Titel: Gad, Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Autor: Gad, E.
Fundstelle: 1890, Band 275 (S. 124–129)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj275/ar275023

Neuerungen in der Tiefbohrtechnik; von E. Gad.

In meinem letzten Berichte (D. p. J. 1889 273 158) habe ich bereits erwähnt, daſs in der vorjährigen Ausstellung für Unfallverhütung in Berlin der Poetsch'sche „Gefrierschacht“ einen der anziehendsten Ausstellungsgegenstände überhaupt gebildet hat.1)

Eine andere Methode, um Schwimmsande sicher und gefahrlos zu durchteufen, hat die Firma Carl Eichler vorm. C. Henry Hall in Berlin und Wien in der Berliner Ausstellung durch ein Modell zur Anschauung gebracht. Es ist dies der eiserne Röhrenschacht nach dem Haase'schen D. R. P. Nr. 29230 vom 13. März 1884.2)

Der eiserne Röhrenschacht wird aus einzelnen schmiedeeisernen Röhren von 4,5 oder 6m Länge zu einer geschlossenen Spundwand in Rechteckform oder in runder Form zusammengefügt und nach der Tiefe durch Verschraubung der erforderlichen Rohrtheile nach Bedarf verlängert.

Die Verbindung der Rohre in seitlicher Richtung findet durch der Länge nach auf die Rohren aufgenietete Führungsleisten statt, welche gleichsam Feder und Nuth bilden. Die innere Leiste wird von einem ⊺-Eisen gebildet, dessen Flügel gebogen werden, so daſs sie sich der Röhrenwandung genau anschlieſsen. Der auf diese Weise hervorragende Steg des ⊺-Eisens wird von zwei Winkeleisen gehalten, welche entsprechend an das angrenzende Rohr befestigt sind, ebenfalls indem je der eine Schenkel nach der Krümmung des Rohres gebogen wird. Dadurch, daſs jedes Rohr an der einen Seite mit einem ⊺-Eisen, an der andern Seite mit zwei Winkeleisen versehen ist, kann man eine ununterbrochene, haltbare Röhrenwand nach Art der Spundwände bilden. Bei Röhren, welche die Ecke eines rechtwinkeligen Schachtes bilden, werden die erwähnten Leisten anstatt unter 180° unter 90° gesetzt Die Befestigung der Leisten an den Röhren erfolgt durch je 200 Nieten. Eine derartige Spundwand ist durchaus im Stande, jeden Wasserdruck auſserhalb des Schachtes, welcher bei 40m Schachttiefe bereits 4at beträgt, auszuhalten, so daſs die Arbeit im Schachte gegen die Gefahr der hochgespannten Wassermassen geschützt ist. Die äuſseren Wasser werden schon während des Abteufens durch die Röhrenschlitze abgefiltert und die Schwimmsande mitunter in ein trockenes Gebirge verwandelt.

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Der Schachtbau zerfällt in zwei verschiedene Arbeiten:

1) Das Einbohren der Röhren zur Abschlieſsung durch den Schwimmsand hindurch bis zur festen Gebirgslage.

2) Das Abteufen selbst und die Ausförderung des durch die Röhrenwände abgeschlossenen Schachtraumes nebst Einbau der eisernen und hölzernen Schachtjöcher.

Das Einbohren der Röhren erfolgt für jedes Rohr einzeln, jedoch stets im Verbände mit den benachbarten anderen Röhren in folgender Weise:

Zunächst wird der 4 bis 6m tiefe Holzschacht angelegt und in diesem der Führungsrahmen mit senkrechten guſseisernen Führungsschienen eingebaut, um den Spundwandröhren eine genaue lothrechte Führung zu geben. Das Niederbohren der Röhren, welche mit einem Stahlschuhe versehen sind, geschieht mittels Wasserspülung. Ein Eichler'sches Patent-Pendelpulsometer fördert durch einen Druckschlauch, der über eine Rolle am Bohrgerüste geführt und mittels des Wasserwirbels mit dem Wasserspülgestänge verbunden ist, Wasser in das letztere. Das Wasser tritt an der Bohrlochsohle durch den am Spülgestänge angeschlossenen Bohrmeiſsel aus, lockert dort den Boden und spült den Bohrschmant in dem ringförmigen Rohrtheile zu Tage, wobei bei einer Stromgeschwindigkeit von 2m in der Secunde Steine von mehr als Nuſsgröſse hochgefördert werden. Der oben auf dem Spundwandrohre aufgesetzte Spülkopf ist mit einer Stopfbüchse für den Durchgang des Spülgestänges und mit seitlichem Ausflusse für das hochgedrückte Bohrwasser versehen. Der Bohrschlamm wird in Kübeln aufgefangen.

