen Anforderungen komplett modifiziert werden musste.

Um trotz des sehr knapp bemessenen Zeitrahmens jegliche Überraschungen auf der Baustelle ausschließen zu können, wurde eines der Stahlbetonvortriebsrohre für den Basiskanal in das Werk nach Alsdorf gebracht und stand dort für umfangreiche Tests zur Verfügung, um das Handling der Maschine sowie die schwierigen Koppelvorgänge simulieren und trainieren zu können. Parallel hierzu wurden umfangreiche Versuche mit unterschiedlichen Bohrköpfen durchgeführt, um sich bestens vorbereitet den unterschiedlichen Baugrundbedingungen auf der Baustelle stellen zu können. Die Kernbohrungen mit der Schneckenbohranlage, die unterschiedlichen Koppelsituationen, der Einbau der Drainagerohre und das gesamte Handling wurden gemeinsam mit den Bohrmannschaften der Firmen Karo-San und Gergen trainiert.

Es kamen zwei Maschinen zum Einsatz, da von der Beauftragung bis zur Fertigstellung von insgesamt rund 1500 m zu erstellender Bohrungen 91 Arbeitstage zur Verfügung standen. Um die Rüstzeiten der Maschine im Basiskanal schnell zu minimieren, wurde ein Schienensystem verlegt, auf dem Maschine, Hydraulikaggregat und weiteres Equipment mit verringertem Aufwand bewegt werden konnte.

Voller Erfolg
Diese intensiven Vorbereitungen haben sich offenbar ausgezahlt: Die Bohrungen wurden ohne ernsthafte Probleme und Überraschungen durchgeführt, wobei die durchschnittliche Bohrleistung inklusive aller Rüst- und Nebenzeiten bei einem Meter pro Stunde lag. Alle Bohrungen wurden mit einer für ungesteuerte Bohrungen dieser Länge (die längste Bohrung hatte eine Länge von 67 m) großen Zielgenauigkeit ausgeführt und trotz eines um zwei Wochen verspäteten Beginns der Bohrungen am 15. Mai, waren am 15 Juli, zwei Wochen früher als vereinbart, alle Filter eingebaut.

Die intensive Zusammenarbeit des Maschinenherstellers mit den bauausführenden Firmen hat den Grundstein zum erfolgreichen Abschluss der Gesamtmaßnahme gelegt und das breite Anwendungsspektrum einfacher Schneckenbohranlagen konnte eindrucksvoll unter Beweis gestellt werden.

[zurück...]