Bergbau – Geotechnik – Spezialtiefbau · PDF fileFachsemester Spezialtiefbau 11....

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Technische Universität Bergakademie Freiberg Fakultät für Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau Institut für Geotechnik Institut für Bergbau Bergbau – Geotechnik – Spezialtiefbau Gemeinsame Exkursion des Instituts für Bergbau und des Instituts für Geotechnik vom 07. – 11. Oktober 2002 nach Bayern, Tirol und Thüringen Vorbereitung und Leitung: Dr. - Ing. M. Siegmundt und Prof. Dr. - Ing. W. Kudla Teilnehmerliste der Studierenden: 1. Berger, Ralph 11. Fachsemester Geotechnik 2. Dahlke, Michael 11. Fachsemester Geotechnik 3. Höser, Sebastian 7. Fachsemester Geotechnik 4. Kallash, Abdullah 7. Fachsemester Geotechnik 5. Lindner, Thomas 9. Fachsemester Spezialtiefbau 6. Meier, Jörg 11. Fachsemester Geotechnik 7. Reinhold, Chris 11. Fachsemester Spezialtiefbau 8. Richter, Andreas 7. Fachsemester Spezialtiefbau 9. Rother, Andreas 7. Fachsemester Geotechnik 10. Rudolph, Silke 9. Fachsemester Spezialtiefbau 11. Schmidt, Falko 3. Semester Geotechnik und Bergbau 12. Schumann, Uta 7. Fachsemester Geotechnik 13. Uhlig, Anke 9. Fachsemester Spezialtiefbau 14. Weigert, Dirk 9. Fachsemester Bergbau Teilnehmende Hochschullehrer und Mitarbeiter: Prof. Dr. – Ing. Christian Buhrow Prof. Dr. – Ing. Friedhelm Heinrich Dipl. – Ing. Axel Hausdorf Frau Angela Griebsch Herr Gerd Münzberger

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Technische Universität Bergakademie FreibergFakultät für Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau

Institut für Geotechnik Institut für Bergbau

Bergbau – Geotechnik – Spezialtiefbau

Gemeinsame Exkursion des Instituts für Bergbauund des Instituts für Geotechnik

vom 07. – 11. Oktober 2002 nach Bayern, Tirol und Thüringen

Vorbereitung und Leitung: Dr. - Ing. M. Siegmundt und Prof. Dr. - Ing. W. Kudla

Teilnehmerliste der Studierenden:

1. Berger, Ralph 11. Fachsemester Geotechnik

2. Dahlke, Michael 11. Fachsemester Geotechnik

3. Höser, Sebastian 7. Fachsemester Geotechnik

4. Kallash, Abdullah 7. Fachsemester Geotechnik

5. Lindner, Thomas 9. Fachsemester Spezialtiefbau

6. Meier, Jörg 11. Fachsemester Geotechnik

7. Reinhold, Chris 11. Fachsemester Spezialtiefbau

8. Richter, Andreas 7. Fachsemester Spezialtiefbau

9. Rother, Andreas 7. Fachsemester Geotechnik

10. Rudolph, Silke 9. Fachsemester Spezialtiefbau

11. Schmidt, Falko 3. Semester Geotechnik und Bergbau

12. Schumann, Uta 7. Fachsemester Geotechnik

13. Uhlig, Anke 9. Fachsemester Spezialtiefbau

14. Weigert, Dirk 9. Fachsemester Bergbau

Teilnehmende Hochschullehrer und Mitarbeiter:

Prof. Dr. – Ing. Christian Buhrow Prof. Dr. – Ing. Friedhelm Heinrich

Dipl. – Ing. Axel Hausdorf Frau Angela Griebsch Herr Gerd Münzberger

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Inhalt

Seite

Verlauf der Exkursion 1

1 Befahrung des Grubengebäudes des Salzbergwerkes 3 Berchtesgaden

2 Die Planung des „Brenner – Eisenbahn – Basistunnels“ 12 und die derzeitigen Erkundungsarbeiten im Unterinntal

3 Die Felssturzereignisse am Eiblschrofen 17 im Schwazer Ortsteil Ried

4 Befahrung der Baustelle „Strenger Tunnel“ 26 im Verlauf der Arlberg – Schnellstraße S 16

5 Befahrung von Betriebseinrichtungen des „Landecker Tunnels“ 32 und Besichtigung einer „Warte für Straßentunnel“ in Imst

6 Befahrung von zwei U – Bahn – Baulosen 35 im Nordwesten von München

7 Der Thüringer Dachschieferbergbau – Befahrung des Tagebaus 45 Schmiedebach sowie von Einrichtungen zur Bearbeitung des Rohschiefers

8 Befahrung des Großtagebaus Kamsdorf zur Gewinnung 49 von Kalkstein und Grauwacke

Alle in diesem Exkursionsbericht enthaltenen Angaben und Daten wurden vonden jeweiligen Berichterstattern / Berichterstatterinnen nach bestem Wissen erstellt; an etlichen Stellen wurden von ihnen aber auch fremde Quellen zitiert ohne einekorrekte Kennzeichnung dieser Zitate.

Inhaltliche Fehler können nicht vollständig ausgeschlossen werden. Deshalb erfolgendie nachstehend getroffenen Angaben und mitgeteilten Daten ohne jeglicheVerpflichtung oder Garantie sowohl der Autoren als auch des Instituts für Geotechnik und des Instituts für Bergbau .

Die konzeptgemäß gelungene Ausführung der Schreibarbeiten und die sorgfältige Ausstattung des Berichtes mit Abbildungen sind Frau Angela Griebsch,Herrn Dipl. – Ing. Axel Hausdorf sowie Herrn Tom Weichmann zu danken.

Wolfram Kudla Manfred Siegmundt

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Verlauf der Exkursion

Montag, 07.10.2002

5.00 Uhr: Abfahrt ab Freiberg, Gustav - Zeuner - Str. 1, und Fahrt über B 101, A 4, A 72, A 93, A 9, A 99, A 8 und B 305 zum Salzbergwerk Berchtesgaden

14.00 – 19 Uhr: Befahrung der Grube des Salzbergwerkes Berchtesgaden

19.25 Uhr: Weiterfahrt über B 305, B 21, Grenze Deutschland / Österreich, Ö – B 312 und Ö – B 176 nach A – 6382 Kirchdorf zur Über-nachtung im „Gasthof Griesenau am Wilden Kaiser“

Dienstag, 08.10.2002

7.30 Uhr: Abfahrt zur Projektleitung Vomp der Brenner Eisenbahn GmbH über Ö – B 176, Ö – B 312 und Ö – A 12

8.30 – 10 Uhr: Projektvorstellung zur Planung des „Brenner-Basistunnels“

10.15 – 10.35 Uhr: Hinfahrt zum Vortrieb des Erkundungsstollens „Brixlegg-West“ über Ö – A 12

10.45 – 12 Uhr: Befahrung des Stollenvortriebs „Brixlegg-West“

12.10 – 13 Uhr: Rückfahrt zur Projektleitung Vomp

13.00 – 16.30 Uhr: Vorstellung der Felssturz-Ereignisse am Eibelschrofen im Schwazer Ortsteil Ried mit anschließender Besichtigung der da-gegen getroffenen Sicherungsmaßnahmen (Gastgeber für das Programm am Nachmittag: ILF Beratende Ingenieure Inns-bruck GmbH)

Rückfahrt nach A – 6130 Schwaz zur Übernachtung im Hotel „Goldener Löwe“

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Mittwoch, 09.10.2002

7.30 Uhr: Abfahrt zur Baustelle „Strenger Tunnel“ im Verlauf der Arl-berg-Schnellstraße über Ö – A 12, Ö – B 171 und Ö – B 316

9.15 – 12.30 Uhr: Projekt-Vorstellung durch die örtliche Bauleitung der Alpen Straßen AG, Innsbruck, und anschließend Befahrung von 2 Tunnelvortrieben

13.05 – 13.30 Uhr: Weiterfahrt zum Nordportal des „Straßentunnels Landeck“und anschließend, als Gäste der Landesbaudirektion Tirol, Abt. Brücken- und Tunnelbau, werden zunächst die wesentli-chen Betriebseinrichtungen dieses Tunnels und danach eine „Warte für Straßentunnel“ in Imst besichtigt

16.20 Uhr: Weiterfahrt von Imst über Ö – B 189, Ö – B 314, Ö – B 187, Grenze Österreich / Deutschland, B 23, A 95, A 952 und B 2 nach 82343 Pöcking zur Übernachtung in der Jugendher-berge Possenhofen

Donnerstag, 10.10.2002

8.45 Uhr: Abfahrt zu zwei U-Bahn-Baulosen im Nordwesten von München über B 2, A 952, A 95 und Stadtstraßen

9.45 – 13.30 Uhr: Befahrung der beiden Baulose als Gäste des U-Bahn-Baureferats der Landeshauptstadt München

13.50 Uhr: Weiterfahrt über A 9 und B 90 nach 07349 Lehesten / Thüringen zur Übernachtung im Ferienheim „Ochsentelle Röttersdorf“

Freitag, 11.10.2002

9.15 Uhr: Abfahrt zum Verwaltungsgebäude der Vereinigte Thüringi-sche Schiefergruben GmbH & Co, KG auf dem Oertelsbruch in Schmiedebach über Ortsverbindungsstraßen.