Bei festem Gebirge wird das Bohrgestänge von oben her mit einem Haspelseil durch Heben und Senken in auf und ab gehende, oder durch einen Bohrkrückel in drehende Bewegung versetzt. Gröſsere Steine werden, wenn sie sich vorfinden, zuerst mit dem Meiſselbohrer zertrümmert. Es sind Gesteinslager von mehr als 1m Stärke auf letztere Weise durchsunken.

Das Niederdrücken der Röhren geschieht entweder mittels einer Zahnstangenwinde von 15000 bis 25000k Hebekraft, oder einer hydraulischen Presse von 60000 bis 80000k Druckkraft. Letztere, als Wasserdruck-Hebebock besonders gebaut und zum Patente angemeldet, ist mit einem cylindrischen Durchgange für das Spülgestänge versehen. Sobald der Hebel des Hebebockes bewegt wird, kommen im Inneren zwei kleine Druckpumpen in Gang, welche dem Wasser einen Druck von 300at ertheilen und den Hebebockkolben mit 80000k Pressung heraustreiben. Dieser Druck wird nun durch den Spülkopf auf das Spundwandrohr nach unten übertragen, so daſs das letztere niedergehen muſs, weil der obere Theil des Hebebockes sich gegen starke Widerlagsbalken stemmt, welche nach unten durch starke eiserne Anker festgehalten werden. Um Höhendifferenzen zwischen Spundwandrohr und Presse |126| auszugleichen, wird nach Erfordern ein Preſsklotz von 0,5 oder 1m Länge eingeschaltet.

Sind sämmtliche Spundwandröhren 1m tief eingebohrt, so wird auch die Arbeitsbühne 1m tiefer gelegt, und alsdann das vorherige Verfahren wiederholt, bis sämmtliche Röhren mit ihren oberen Enden zur Sohle des Arbeitsschachtes niedergekommen sind und sich also der ganze erste Röhrensatz 4 bezieh. 6m tief in der Erde befindet. Der folgende Röhrensatz wird nun aufgebracht, indem die einzelnen neuen Röhren durch innere Muffen mit den entsprechenden eingetriebenen Röhren verbunden werden. Die Arbeitsbühne wird nunmehr wieder nach oben verlegt und das Niederbringen der Röhrensätze von 1m zu 1m durchgeführt. In gleicher Weise findet das Niederbringen der erforderlichen Zahl von Röhrensätzen statt, bis die feste Gebirgsschicht (Kohle, Thon u. dgl.) erreicht ist und der untere Röhrensatz mit den stählernen Schuhen etwa 0m,5 tief in dieser Schicht feststeht.

Das Abteufen des Schachtes, dessen Inneres noch mit Schwimmsand gefüllt, gegen Eindringen von äuſserem Schwimmsande aber völlig gesichert ist, wird nunmehr von 1m zu 1m ausgeführt. Die ausgehobenen Schachttheile erhalten eiserne Joche, um die Röhren wände gegen den zeitlichen Gebirgsdruck zu verstärken. Die aus den Stöſsen in den Schacht zusetzenden Wasser werden mit dem Pulsometer zu Tage gehoben.

