Masterarbeit (abgeschlossen)

Samy Tong

Bauingenieurwesen

Auswertung von Vortriebsdaten und Schmierdaten beim Rohrvortrieb im Hinblick auf die Entwicklung der Vortriebskraft

Der Rohrvortrieb ist eine geschlossene Bauweise und ein unverzichtbares Bauverfahren für den Bau unterirdischer Leitungen. Durch den grabenlosen Leitungsbau stellt der Rohrvortrieb eine wirtschaftliche und ökonomische Lösung bei hohem Verkehrsaufkommen, beengten Platzverhältnissen, hohen Überdeckungstiefen etc. dar.

Beim Rohrvortrieb werden von einem Startschacht aus Vortriebsrohre durch den Baugrund vorgetrieben. Um einen Vortrieb zu erreichen, muss die von einer Pressenstation aufgebrachte Vortriebskraft größer sein als die Summe aus Eindring- und Reibungswiderstand. Während die Größe des Eindringwiderstandes über den Vortriebsverlauf annähernd konstant bleibt, steigt der Reibungswiderstand (Mantelreibung) mit zunehmender Vortriebslänge linear an. Die Mantelreibung entlang des Rohrstranges ist für die Entwicklung der Vortriebskraft bei Rohrvortrieben ein zentraler Punkt. Durch erhöhte Vortriebskräfte können Vortriebsverzögerungen oder Vortriebsstillstände durch Schäden an den Vortriebsrohren resultieren. Um die Vortriebskraft möglichst gering zu halten, sind geeignete Maßnahmen zur Verminderung des Reibungswiderstandes erforderlich, wie z.B. die Anordnung eines Ringspaltes und die Injektion von Schmiermittel in den Ringspalt. Mithilfe eines automatischen Schmiersystems wird das Schmiermittel in den Ringspalt eingebracht. Für eine funktionierende Ringspaltschmierung und somit die Reduzierung der Vortriebskraft, sind Details wie Schmiermittelmengen und Schmierintervalle etc. auf die gegebenen Randbedingungen genau abzustimmen. Wie wirkungsvoll die Maßnahmen der Schmiermittel und –technik sind, kann die Analyse der aufgezeichneten Vortriebsdaten in Kombination mit den Schmierdaten aufzeigen.

Im Rahmen dieser Masterarbeit liegt der Fokus auf der Auswertung, der Aufbereitung und Analyse von Vortriebs- und Schmierdaten mehrerer Rohrvortriebsabschnitte des Emscherkanals. Dabei ist die Entwicklung der Vortriebskraft und -leistung über die Vortriebslänge dezidiert zu untersuchen. Ziel ist es, spezifische Werte für die Mantelreibung in Abhängigkeit der gegebenen Randbedingungen zu identifizieren. Die Interpretation und Auswertung der Ergebnisse kann nur unter Berücksichtigung der korrespondierenden Baustellendaten (Tagesprotokolle) erfolgen.

Lehrstuhl und Betreuer

Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb
(Prof. Dr.-Ing. Markus Thewes)

Lehrstuhllogo

Betreuung

Dr.-Ing. Britta Schößer, Dipl.-Ing. Nick Biermann (extern)