10.15 – 12.15 Uhr: Einführung in den Dachschieferbergbau in Thüringen und anschließend Befahrung des Tagebaus Schmiedebach sowie der Einrichtungen zur Bearbeitung des Rohschiefers.

12.20 Uhr: Weiterfahrt über Ortsverbindungsstraßen und B 85 zum Großtagebau Kamsdorf

13.15 – 14.45 Uhr: Befahrung des Tagebaus auf Kalkstein und Grauwacke

ab 14.50 Uhr Rückfahrt nach Freiberg über B 281, A 9, A 4 und B 101

18.15 Uhr: Ankunft in Freiberg, Gustav – Zeuner - Str. 1

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1 Befahrung des Grubengebäudes des Salzbergwerks Berchtesgaden

Exkursionsbetreuung: Herr Dr. rer. nat. Kellerbauer, Müller + Hereth Ingenieurbüro für Tunnel- und Felsbau GmbH,

D – 83 395 Freilassing

1.1 Die Salzlagerstätte Berchtesgaden und ihre Nutzung (Berichterstatterin: Uta Schumann, 7. Semester Geotechnik)

Historisches In der Geschichte der Menschheit spielt Salz eine besondere Rolle. Als Speisesalz ist es für Mensch und Tier lebensnotwendig und wurde deshalb schon ca. 10.000 v. Chr., während des Sesshaftwerdens der Menschen, bewusst als Nahrungsmittel genutzt.

Das Bergwerk Berchtesgaden baut im alpinen Haselgebirge und wurde 1467 erstma-lig urkundlich erwähnt. Es gehört, ebenso wie die Saline Reichenhall, die Saline Friedrichshall und Teile des Bergwerkes Heilbronn, der Südsalz GmbH an.

Entstehung der Salzlagerstätte Während des Oberperm öffnete sich im heutigen Mitteleuropa im Zuge einer Mee-resbildung ein Grabenbruch. Dieses entstandene Binnenmeer war durch Barren von dem offenen Meer abgetrennt. Auf Grund eines wüstenhaften Klimas verdunstete Wasser, so dass sich eine „Siedepfanne“ bilden konnte, wodurch die Salzkonzentra-tion im Meerwasser stieg. Dies verursachte ein Auskristallisieren der Salze nach ihrer Löslichkeit, wodurch sich eine mehrere hundert Meter mächtige Ablagerung aus kali-haltigen Mineralen bildete, welche von einer wasserundurchlässigen Schicht über-deckt wurde. Das Salz des Haselgebirges konnte während einer alpiden Decken-überschiebung vollständig rekristallisieren.

Mit dem Begriff „Haselgebirge“, entnommen der Bergmannssprache, bezeichnet man das salzführende Gestein, welches in den Kalkbergen eingepackt ist. Das alpine Ha-selgebirge ist eine schmale salzführende Zone, die eine Kette von nicht miteinander verbundenen einzelnen Steinsalz – u. Gipsausbissen bildet.

Mineralbestand der Salzlagerstätte Das bedeutendste Wertmineral in Berchtesgaden ist das Steinsalz (Halit: NaCl), welches in verschiedenen Erscheinungsformen auftritt.

Salzgesteinstypen nach Schauberger (1986):

Steinsalz (Kernsalz) –züge über 90 % NaCl Kerngebirge 70 bis 90 % NaCl Haselgebirge 10 bis 70 % NaCl Blättersalzgebirge 20 bis 35 % NaCl Anhydritische Ton – u. Salzgesteine 0 bis 10 % NaCl

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Primäres Steinsalz: Erscheinungsform: Kernsalzzüge feinkristallin bis grobkörnig Hauptanteil des vorhandenen NaCl`s NaCl – Gehalt: ca. 95 % Verunreinigungen: Ton u. Anhydrit Bildung: Ausscheidung nach Sedimentation Besonderheit: Salzaugen: NaCl - Einkristalle Erscheinungsort: Kerngebirge NaCl – Gehalt: ca. 30 % Verunreinigungen: Ton - u. Schluffstein , Anhydrit – u. Polyhalitbrocken Erscheinungsort: Haselgebirge nur noch in Gesteinszwickeln NaCl – Gehalt: < 30 %

Sekundäres Steinsalz: Erscheinungsform: Kristallsalz in offenen Klüften im Anhydrit als wasserklare Würfel Bildung: rezent in übersättigten Restsolen

Erscheinungsform: Blättersalz auf Kluft – bzw. Ablöseflächen als millimeterdünne Belege in mächtigen Tonkomponenten

Erscheinungsform: Fasersalz in Spalten u. Klüften als Stängelige NaCl – Kristalle in Salzton Besonderheit: blaues bzw. violettes Fasersalz Haarsalz

Erscheinungsform: Tonwürfelsalz 10 cm große Kristallwürfel in größeren Tonkomponenten Bildung: Auskristallisierung nach Verdrängung von umgebenden Ton

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Bohrkernaufnahme mit Schätzwerten nach SCHAUBERGER und systematischen Salzgehaltsbestimmungen

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Firstausschnitt:

silbergraues Material: Haselgebirge

rosarotes Material: Anhydrit

braunes Material: Toneinlagerung

Anhydrit: ist im Haselgebirge nach dem Halit das am weitesten verbreitete evaporitische Mineral und tritt in verschiedenen Ausbildungsformen auf Gips: bildet sich durch die Aufnahme von Wasser aus Anhydrit.

Man findet ihn im ausgelaugten Haselgebirge oder in dessen Nachbarschaft nur als sekundäre Bildung.

Polyhalit: ist das einzige kaliumhaltige Mineral im Haselgebirge und für das Rot-

salzgebirge charakteristisch. Man findet es in verschiedenen Formen.

Salzgehalt und Nebensalze im Haselgebirge Im Haselgebirge ist das Halit sehr unregelmäßig verteilt. Salzfreie Gesteinspartien (Tonkomponenten, Anhydrit, Polyhalit, Glanzschiefer) sowie reines Steinsalz treten als Extremwerte auf, wobei das Haselgebirge in der Regel eine Mischung aus beiden ist.

Der Salzgehalt des abgebauten Gebirges ist aus dem Laugungsverhalten errechen-bar und beträgt durchschnittlich 50 Volumenprozent. Ein Mindestgehalt von 30 Vo-lumenprozent ist die Voraussetzung für einen soltechnischen Abbau im Haselgebir-ge.

Verwendung des gewonnenen Steinsalzes Steinsalz wird zur Herstellung von chemischen und pharmazeutischen Produkten, sowie in der Lederindustrie verwendet. Anwendung findet es auch in der Metallurgie, für Kältemischungen und bei der Wasserenthärtung nach Permutitverfahren. Es werden 140 verschiedene Salze (je nach Zusatz) produziert.

Die Solrückstände aus dem Abbau des Haselgebirges werden als Heilschlamm ver-wendet und das Grubengebäude des Bergwerks Berchtesgaden wird in Teilen als Besucher - u. Heilbergwerk genutzt.

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1.2 Grubengebäude und Abbauverfahren im Salzbergwerk Berchtesgaden

(Berichterstatter: Dirk Weigert, 9. Semester Bergbau)

Das Salzbergwerk Berchtesgaden ist ein Betrieb der Südsalz GmbH. Hier wird kein mineralisches Halit, sondern Natriumchlorid-Sole gewonnen. Diese wird über eine 22 Kilometer lange Fernleitung zur Saline Bad Reichenhall transportiert. Dort produziert die Südsalz GmbH ca. 140 verschiedene Sorten Speise- und Gewerbesalz.

Allein der Bergwerksbetrieb Berchtesgaden zählt rund 100 Mitarbeiter. Davon sind 30 Beschäftigte für den Museumsbetrieb verantwortlich.

Der Abbau des Steinsalzes erfolgt im ausstreichenden Haselgebirge. Er reicht bis auf ein Niveau von ca. 185 m unter den Wasserspiegel des Flusses Berchtesgadener Ache.

Die Aus- und Vorrichtungsgrubenbaue der niedrigsten Abbausohle befinden sich da-bei auf einer Höhe von 60 m unter Flussniveau. Die Lagerstätte ist auf vier Ebenen durch Stollen aufgeschlossen.

Exkursionsgruppe am Mundloch eines Zugangstollens

Das gesamte Grubengebäude besitzt jedoch fünf Sohlen. Zur untersten, fünften Soh-le reicht ein Bohrloch geringen Durchmessers. Es dient ausschließlich dem Transport von langen Rohrleitungsabschnitten. Zwei Blindschächte verbinden einzelne Sohlen miteinander.

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Die erste und zweite Sohle dienen der Entwässerung des Gebirges. Hier wurden in der Vergangenheit gezielt Kalk- oder Dolomiteinlagerungen angefahren, um Süß-wasser für den Solprozess zu gewinnen. Verbleibendes Süßwasser wird auf Flussni-veau verstürzt. Dabei wird Elektroenergie gewonnen. Diese wird entweder bei der Drucklufterzeugung im Betrieb verbraucht oder in das öffentliche Netz eingespeist. Auf dem Niveau der dritten und vierten Sohle wird zur Zeit kein Abbau betrieben.