Von Schachtausführungen dieser Art sind zu erwähnen: 1) In der Grube Seessen bei Weissenfels, der Sächsisch-Thüringischen Actiengesellschaft für Braunkohlenverwerthung gehörig, wurde 1884 in dem 36m tiefen Schachte Nr. 3 eine derartige Abteufung durch 12m Schwimmsand bei 4000 bis 5000l Wasserzufluſs in der Minute ausgeführt, nachdem an zwei Schächten mit Holzzimmerung und Mauerung jahrelang vergeblich gearbeitet worden war. Die Röhren blieben als Schachtwände stehen. 2) Auf Grube Pauline bei Schönborn (Dobrilugk), Besitzerin: Frau Quilitz in Berlin, gelang 1888 in 3 Monaten die Ausführung durch 5m Schwimmsand bei 36m Tiefe und bei 7000l Wasserzufluſs in der Minute, nach jahrelang miſsglückten Versuchen von Abteufen in Holz. 3) In der Grube Guerrini bei Vetschau, Besitzer: Lange und Sohn und Reymer und March in Berlin, wurde durch 24m Schwimmsand der Wasserhaltungsschacht Nr. 1 abgebohrt und abgeteuft, und war im Sommer 1880 auf demselben Werke der Fördermaschinenschacht Nr. 2 mit 4 × 3m Querschnitt in gleicher Weise bereits in das 10m mächtige Kohlenflötz eingebohrt.

Die Anlage des zweiten Schachtes auf diesem Werke ist durch den Umstand begünstigt worden, daſs das Gebirge durch die Röhren des ersten Schachtes in einigen Monaten um 12m Tiefe entwässert worden war. Es gelang in Folge dessen, den eisernen Schacht Nr. 1 in gröſserem Querschnitte in Holzzimmerung auf die oberen 12m Tiefe nachzuführen |127| und die beiden oberen Sätze der eisernen Röhren wieder zu gewinnen, durch deren Wiederverwendung im Förderschachte Nr. 2 12000 M. Kosten erspart sind.

Das Haase'sche Verfahren wird sich auch für Grundwasser-, Häfen- und Uferbauten sehr empfehlen, besonders aus dem Grunde, daſs sich Spundwandpfähle ohne Ramm werke, aber mit Wasserspülung, ohne Erschütterung des Erdreiches oder nahestehender Gebäude, viel leichter einbringen lassen, als die bisherigen Rammpfähle. In Baugruben wird sich eine leichte Wiedergewinnung und wiederholte Verwendung derselben Spundwandröhren bewerkstelligen und dadurch eine wesentliche Kostenersparniſs erreichen lassen.

Beim Baue der Raab-Brücke bei Györ wurde bei einem der Widerlager der Eisenbahnbrücke, welches auf einem Pfeilerrest fundirt werden sollte, unterhalb des Schotters eine Sandschicht und darunter Tegel angetroffen.

Trotzdem nun Schotter- und Sandschicht zusammen nur 5 bis 6m mächtig waren, so gelang es doch nur bei wenigen Pfeilern, dieselben durch den lehmigen elastischen Sand tief genug in den Tegel einzutreiben, während ein groſser Theil bei den starken Rammen eher zersplitterte.

Da die Verwaltung der ungarischen Staatsbahnen die Fundirung als nicht genügend sicher erachtete, wurde Herr Béla Zsigmondy aufgefordert, zwischen den einzelnen 80 bis 100cm von einander entfernten Pfeilern noch je einen Pfeiler etwa 50cm tief in den Tegel einzubohren, um diesen alsdann noch tiefer einrammen zu können.

Zu diesem Behufe wurden Röhren von 390mm äuſserem Durchmesser verwendet, mit welchen der Schotter und Sand unter Benützung von Schlammbüchsen und Kugelventilen durchteuft, dann mittels Löffelbohrer oder Kesselbohrer soweit als nöthig in den Tegel vorgebohrt wurde.

Die Pfeiler wurden hierauf in die Röhren eingeführt und etwas eingemauert, worauf dann die Bohrröhren wieder herausgezogen wurden, um beim nächsten Bohrloche wieder verwendet zu werden. Die Arbeit wurde anfänglich mit zwei Partien ausgeführt, später jedoch drei Pfeiler zugleich eingebohrt. Mehr noch als die groſsen Kiese und sonstigen Geschiebe, welche bis zur Kopfgröſse vorkamen, setzten die vielen Holztheile, von zertrümmerten Pfeilern herrührend, dem Fortschritte der Röhren Widerstand entgegen. Die mühselige Entfernung des Holzes war für das Niederbringen der Röhren erforderlich, während andererseits ohne Verrohrung der Schotter und Sand nicht zu durchdringen war.