Die Gewinnungsarbeit findet heute ausschließlich auf der fünften Sohle statt. Deren Ausrichtung orientiert sich zum einen an dem 50 m breiten Schutzpfeiler zu den um-gebenden Kalkalpen, zum zweiten an Kalklinsen in der Lagerstätte und zum dritten am Natriumchloridgehalt. Ein Abbau wird nur dann vorgerichtet, wenn der durch-schnittliche Natriumchlorid-Gehalt 30 Masseprozent oder mehr geträgt. Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Festlegung der Abbaugröße und Abbauorientierung ist das Streichen der Lagerstätte, da der Solfortschritt in Richtung des Streichens größer ist als quer zum Streichen. Die Standardabbaugröße beträgt horizontal 120 m mal 160 m und vertikal 125 m.

Innerhalb eines jeden Abbaus wird ein Bohrspülwerk errichtet. Das geschieht wie folgt: Zu Beginn wird von der Vorrichtungsstrecke aus eine 125 m lange Bohrung mit ei-nem Durchmesser von 670 mm niedergebracht. Das Bohrklein wird im Luft-hebeverfahren gehoben und in geeigneten, im Betrieb befindlichen Kavernen ver-kippt. Damit löst man zum einen das Entsorgungsproblem, zum anderen erhöht man das Lagerstättenausbringen.

Der zweite Schritt wird Initialsolung genannt. Dabei ist es das Ziel durch intermittie-rende Wässerung einen kegelförmigen Initialhohlraum herzustellen. Die Kegelwände sollen während ihrer Herstellung ein Einfallen von 45° bis 60° besitzen, um ein schwerkraftinduziertes Abgleiten des unlöslichen Lettenmaterials zur Kegelspitze zu ermöglichen. Im Endzustand ist ein Böschungswinkel von 45° erwünscht.

Mit dem Initialhohlraum wird zum einen eine genügend große Angriffsfläche geschaf-fen. Zum anderen entsteht ein Hohlraum, der den Auflockerungsfaktor der zurück-bleibenden Berge kompensiert. Der Auflockerungsfaktor beträgt rd. 1,6. Die Sol-rückstände sind im wesentlichen Ton und Anhydrit. Bei der Initialsolung werden so-wohl Steinsalz als auch Berge gehoben. Während des gesamten Vorganges bleibt das Bohrgestänge im Bohrloch um bei Bedarf Sekundärkristallisation vorzubeugen und ein Druckluftblankett aufzubringen. Der Initialhohlraum ist 5000 m³ bis 10.000 m³ groß. Zu seiner Herstellung werden ca. drei Monate benötigt.

Im dritten Schritt wird das Bohrloch zu ein Gesenk mit einem Durchmesser von 2,8 m erweitert. Das geschieht durch Bohren und Sprengen. Dabei fällt das Haufwerk in den Initialhohlraum und verbleibt dort. Zug um Zug werden Fahrten- und Materialtrum eingebaut.

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Bohrspülwerksverfahren (nach Ambitiello, 1995)

Mit dem vierten Schritt beginnt die eigentliche Gewinnungsarbeit. Man kann diesen Schritt als Hauptsolung bezeichnen. Sie erfolgt als kontinuierliche Wässerung, drucklos und ohne Blankett, wobei eine Schichtung der Flüssigkeit in der Kaverne erwünscht ist. Deshalb wird Frischwasser, ohne dass große Turbulenzen auftreten, mittig auf den Solespiegel aufgegeben. Da es eine geringere Dichte als Sole besitzt, schwimmt es oben auf. Je nach Abstand des Flüssigkeitsspiegels zur freien Himmel-fläche der Kaverne wird eine Breitsolung, eine Hochsolung oder eine Kombination von beiden vorgenommen. Die Hauptsolung beginnt mit der Entwicklung des Initial-hohlraums zu einem Werksraum. Ist ein Kavernendurchmesser von 60 m erreicht, wird mit einer reinen Hochsolung fortgefahren. Dabei wird der Solespiegel angeho-ben und gleichzeitig die Frischwasserzufuhr gedrosselt.

Zu jedem Zeitpunkt werden zugegebene Frischwassermenge, gehobene Solemenge sowie deren Salzgehalt von einem Rechner aufgezeichnet. Alle 8 m Höhendifferenz wird der entstandene Hohlraum in seiner horizontalen Ausdehnung markscheiderisch aufgenommen. Die Messergebnisse sind die Grundlage für die weitere Steuerung des Solprozesses.

Während der Solung wird eine Vollsättigung mit Natriumchlorid (320 g/l) angestrebt. Dazu muss sich der Ansaugstutzen der Pumpe in einer gewissen Tiefe unter dem Flüssigkeitsspiegel befinden. Wobei er nicht zu tief eingetaucht werden darf, da sonst ungewollt Calcium- und Magnesiumsalze mitgefördert werden.

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Die Kaverne wird schwebenlos bis in die Vorrichtungsstrecke hineingesolt. Sie ver-füllt sich durch den hohen Gehalt unlöslicher Bestandteile und deren Auflockerungs-faktor selbst. Der Verfüllungsgrad beträgt über 80 %.

Eine Kaverne besitzt bei einem Solfortschritt von ca. 1 cm am Tag eine Lebensdauer von ca. 30 Jahren. In dieser Zeit werden im Durchschnitt 1 Mio. m³ Sole gehoben. Das entspricht ca. 330.000 t Natriumchlorid. Zur Zeit sind 23 Bohrspülwerke in Be-trieb, um der Saline in Bad Reichenhall 750.000 m³ Sole im Jahr zu liefern. Zwei oder drei Bohrspülwerke sind ständig in Vorrichtung.

Das Vorrichten eines Bohrspülwerkes kostet rund 0,5 Mio. Euro.

Von den Bohrspülwerken aus wird die Sohle innerhalb des Grubengebäudes in Rohr-leitungen aus Guß oder Polyethylen transportiert. Der Weitertransport zur Verarbei-tung in der Saline Bad Reichenhall geschieht, wie zu Beginn bereits erwähnt, eben-falls in Rohrleitungen.

Im Steinsalzbergwerk Berchtesgaden können eine Vielzahl von Strecken ausbaulos belassen werden. Einen Eindruck über die Standfestigkeit des Haselgebirges gibt ein freistehender Hohlraum mit einer offenen Kammerfläche von ca. 3000 m². Er resul-tiert aus zwei zusammengewachsenen Bohrspülwerken. Dennoch gibt es Bereiche in denen eine Streckensicherung unvermeidbar ist. Zum Beispiel muss beim Übergang von der Tagesoberfläche in das feste Haselgebirge eine Auslaugungszone durchfah-ren werden. Sie ist wenig standfest und muss ausgebaut werden. Hierbei kommen eine Vielzahl von Ausbauarten zum Einsatz. So sind Trockenmauerung mit Kalk-steinblöcken und deutscher Türstockausbau ebenso zu finden, wie armierter Spritz-betonausbau und nachgiebiger Stahlbogenausbau.

Die Hauptstrecken im Bergwerk Berchtesgaden werden mit Bohren und Sprengen oder mit Teilschnittmaschinen vom Typ Voist Alpine AM 50 mit Querschneidkopf auf-gefahren. Das Bohren und Sprengen wird oft durch schneidende Konturbehandlung ergänzt.

Quellen:- Kellerbauer, Stefan: Geologie und Geomechanik der Salzlagerstätte Berchtesgaden. Münchner geologische Hefte, Reihe B2: Angewandte Geologie, München, 1996, 101 S., 56 Abb., 11 Tab., 2 Taf. - www.Berchtesgaden.de - Fotos: A. Rother, F. Schmidt und A. Hausdorf - Vorlesungsmanuskript: „Salzmechanik“; Dipl. – Ing. Hausdorf

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Nachhaltige Eindrücke aus dem Salzbergwerk Berchtesgaden:

Ausbaulose Strecke

Anstehendes Haselgebirge und Stahlbogenausbau mit Holz - Verzug

Ausbauschaden in einem in hölzerner Türstock - Zimmerung stehenden Streckenabschnitt

Unsere Exkursionsgruppe nach der Grubenbefahrung

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2 Die Planung des „Brenner-Eisenbahn-Basistunnels“ und die derzeitigen Erkundungsarbeiten für die dazu gehörige neue Eisenbahntrasse im Tiroler Unterinntal

Gastgeber: BEG Brenner Eisenbahn GmbH Projektleitung Unterinntalbahn, A – 6134 Vomp

Exkursionsbetreuung: Herr Ing. Nemec Herr Ing. Schretter

2.1 Entwurfsbedingungen für den Basistunnel sowie Stand der Planungsarbeiten im Unterinntal (Berichterstatter: Andreas Richter, 7. Semester Spezialtiefbau)

Der Verkehrsweg über den Brenner ist schon seit Jahrhunderten eine der bedeu-tendsten Nord – Süd – Verbindung über die Alpen. In der Vergangenheit erschlossen durch die Brenner Staatsstraße, die Brennereisenbahn und die Autobahn A 12, rei-chen diese Verkehrswege heute kaum noch aus um den ständig anwachsenden Transitverkehr aufzunehmen. Aus diesem Grund entstand auf europäischer Ebene das TEN Projekt (Transeuropä-ische Netze) Nr. 1 „Eisenbahnachse München – Verona“. Dieses Projekt sieht eine durchgängige vierspurige Schienenverbindung durch die Alpen vor. So wird unter anderem ein Brenner-Basistunnel mit einer Länge von ca. 63 km zwischen Innsbruck und Franzensfeste (nördlich von Bozen) geplant.

Die Eisenbahnachse München - Verona

Zur Zeit laufen die Erkundungsarbeiten auf der nördlichen Zufahrtsstrecke bis nach Innsbruck. Hier ergibt sich im Bereich des Inntals ein Engpass. Jeweils Zweigleisige Strecken aus Kufstein und Zell am See verjüngen sich hier zu einer eingleisigen Strecke. Aus diesem Grund wird im Bereich des unteren ein rund 41 km langer Stre-ckenabschnitt von Kundl / Radfeld bis Baumkirchen neutrassiert. Von diesem Ab-schnitt werden bis zu 31.7 km unterirdisch geführt.

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Die darunter größten Einzel - Objekte sind: Tunnel Radfeld / Wiesing 11. 387 m Tunnel Wiesing / Jenbach 4. 473 m Tunnel Stans / Terfens 10. 570 m Galerie Terfens 1. 330 m Unterflurtrasse Fritzens / Baumkirchen 3. 940 m

Die Kosten des Unterinntalprojektes belaufen sich nach Schätzungen auf ca. 1.2 Mrd. Euro. Finanziert wird das Projekt durch Mittel der EU sowie der Schieneninfra-strukturfinanzierungsgesellschaft. Der Beginn der Erkundungsmaßnahmen war 1996 und der Abschluss der Gesamtmaßnahme wird für 2006 erwartet.

Unter diesen Maßgaben werden seit April 1999 unter anderem verschiedene Erkun-dungsstollen vorgetrieben. Diese Erkundungsstollen „Brixlegg West“ (1340 m), „Brix-legg Ost“ (2500m), „Vomp“ (5150 m) und „Fiecht“ (1230 m ) dienen zur Vorbereitung der Hauptarbeiten am zukünftigen rund11,4 km langen Eisenbahntunnel Radfeld / Wiesing.

Verlauf der neuen Eisenbahntrasse zwischen Radfeld und „Brixlegg West“

Für den Erkundungsstollen „Brixlegg West“, mit einer Länge von 1340 m begannen die Arbeiten im Februar 2000 und sollen nach 24 Monaten abgeschlossen sein. Die Kosten dafür sollen sich auf ca. 14,1 Mio. Euro belaufen.

Zur Durchführung der gesamten Planungsarbeiten wurde die Brenner Eisenbahn GmbH (BEG) als eine Sondergesellschaft der Österreichischen Bundesregierung gegründet. Eines ihrer wesentlichen Aufgabenfelder besteht in der Untersuchung und Dokumentation der geologischen, geomechanischen und hydrogeologischen Bedin-gungen; mit Hilfe von zwei großer Bohrkampagnen wurden 23000 lfd. m Bohrkerne gewonnen. Weitere Punkte der detaillierten Bestandsaufnahme vor der Bauausfüh-rung sind Lärm, Erschütterungen, Luft, Wasser, Böden, Gebäude und Raumordnung. Im Rahmen des grenzübergreifenden Projektes gründete die BEG im Herbst 1999 mit der italienischen Ferrovie dello Stato die Brenner Basistunnel EWIV (Europäische Wirtschaftliche Interessensvereinigung).

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2.2 Befahrung des Erkundungsstollens „Brixlegg West“ (Berichterstatter: Thomas Lindner, 9. Semester Spezialtiefbau)

Zugangsstollen zur Start - Kaverne für den Erkundungsstollen „Brixlegg West“

Der 1340 m lange Erkundungsstollen „Brixlegg West“ wurde aus verschiedenen Gründen erforderlich. Zum einen galt es den landschaftlich sensiblen Schlosspark Matzen zu untertunneln und zum anderen wurde in diesem Gebiet Altbergbau vermu-tet, zusätzlich erwartete die Tunnelbauer gerade dort schwierige geologisch- geome-chanische Bedingungen, denn genau in diesem Gebiet kreuzt die Tunneltrasse einen Lockergesteinsbereich mit anstehendem Grundwasser.

Im Bereich Brixlegg West soll der Erkundungsstollen mit einem Außendurchmesser von 4,40m innerhalb der zukünftigen Tunneltrasse verlaufen. Als Angriffspunkt für den Stollen wurde bereits eine 35 m lange Startkaverne im Verlaufe des definitiv be-nötigten Tunnelquerschnitts angelegt. Als Zufahrt zu dieser Startkaverne musste ein Zugangsstollen hergestellt werden, der später als Rettungsstollen genutzt werden kann. Während der Herstellung des Zufahrtsstollens konnten gleichzeitig auch Grubenbaue des Altbergbaus erkundet werden und es konnte durch eine Befahrung und Vermessung ausgeschlossen werden, dass sich Altbergbau und künftiger Tunnelbau überschneiden.

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Querschnitt von Erkundungsstollen und Haupttunnel Lageplan für den Vortrieb im Schutze von

HDI – Schirmen

Ursprünglich war geplant den Stollen im Lockergesteinsbereich, welcher aus Tonen bzw. Schluffen mit bis zu einem Metermächtigen Kieslagen besteht, im Schutze einer 150m langen HDI - Schirmstrecke aufzufahren. Dazu wurde extra von den ausfüh-renden Firmen, STRABAG und INSOND, ein Rahmen zur exakten Führung der Bohrgestänge entwickelt und gebaut. Dennoch bereiteten die horizontalen Bohrun-gen und vor allem die zum Bohrgerät hin geneigten Bohrungen für die Schirminjekti-onen immer wieder Schwierigkeiten. Und so kam es während des letzten Abschlages im 9. Schirm zu einem Wassereinbruch, der sich nicht dauerhaft verschließen ließ.

Das eingespülte Wasser brachte Lockergesteinsmaterial mit und so entstand, genau unter einem Tennisplatz. ein Tagesbruch. Wahrscheinlich hatten kleinräumige Inn-homogenitäten dazu geführt, dass beim Injizieren der Boden in diesem Teil nicht zu 100% aufgeschnitten wurde und so Bereiche entstanden in denen Wasser zutreten konnte.

Deshalb entschloss man sich dazu diesen Bereich erneut, und bereits im endgültigen Querschnitt, aufzufahren. Dieses Mal wurde jedoch mit einer Grundwasserabsen-kung und einem doppeltem Rohrschirm gearbeitet. Die Absenkung wurde trotz Land-schaftspark aus zwei Gründen möglich, zum einen liegt der natürliche Grundwasser-stand 10 m unter Geländeoberkante und somit ziemlich tief, zum anderen konnte der Bereich, in dem das Grundwasser abgesenkt werden musste durch eine Dichtwand zum Inn hin abgeschlossen werden.

Die Dichtwand wurde als Einphasendichtwand mit einem Greifer hergestellt. Der Übergangsbereich zum Fels wurde zusätzlich mit Injektionen abgedichtet. Die Dicht-wand erreicht eine Tiefe von über 40 m. Während der Herstellung galten natürlich besondere Schutzmaßnahmen für den Landschaftspark. So bewegten sich sämtliche Geräte während der ganzen Arbeiten nur in einem relativ eng begrenzten Arbeits-raum. Auch wurde zum Schutz ausgewählter Bäume die Dichtwand mit einem ge-knickten Verlauf ausgeführt und somit verlängert.

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Nach der Grundwasserabsenkung gestalteten sich die Vortriebsarbeiten im Schutze des doppelten Rohrschirmes um einiges einfacher. Der Tunnel wird im so genannten Kalotten – Strossen – Vortrieb ausgeführt. Die Dicke der eingebrachten bewehrten Spritzbetonschicht beträgt im Mittel etwa 40 cm. Eine Besonderheit hier war die Aus-bildung eines verbreiterten Kalottenfußes aus Spritzbeton, um die Kräfte aus der Tunnelschale in den Boden ableiten zu können. Mit diesen Maßnahmen wurden dann auch befriedigende Vortriebsleistungen erzielt. Dennoch kam es erneut zu ei-nem Tagesbruch, dessen Ursachen nicht endgültig geklärt wurden konnten.

Zum Zeitpunkt unserer Befahrung wurde gerade der Strossen - Sohl - Bereich im Fels ausgebrochen. Die Vortriebsmannschaften arbeiten in einem Zweischichtsystem und erreichen 3 bis 4 Abschläge pro Tag.

Ausbruch des Sohlbereiches Schuttern der zwischengelagerten Ausbruchmassen

Die Abschlagslängen in der Strosse betragen etwa 2,5 m. Zum Schutz der Anwohner darf von 22.00 bis 6.00 Uhr nicht gesprengt werden.

Nach Fertigstellung des Erkundungsstollens Brixlegg West, zu Beginn des Jahres 2003, können, ergänzt um die Ergebnisse, die aus dem Vortrieb Erkundungsstollen Brixlegg Ost bereitstehen, die Arbeiten am definitiven Eisenbahntunnel Radfeld / Wiesing (siehe Abschnitt 2.1) beginnen.