Im Ganzen wurden in Zeit von 3 Monaten 68 Pfeiler eingebohrt, und da fernerhin ein weiteres Einrammen in den Tegel 1 bis 1m,5 tief möglich war, so hatte man den Zweck völlig erreicht.

Das oben beschriebene Verfahren des Schachtabteufens in schwimmenden |128| Gebirgsmassen unterscheidet sich von den englischen unter Anwendung sogen. „tubings“ sehr vortheilhaft dadurch, daſs bei letztgenanntem die ganze Peripherie des Mantels auf einmal hinabgepreſst werden muſs, was natürlich mit gröſseren Schwierigkeiten verbunden ist.

Ein anderes deutsches Verfahren mit stückweiser Niederpressung von Schachtwänden ist Herrn Ludwig Weicht in Waterloogrube bei Kattowitz, O. S., vom 22. Juni 1884 ab unter Nr. 33 222 für das Deutsche Reich patentirt worden.

Dasselbe charakterisirt sich dadurch, daſs der Schachtscheibenring aus 23 gebogenen Kasten von zähem Eisen mittels Schwalbenschwanzes und entsprechender Auszackung zusammengefügt ist, und in senkrechter Richtung nach Einpressung des ersten Ringes den Aufsatz eines neuen Kastenringes erhält. Der seitlichen wie senkrechten Verschiebung wird durch Splinte vorgebeugt, Jeder dieser Kasten ist wiederum in drei Räume eingetheilt, deren jeder für einen Einsatzkasten von quadratischem Querschnitte bestimmt ist. Das Einpressen der 23 Ring- und 69 Einsatzkasten findet nun in anschlieſsender Reihenfolge unter Aufsatz der erforderlichen Verzögerungen bis zum festen Gebirge statt. Die losen Gebirgsmassen werden alsdann mittels des Schlammbohrers aus dem Einsatzkasten aufgeholt und durch eingefüllten Cementmörtel ersetzt. Sobald der Cementmörtel im Anschlusse an das feste Gestein erhärtet ist, wird ein völlig sicherer Abschluſs des Schachtinneren gegen das äuſsere schwimmende Gebirge erreicht, von einer Standfestigkeit, daſs beim folgenden Abteufen keine ferneren Verspreitzungen des Schachtinneren erforderlich werden. Zur Absperrung des später etwa auftretenden Wassers bleibt die Aufrichtung einer Cementmörtelmauer aus Backsteinen an der Innenwand des Schachtscheibenringes erwünscht.

Man hat auch anderweitig vorgeschlagen, Stöſse aus Beton derart herzustellen, daſs man Bohrlöcher dicht neben einander niederbringt, deren Rohre dann mit einer Füllung von Beton versehen werden, nach dessen Erhärtung man die Rohre herauszieht.

Abgesehen davon, daſs sich die Betonfüllung nur absatzweise, je nach Erhärtung einer kürzeren Säule, einbringen läſst, so kann man dieses Verfahren naturgemäſs nur bei Abteufungen anwenden. Um nun einen gleichartigen Erfolg nach der wagerechten oder einer dieser annähernden Richtung zu erreichen, also z.B. beim Tunnelbau, hat Herr F. H. Poetsch eine Erfindung in Vorschlag gebracht, welche das D. R. P. Nr. 40441 vom 30. December 1885 ab erhalten hat.

Danach werden in die Bohrröhren feste Kernstücke eingesetzt, die entweder durch Stifte mit einander verbunden oder auf eisernen Kernstangen hinter einander aufgereiht werden. Die Bohrröhren lassen sich bei diesen trockenen Kernsäulen viel leichter abstreifen als bei den verhärteten Betonsäulen, welche mehr oder weniger fest an dem Inneren der Bohrröhren haften.

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Vorrichtungen zum Schachtabbohren nach dem bekannten Kind-Chaudron'schen Verfahren haben auf der Berliner Ausstellung die Königl. preuſsische Berginspektion Staſsfurt, sowie die Bergwerksgesellschaft „Gneisenau“, Altenderne bei Dortmund, zur Anschauung gebracht.

(Fortsetzung folgt.)

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1884 252 100. 1889 272 * 257. 273 158. 274 193.

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Vgl. 1889 274 194.

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