Quelle:

Informationsbroschüren der Brenner Eisenbahn GmbH

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3 Die Felssturzereignisse am Eiblschrofen im Schwazer Ortsteil Ried Exkursionsbetreuung: Herr Mag. rer. nat. Pergher,

ILF Beratende Ingenieure GmbH, Innsbruck

3.1 Zur Verursachung und zum Verlauf der bergbauinduzierten Felsstürze am Eiblschrofen im Sommer 1999 (Berichterstatter: Andreas Rother, 7. Semester Geotechnik)

3.1.1 Zur Geschichte des Schwazer Bergbaus Der Ort Schwaz, im Bundesland Tirol südlich des Karwendelgebirges im Inntal gele-gen, hat eine sehr lange Bergbautradition. Es ist bekannt, dass schon in vorge-schichtlicher Zeit dort mit dem Bergbau begonnen wurde. Gegenstand diesen frühen Erzbergbaus waren Fahlerze, auf die im folgenden noch eingegangen wird. Eine zweite Phase des Bergbaus fand ab dem Mittelalter statt. Eine Bergchronik berichtet, dass 1420 die reichen Erzgruben am Falkenstein (Gebiet um und einschließlich Eiblschrofen) aufgetan wurden, und vieles Bergvolk aus Böhmen und Sachsen und anderen deutschen Landen nach Schwaz gezogen ist.

Wenig später begann der Abbau im Revier Falkenstein mit ca. 250 Stollen, die ins-gesamt eine Länge von 500 km hatten und mit einem Gesamtausbringen von 1700 Tonnen Silber. Dabei war die Schwazer Metallproduktion ein europäischer Wirt-schaftsfaktor und wurde zur Geldquelle des Hauses Habsburg. Dabei ist es nach Überlieferungen schon am 20. Juni 1669 zu einem „Bergsturz mit Wasser (gekoppelt mit dem Ausbruch des Lahnbaches)“ gekommen. Der Erzbergbau selbst hatte dann bis Mitte des letzten Jahrhunderts Bestand.

Dieses Bild zeigt das Mundloch des Wil-helm Erbstollens mit dem Eiblschrofen im Hintergrund.

Der Stollen wurde 1873 angeschlagen, wobei die angetroffenen Erze reich abge-baut werden konnten.

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Im Zeitraum von 1943 bis 1945 stand die Förderung still, da die Grubenräume des „Erzbergwerkes Schwaz“ für die Kriegsproduktion genutzt wurden: Etwa 2 km vom Mundloch des Wilhelm Erbstollens entfernt wurde eine 60m breite und 20m hohe Halle mit 3 Plattformen aus Eisenbeton versehen, geschaffen um Triebwerksverklei-dungen und Zellenteile für die „Messerschmidt 262“ (das erste doppelstrahlige Dü-senflugzeug der Welt) zu produzieren. Diese Arbeiten mussten bis zu 400 Zwangs-arbeiter verrichten.

1957 musste dann die Erzförderung wegen Erschöpfung eingestellt werden. Bereits in den zwanziger Jahren des letzten Jahrhundertst erkannte man den qualitativ ho-hen Wert des Fahlerzträgers Schwazer Dolomit und baute ihn anfänglich kleinräumig unter Tage ab. Nach der Beendigung der Erzförderung musste man den Betrieb auf eine reine Dolomitproduktion umstellen. Es musste ein geeignetes Abbauverfahren gefunden werden: es wurde ein so genannter Trichterabbau mit schwebenden Ver-hieb eingeführt. So wurden bis zu 130.000 t Dolomit pro Jahr abgebaut. Mit Erreichen der zulässigen Abbaugrenze und wegen eines Verbruches am 2. Mai 1993 im Trich-terabbau K1 wurde diese Gewinnung eingestellt. Ein kleinerer Abbau wurde dann bis zu dem Felssturzereignis vom 10. Juli 1999 weitergeführt, seit diesem Tag wurde die Dolomitgewinnung bis auf weiteres eingestellt.

3.1.2 Zur Geologie des Schwazer Bergreviers

Stratigraphische Verhältnisse Diese Schwazer Dolomite entstanden in der Zeit des unteren und mittleren Devon vor ca. 400 – 375 Mio. Jahren. Das Liegende dieser Karbonatgesteine wird von der durchwegs aus phyllitischen Gesteinen aufgebauten Serie der Wildschönauer Schiefer (im weitesten Sinne) auf-gebaut, deren Alter ordovizisch - silurisch ist. Sie sind somit älter als der Schwazer Dolomit. Bei ihnen handelt es sich um z.T. graphitische, „schieferige“ Gesteine mit Porphyroiden (Gesteine vulkanischen Ursprungs, ehemalige Porphyre).

Über dem Schwazer Dolomit folgen als nächstjüngere Gesteine Breccien mit vorwie-gend Dolomitgesteinskomponenten: die Unteren Hochfilzener Schichten. Mit scharfer Grenze werden sie von den Konglomeraten der Oberen Hochfilzener Schichten über-lagert, die Quarzgerölle als Komponenten enthalten. Es folgt ein allmählicher Über-gang in jene mächtigen überlagernden Sedimentgesteine, die als Alpiner Buntsand-stein bezeichnet werden. Sie stellen sandig – siltige Ablagerungen in einem ausge-dehnten Flussdelta dar, das langsam unter Meeresbedeckung geriet.

Darüber folgen Gesteine des älteren Erdmittelalters (Mesozoikum, ca. ab 220 Mio. Jahren), die für den Bergbau nicht von Bedeutung waren: Reichenhaller Schichten, Alpiner Muschelkalk und Partnachschichten.

All diese Gesteine wurden im Rahmen der jüngsten (alpidischen) Gebirgsbildung in Mitleidenschaft gezogen. Es kam auch durch das Vordringen der Gesteinsdecken gegen Norden zu einem mehr oder weniger intensiven Steilstellen einst horizontal gelegener Schichtpakete, sogar zu deren Überkippen. Eine intensive Faltung und Verschuppung dieser Gesteine lässt sich als Folge dieses Geschehens vielerorts im Gelände beobachten.

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Auf dem voreiszeitlichen Relief des Inntales kam es in der Schwazer Bucht während und nach den Eiszeiten zur Ablagerung von bis zu 200 m mächtiger Lockersedimen-ten wie Grundmoränen, Hangbreccien, Schottern, Sanden, Tonen, Hangschutt und bergbaulichen Halden.

Fahlerze

Die in den Schwazer Dolomiten vorkommenden Erze sind weltweit einzigartig und man spricht deshalb zum Beispiel „Typ Schwaz“. Die Vererzung ist nur im Dolomit anzutreffen. Wobei diese Vererzungen sowohl hydrothermalen als auch synsedimen-tären Ursprungs sind. Es handelt sich hierbei um feinverteilte und diskordante Verer-zungen. Der frühe Bergbau war somit nur auf den Dolomitbereich beschränkt, dabei dominiert das Antimonfahlerz Tetraedrit, hier wegen seines besonderen Chemismus (mit deutlichen Mengen an Quecksilber) auch „Schwazit“ genannt.

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3.1.3 Zur Verursachung und zur Kinematik der Felsstürze im Sommer 1999

Sowohl der aktive Bergbau als auch der Altbergbau können als Auslöser bzw. Ver-stärker der Felsstürze gesehen werden, wobei durch Verbrüche der bergmännischen Hohlräume seismische Impulse initiiert wurden. Es wurde dabei ab März 1999, also noch vor den eigentlichen Ereignissen, eine erhöhte seismische Aktivität beobachtet, die zu einer vermehrten gutachterlichen Aktivität führte. Außerdem fand schon am 21. Oktober 1998 ein kleineres Steinschlagereignis statt.

Erste Georisikostudien wurden schon vor 1999 angefertigt: so wurde bereits im Au-gust 1996 eine erste Georisikostudie von ILF angefertigt, im Oktober 1998 Feldver-suche für Simulationen durchgeführt, welche am 28.Dezember 1998 vorgelegt wur-den, und im November 1998 eine weitere Georisikostudie erstellt.

Bei den Untersuchungen zu den Ursachen der Ereignisse vom 10.07.1999 wurde als eine Arbeitshypothese für ein numerisches 2 D Computermodell ein Anstieg des Bergwasserspiegels im südlich des Eiblschrofen gelegenen Schiefers angenommen. Durch die Simulation der Herabsetzung der Scherfestigkeit im Schiefer konnte in al-len Fällen eine Destabilisierung des Systems nachgewiesen werden. Der erhöhte Druck des Schiefers auf die Dolomitscholle führte und führt weiterhin zum „Kippen“ des Eiblschrofens.

Die im Schiefer zeitlich und örtlich versetzt wirksamen Mechanismen sind Gleiten an talwärts fallenden Trennflächen und steiles Abgleiten von Keilen. Die numerischen Studien brachten Ergebnisse, welche mit den in der Natur beobachteten Phänome-nen vergleichbar sind. Die österreichischen Fachleute sind somit der Auffassung, dass der Anstieg des Bergwassers eine wesentliche Rolle spielen dürfte. Welche Ursachen jedoch wiederum für ein Ansteigen des Bergwassers verantwortlich sind, darüber wurde keine Auskunft gegeben bzw. es ist nicht bekannt.

Bei den Felssturzereignissen am Eiblschrofen lösten sich vorrangig größere Felsblö-cke (mit mehreren 1000m3) ab, wobei sich die Blöcke / Felsen vereinzelt bis in das Gebiet der jetzigen zum Schutz errichteten Dämme bewegten. Kleinere Bruchstücke (Steine bis Blöcke) sind dabei größtenteils im Bereich der Abbruchwand liegen-geblieben. Für die Kinematik von Einzelblöcken sind Computersimulationen von der ILF durchgeführt worden, wobei eine Berechnung mit mehreren Steinen bis Blöcken programmtechnisch und computertechnisch nicht möglich war.

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Blick auf die Abbruchwand des Eiblschrofens

Abrissbereich der Felsstürze mit darin erkennbaren Hohlräumen des untertägigen Dolomitbergbaus

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3.2 Entwurf und Realisierung von Überwachungs- und Siche-rungsmaßnahmen zur Beherrschung der bergbauinduzierten Felsstürze (Berichterstatter: Sebastian Höser, 7. Semester Geotechnik)

3.2.1 Chronologie der Ereignisse und der Erarbeitung eines Maßnahmeprogramms

Am 10.07.1999 ereignete sich am Eiblschrofen ein umfangreicher Felsabbruch. Um 14:45 Uhr lösten sich mehrere 1000 m³ Fels mit Blöcken bis zur Größe von Ein-familienhäusern und stürzten mit großer Wucht bis in die Nähe einer Siedlung in Schwazer Ortsteil Ried - eine gefährliche Situation für die Anwohner, welche jedoch mit dem Schrecken davon gekommen sind.

Nach einer ersten Gefahrenbeurteilung durch Experten des Landes Tirol wurden 285 Personen aus dem potentiellen Gefährdungsbereich evakuiert, da mit weiteren Fels-brüchen zu rechnen war. Gleichzeitig wurde der bis dahin betriebene Dolomitabbau im Eiblschrofen selbst, mit sofortiger Wirkung bis zum heutigen Tage eingestellt.

Am 13.07.1999 wurde eine Gruppe "Maßnahmeregelung" ins Leben gerufen. Diese hatte die Aufgabe, die Möglichkeiten eines Monitorings und die Inangriffnahme von Sicherungsmaßnahmen zu erörtern. Zur Beurteilung der aktuellen Gefährdungssitua-tion wurde ein Beobachtungs- und Messprogramm installiert, welches sowohl dauer-registrierende und alarmfähige Systeme als auch kontinuierliche Mess- und Beo-bachtungsprogramme umfasste.

Einen wesentlichen Bestandteil des Monitoringsystems stellte der Laserscanner dar. Mit diesem neu entwickelten Gerät war es möglich, die Geländeoberfläche horizontal sowie vertikal abzuscannen.

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Ein weiterer großer Vorteil dieses Scanners war seine enorme Reichweite (2500 m). Dies ermöglicht seinen Einsatz auch bei Objekten, die unzugänglich sind und / oder in einem Gefahrenbereich liegen.

Am Eiblschrofen platzierte man den Scanner am Talboden um zuverlässige Daten der Abbruchwand zu bekommen.

Neben der geotechnischen Überwachung (Laserscanner, Extensiometer) wurde der Eiblschrofen auch geophysikalisch überwacht. Hierbei wurde der Thermographie ei-ne besondere Bedeutung zugeschrieben. Der Abbruchbereich wurde mit einer Wär-mebildkamera fotografiert, so dass, bewirkt durch die Luftzirkulation im Inneren des Berges, Risse oder Spalten schnell an der Oberfläche erkannt werden können. Ne-ben der Thermographie kamen aber auch noch weitere geophysikalische Überwa-chungsmethoden wie z.B. Geophone zum Einsatz.

All diese Daten wurden von einer zentralen Datenbank registriert. Geologen und Geophysiker nahmen sich der Daten an, werteten sie aus und lieferten sie dem tech-nischen Stab.

Um die Wohnungen und Häuser vor weiteren Bergstürzen zu schützen und den Be-wohnern eine sichere Zukunft zu garantieren, wurde beschlossen, oberhalb der eva-kuierten Häuser schnellstmöglich zwei Auffangdämme sowie zum Schutze von zwei einzelnen Häusern im oberen Bereich ein Fangzaun mit 130 m Länge zu errichten. Dafür war zunächst ein Zeitraum von 3 Monaten geplant, welcher im Endeffekt sogar noch unterschritten werden konnte (50 Arbeitstage).

3.2.2 Konstruktion und Ausführung der Schutzdämme Am 03.08.1999 war die Planung der Schutzdämme soweit fortgeschritten, dass die Ausschreibungs- und Genehmigungsplanung abgeschlossen werden konnte. Nur eine Woche später kam der positive Bescheid, so dass am 10.08.1999 mit dem Bau der Schutzdämme begonnen werden konnte.

Als erstes musste jedoch eine Bodenerkundung durchgeführt werden. Diese umfass-te 2 Schurfröschen, 2 Kernbohrungen (mit Inklinometer und Pegelausbau) sowie eine analytische Untersuchung des Bodens im Labor. Das Ergebnis war nicht so wie er-hofft. Der Boden war zu sandig, so dass er ausgetauscht werden musste. Nun endlich konnte mit dem Bau der zwei 170 bzw. 125 m langen (Kronenlänge) Dämme begonnen werden.

Kronen-länge

Kronen-höhe

Basis-breite

Kubatur Rückhalte-volumen

Hauptdamm (Johannisdamm)

170 m 25 m 85 m 130.000 m3 220.000 m3

Westdamm 125 m 15 m 46 m 50.000 m3 80.000 m3

Diese Schutzdämme mussten innerhalb kürzester Zeit geplant und gebaut werden sowie einer Vielzahl von Anforderungen gerecht werden. Man war sich einig, dass für diese Dämme eine materialsparende und kostengünstige Bauweise zum Zuge kom-men musste.

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Mittels geotextiler Bewehrungslagen war es möglich, die Dämme steiler und somit unter erheblicher Einsparung von Schüttmaterial (Haldenmaterial aus dem Altberg-bau) auszuführen.

Durch die Geotextil-Lagen wird zudem die Kohäsion der Dammkörper und damit de-ren Widerstand gegen dynamische Beanspruchungen aus eventuellen weiteren Felsstürzen erhöht. Mittels der Geotextilien wurde es auch möglich, steilere Bö-schungen zu verwirklichen. Der Dammkörper des Hauptdammes wurde talseitig mit einer Neigung von 2:3 und hangseitig mit 4:5 geböscht. Durch diese recht steile Aus-bildung konnte dessen Rückhaltevolumen im Vergleich zu einer flacheren Bö-schungsausbildung auf 220.000 m3 gesteigert werden. Zuletzt wurde auf diesen Damm eine 5 m hohe, geotextil-verstärkte Steilböschung aufgesetzt. Die Schalung erfolgte durch Baustahlgittermatten. Der vertikale Lagenabstand betrug 0,5 m, die horizontale Einbindelänge der Geotextillagen 6 m.

Um eine spätere Begrünung des Dammes zu ermöglichen, entschied man sich für den Einsatz von Erosionsschutzmatten.

Hauptdamm im Querschnitt

Detail 1

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Da weitere Felsstürze nicht ausgeschlossen werden konnten, musste bei der Bau-ausführung ein einzigartiges Sicherheitskonzept eingehalten werden.

Dazu wurde als Erstes mittels Computersimulation ermittelt, wie lange ein sich ablö-sender Felsblock benötigt, um in den Arbeitsbereich zu gelangen. Man errechnete die Bewegungszeiten solcher Blöcke. Jene betrug minimal 46 Sekunden. Abzüglich der Alarm- und Reaktionszeiten blieben dann den Arbeitern nur noch 26 Sekunden, um die Gefahrenzone zu verlassen und die Sicherheitszone zu erreichen. Um dies auch praktisch gewährleisten zu können, wurden alle Arbeiter einem Eignungstest unterzogen.

Die Alarmauslösung erfolgte durch Beobachtungsposten. Ihnen wurde die Arbeit durch Videokameras bzw. durch Richtmikrophone erleichtert. Letzteres hatte den großen Vorteil, auch bei schlechter Sicht (Nebel oder Dunkelheit) zuverlässige Daten zu liefern.

Die Errichtung der Schutzdämme kostete ca. 60 Mio. ATS ( 4,29 Mio. Euro). Noch-mals ca. 30 Mio. ATS (2,14 Mio. Euro) wurde für das Monitoring investiert. An den Gesamtkosten von ca. 90 Mio. ATS (6,43 Mio. Euro), die von der Wildbach- und La-winenverbauung getragen wurden, beteiligte sich die Stadt Schwaz mit ca. 10% (643 TEuro) der Gesamtkosten.

Trotz der erbauten Dämme ist eine Gefährdung durch weitere Felsstürze nicht ge-bannt. Noch immer ist der gesamte Hang in Bewegung. Deshalb wurde auch die Fortführung des Monitorings dringend angeraten.

Nichtsdestotrotz kann man dem örtlichen Felssturzgeschehen auch seine positiven Seiten abgewinnen. Es regte an, neue Sicherheitskonzepte und Monitoringsysteme auszuarbeiten und zu erproben.

Quellen:- Internetveröffentlichung des 1. Tiroler Bergbauarchäologischen Vereins (www.grubenhunt.at) - 2 Beiträge aus Felsbau 18 (2000), Nr. 1

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4 Befahrung der Baustelle „Strenger Tunnel“ im Verlauf der Arlberg – Schnellstraße S 16Exkursionsbetreuung: Herr Budil, Bauleiter, Alpen Straßen AG Innsbruck,

sowie Herr Grabner und Herr Huber, örtliche Bau-aufsicht

4.1 Zum Entwurf und zum zeitlichen Verlauf der Bauarbeiten

(Berichterstatterin: Anke Uhlig, 9. Semester Spezialtiefbau)

Der Gastgeber des heutigen Exkursionstages ist die Alpen Straßen AG als Bauherr des Strenger Tunnels. Das Bauvorhaben befindet sich im Verlauf der Arlberg - Schnellstraße (S 16) und dient der Ortsumfahrung von Strengen. Es bildet den letzten Abschnitt, der noch nicht als Schnellstraße ausgebaut ist. Durch den Bau des Tunnels soll sich der Kraftfahrzeugverkehr durch Strengen auf ein Drittel reduzieren, was ganz im Sinne der Bevölkerung liegt. E W

Verlauf der Arlberg – Schnellstraße (Gesamtsituation)

W Lageplan des Strenger Tunnels E

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Im Jahre 1971 wurde der Abschnitt zwischen Landeck und Bludenz zur Arlberg - Schnellstraße erklärt und der vierspurige Ausbau der Schnellstraße geplant. Damals konnte man aber noch keine genauen Angaben zum Beginn der Bauarbeiten ma-chen. Das Projekt für den Bau des Strenger Tunnels wurde 1992 in Angriff genom-men. Dabei wurden mehrere Varianten untersucht, zum Beispiel die Variante einen kürzeren Tunnel zu bauen mit einem Vollanschluss in Strengen. Dieser Vorschlag war aber nur unwesentlich billiger als der Bau eines langen Tunnels. Deshalb ent-schloss man sich für den Bau eines langen Tunnels. Im Frühjahr 1993 sollte der Bau beginnen, aber es traten bei der benachbarten Anschluss – Stelle Pians Hangrut-schungen auf und aus diesem Grund musste man Änderungen in der Planung vor-nehmen. Infolge der Rutschungen kam es zu einer Verlegung der Ostportale nach Westen um den kritischen Bereich als Freilandstrecke durchfahren zu können. Im Oktober 2000 begannen dann endlich die Bauarbeiten am Strenger Tunnel.

Westportal der Südröhre am Befahrungstag

Ostportale (Süd- und Nordröhre) im Bauzustand

Der Tunnel besteht aus zwei Röhren mit je zwei Fahrstreifen, wobei die Nordröhre eine Länge von 5775 m und die Südröhre eine Länge von 5851 m hat. Der Abstand der beiden Röhren zueinander beträgt 50 m und die Überdeckung durch das Gebirge maximal 620 m. Die lichte Höhe des Tunnels beträgt 4,70 m und die Fahrbahnbreite 7,50 m.

Die Bauzeit sollte ursprünglich 5 Jahre betragen, wird sich aber wegen einiger Prob-leme bis Mitte 2006 hinziehen. Die Kosten dieses Projektes liegen bei rund 239,82 Mio. € brutto.

Wie auch schon der Arlberg - Straßentunnel wird auch der Strenger Tunnel nach den Grundsätzen der „Neuen Österreichischen Tunnelbauweise“ vorgetrieben. Der Hauptteil des Tunnels wird in geschlossener Bauweise aufgefahren und nur be-stimmte Portal - Bereiche werden in offener Bauweise erstellt. Bei dem Vortrieb spricht man auch von einem Kalotten – Strossen – Vortrieb; dabei eilt die Kalotte der Strosse um einige hundert Meter voraus.

Der Tunnel hat ein Gefälle von West nach Ost von 3%. Der Umwelt zu liebe werden die Tunnelfahrbahnwässer getrennt vom zusitzenden Kluftwasser gesammelt und gereinigt.

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Da für die Ausbruchmassen des Tunnels mit einer Festmasse von 1.069.000 m3 ge-eignete Deponiestandorte benötigt werden, wurden zwei Deponien mit einem Fas-sungsvermögen von 615.000 m3 bzw. 850.000 m3 angelegt. Das Schuttergut, wel-ches im Westen, also an der Anschluss-Stelle Flirsch, zu Tage gefördert wird, wird auf ein Förderband verladen. Dieses transportiert das Material zur Deponie, die sich auf der anderen Seite der derzeitigen „Schnellstraße S 16“ befindet. Im Osten hinge-gen bedient man sich der herkömmlichen Methode unter Zuhilfenahme von Lkw´s um das Schuttergut abzutransportieren.

Abtransport des Schuttergutes mittels eines Förderbandes auf eine nahe am Westportal des Tunnels gelegene Deponie

Als wesentliche Sicherungsmaßnahmen im Tunnel werden sechs begehbare und fünf befahrbare Querschläge im Abstand von je 500 m eingebaut. Des weiteren wer-den 46 Feuerlöschnischen und 46 Notrufnischen eingebaut.

Im März 2001 begann der Vortrieb vom Westportal aus, im Juni desselben Jahres wurde auch mit dem Vortrieb vom Ostportal aus begonnen. Auf diese Weise gibt es insgesamt vier Vortriebsorte: man spricht von einem Gegenvortrieb.

Im Moment sind bei diesem Bauvorhaben 240 Arbeiter und 20 Angestellte beschäf-tigt. Pro Portal steht ein Polier zur Verfügung; im Kalottenvortrieb arbeiten je sechs Mann für jeweils 8 Stunden. Das gesamte Projekt wird von drei Bauleitern betreut.

Wenn keine weiteren Probleme auftreten, kann nach Fertigstellung des Strenger Tunnels die Arlberg - Schnellstraße zwischen Zams und Dalaas West, auf einer Stre-cke von 51,8 km, ab Mitte des Jahres 2006 ohne Einschränkungen befahren werden.

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Spritzbeton

Schlitz in Tunnelängesrichtung

Rohr

Stahlplatte

Stauchelement

4.2 Beobachtungen bei der Befahrung von Vortriebsorten (Berichterstatter: Abdullah Kallash, 7. Semester Geotechnik)

Beide Tunnelröhren des Strenger Tunnels werden sowohl von Osten als auch von Westen, d.h. im Gegenortbetrieb, vorgetrieben . Der Tunnelbau selbst erfolgt in Spritzbetonbauweise gemäß den Prinzipien der Neu-en Österreichischen Tunnelbauweise (NÖT).

Tunnelausbruch und Schutterung Der Ausbruch wird im Sprengvortrieb vorgenommen, wozu jeweils 100 Löcher in die Ortbrust gebohrt werden. Die Löcher werden mit Sprengstoff geladen und elektrisch gezündet. Die Abschlaglängen betragen, je nach festgestellter Gebirgsklasse, zwi-schen 1 und 3 m.

Tunnelortsbrust beim Kalottenvortrieb

Nach dem Heraussprengen eines Abschlages erfolgt mit der Hilfe von Radladern, Baggern und Kiruna - Trucks die Schutterung. Die Schuttergut passiert eine Brechanlage, bevor es auf dem Band zur Deponie ge-lang. Die Antriebleistung dieses Bandes beträgt 30 KW; damit kann das Band 50 m³/h fördern. Das Schuttergut wird auf zwei Deponien abgelagert.

Ausbau– und Sicherungsmaßnahmen Grundsätzlich wird das Gebirge unmittelbar nach dem Ausbruch und dem mechanischen Berau-ben durch Ankerung, Spritzbe-ton und durch weitere dafür ge-eignete Maßnahmen gesichert. So werden Kontur – Baustahl-gittermatten einlagig eingesetzt und durch Stahlgitterbögen un-terstützt. Die Spritzbetondicke beträgt 20 cm.

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Man benutzt SN – Anker, die maschinell gesetzt werden.

Wegen des ausgesprochen druckhaften Gebirges werden im Spritzbeton Längs-schlitze angeordnet und durch spezielle Stauchelemente offen gehalten. Diese Stauchelemente reagieren auf Verformungen des Gebirges gewollt „nachgiebig“, sodass der „starre“ Spritzbeton selbst keine Risse entlang der Tunnelachse erfährt.

Ein solches Stauchelement besteht aus jeweils zwei Stahlplatten, die über Rohrstü-cke von empirisch gefundenem Durchmesser und eben solcher Wanddicke verbun-den sind:

Stauchelement im undeformierten Zustand Im Tunnel eingebaute Stauchelemente

Deformierte Stauchelemente nach Ausbau

Für die Kontrolle und Überwachung der Konturverschiebungen werden an der Tun-nelkontur im Falle des Einsatzes von Stauchelementen fünf Messepunkte fixiert und nur drei, wenn es keine Stauchelemente gibt.

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Tunnelauskleidung

Zunächst wird ein „Profilwagen“ eingesetzt und damit das erforderliche Lichtraumpro-fil kontrolliert.

Zur Ableitung des Bergwassers wird die Tunnelröhre zunächst mit einer Flächeniso-lierung abgedichtet. Das Abdichtungssystem besteht, von außen nach innen, aus dem Abdichtungsträger Spritzbeton, einem Schutz- und Drainagevlies und einer Ab-dichtungsbahn aus Kunststoff-Folie.

Es wird ein sogenanntes „schweres“ Kunststoffvlies eingebaut. Das von außen zulau-fende Wasser wird durch das Kunststoffvlies in die zwischen Ulmen und Gewölbewi-derlager der Innenschale verlegten Tunnellängsdränagen abgeleitet. Zur Abdichtung wird eine dicke wasserdichte PVC-Folienisolierung verwendet. Am Fußpunkt ist die Flächenabdichtung mit einem Isolierstreifen, der unter der Ulmendränage verlegt wird, verschweißt.

Das Innengewölbe selbst besteht aus Stahlfaserbeton B 50. Mit einem „Vorläufer“ - Schalwagen werden jeweils 12 m lange Abschnitte betoniert, zwischen denen zu-nächst jeweils ebenfalls 12 m lange Lücken verbleiben. Diese Lücken werden so-dann mit dem „Nachläufer“ - Schalwagen ausbetoniert. Das geschieht jeweils erst dann, wenn etwa 10 Lücken offen verblieben sind:

Herstellung der Innenschale Längsdrainage zum Abführen des zusitzenden Bergwassers

Quellen:Informationsbroschüre der Alpen Straßen AG „Tunnel Strengen“

12 m 12 m

aufgebaut Lücke aufgebaut Lücke

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5 Befahrung der wesentlichen Betriebseinrichtungen des „Landecker Tunnels“ und Besichtigung einer zentralen „Warte für Straßentunnel im oberen Inntal“ in Imst

Gastgeber: Amt der Tiroler Landesregierung, Landesbaudirektion, Abteilung Brücken- und Tunnelbau

Exkursionsbetreuung: Herr Dipl. – Ing. Fraccaro

(Berichterstatterin: Silke Rudolph, 9. Semester Spezialtiefbau)

Wir trafen uns am Nordportal des Tunnels Landeck mit Herrn Fraccaro und gingen zum Lüftergebäude Nord. Dort erhielten wir neben einer kurzen Erklärung des Bau-vorgangs eine detaillierte Schilderung des Tunnelaufbaus. Der Tunnel Landeck hat eine Gesamtlänge von 6955 m, von denen 6590 m berg-männisch aufgefahren wurden.

Nordportal des Tunnels Landeck mit Betriebseinrichtungen

Der Baubeginn war Anfang 1997. Der Durchschlag erfolgte im Juni 1998 an der Bau-losgrenze, in der Mitte des Tunnels. Dort ist auch die maximale Überlagerung mit 1320 m.

Im nördlichen Bereich stehen bis zirka 500 m die nördlichen Kalkalpen an und bis 1000 m sind Störungszonen vorhanden. Südlich befindet man sich in den Zentralal-pen. Der Wasserandrang beträgt in diesem Bereich 2 bis 3 l/s und in den Störungs-zonen 10 bis 12 l/s.

Die Neigung beträgt durchschnittlich 1,2% von Nord nach Süd steigend und der Hö-henunterschied beträgt zirka 80 m. Der Tunnel ging am 24.06.2000 in Betrieb; somit betrug die Gesamtbauzeit 3,5 Jahre. Die Gesamtbaukosten betrugen 140 Millionen Euro.

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In die unbewehrte Innenschale sind eine Zwischendecke und oberhalb davon eine Trennwand für den doppelten Luftkanal eingebaut.

Lüftungskanal zwischen eingebauter Zwischendecke und Tunnelfirste

Nothaltebucht etwa in Tunnelmitte in Fahrtrichtung Süden

Die Fahrbahn ist 7,50 m breit, 4,70 m hoch und hat an jeder Seite einen etwa 1 m breiten erhöhten Seitenstreifen. Der Tunnel besitzt 6 Abstellnischen (Nothaltebuch-ten) im Abstand von je 1100 m und aller rund 370 m eine Feuerlöschnische und auf der gegenüberliegenden Seite eine Notrufnische.

In einem Seitenstreifen ist die Löschwasserleitung, welche bis 450m in den Tunnel mit Schaum gegen Frost isoliert ist. Zur Überwachung sind über die gesamte Tunnel-länge 20 Kameras und ein Sensorkabel installiert.

Im Moment wird der Tunnel für ½ Million Euro nachgerüstet. Er erhält alle 25 m an den Fahrbahnrändern Leuchtdioden und eine eigenständige Frischluftversorgung der Notrufnischen.

Die Stromversorgung erfolgt aus dem öffentlichen Netz an Nord- und Südportal. Für Notfälle ist die örtliche Feuerwehr speziell geschult und von der Straßenverwaltung für diese Spezialaufgaben mit entsprechender Ausrüstung ausgestattet worden. Der einzige Fluchtweg führt durch den Frischluftkanal.

Wir besichtigten die beiden Axiallüfter mit einer Leistung von je 750 kW. Der nur blaue ist der reine Zuluftlüfter und der blau-rote ist der Zu- und Abluftlüfter. Der Zu-luftlüfer lief mit 40 m³/s, wobei 80 m³/s normal sind.

Zentrale Lüfterstation am Nordportal: Axiallüfter mit Zuluft- sowie Zu- bzw. Abluftventilatoren

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Wir sahen weiterhin die Druckerhöhungsanlage für das Löschwasser, wo dieses im Normalfall in den Hochbehälter am Südportal gepumpt wird. Im Brandfall muss an der Entnahmestelle ein Druck von 6 bar und eine Entnahmerate von 20 l/s gewähr-leistet sein.

Beim Herausgehen betrachteten wir außerdem noch das Vogelschutzgitter und den Schneeausfallraum für die Frischluftzufuhr.

Im Anschluss an die Besichtigung des Landecker Tunnels fuhren wir zur Tunnelwarte Imst, wo wir uns die zentrale Tunnelüberwachung ansahen.

Die Tunnelwarte überwacht den Tunnel Landeck (B 180), die Tunnel Mils und Rop-pen (A 12) - wobei letzterer im Moment außer Betrieb ist - sowie den Tunnel Lermoos und die Tunnel Seeck und Unterflur, die zur Umfahrung Nassereith gehören, (B 314). Auf den verschiedenen Monitoren werden die Bilder der Überwachungskameras der einzelnen Tunnel angezeigt. Zugleich gehen alle Informationen der Warnmelder, Sensoren und Notruftelefone in der Warte ein. Kontroll- und Rettungseinsätze wer-den ebenfalls von hier koordiniert.

Tunnelwarte Imst: Monitore der Überwachungskameras und weitere Kontrolleinrichtungen

In Tirol gibt es insgesamt drei Tunnelwarten. Die Tunnel in Osttirol werden von Vomp aus überwacht. Die Tunnelwarte der Arlbergschnellstraße in Westtirol befindet sich in St. Anton am Arlberg.

Quelle:Informationsbroschüre: Reschenstraße B 180, Südumfahrung Landeck, Alpen Straßen AG, Innsbruck, 2000

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6 Befahrung von zwei U – Bahn – Baulosen im Nordwesten von München Gastgeber: Landeshauptstadt München, Baureferat U – Bahn -Bau

Exkursionsbetreuung: Herr Dipl. – Ing. Heinze und Herr Dipl. – Geol. Renatus sowie Herr Dipl. – Ing. Scholz (ISP Scholz Beratende Ingenieure AG, München, Weimar, Leipzig)

6.1 Örtliche Streckenführung der U – Bahn, geologische Bedingungen und Grundwasserproblematik auf den Baustellen U3 – Nord, Baulos 1, und U1 – West, Baulos 8

(Berichterstatter: Jörg Meier, 11. Semester Geotechnik)

Im Nordwesten der Stadt München wird versucht, durch die im Bau befindlichen Abschnitte der U-Bahn – Linien 1 und 3, den größer werdenden Fahrgastzahlen im westlichen Bereich des Olympiazentrums gerecht zu werden. Als Bauherr ist die Landeshauptstadt München federführend. Die Finanzierung wird von der Münchner Tunnelgesellschaft mbH mit Zuwendungen von der Bundesrepublik Deutschland, dem Freistaat Bayern und der Landeshauptstadt München getragen. Entwurf, Pla-nung und Bauaufsicht wurden und werden vom Baureferat Hauptabteilung U – Bahn - Bau der Landeshauptstadt München ausgeführt.

Lage der beiden befahrenen Baulose im Stadtgebiet von München

Das bei der Exkursion zuerst besuchte Baulos 8 der U 1-West für den Bahnhof Olympia-Einkaufszentrum mit Streckentunnel wird nahezu vollständig im Verkehrsbe-reich der Kreuzung der Hanauer Straße und der Pelkovenstraße gebaut.

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Das Baulos 1 der U 3-Nord für den Bahnhof Olympiapark-Nord und Streckentunnel schließt an den Bahnhof in der Pelkovenstraße an und wird zu großen Teilen außer-halb des Straßenverkehrsraumes zur Moosacher Straße und weiter zum Anschluss in die Lerchenauer Straße geführt.

Baulos 1 der U3 – Nord

Im Bereich der Baulose werden die für die Münchner Schotterebene typischen Ver-hältnisse angetroffen: Münchner Quartäre Schotter überlagern Molasse mit sehr fes-ten Mergeln und eingebetteten Sandlinsen. Das Grundwasser steht 1,0 bis 3,5 m unter der Geländeoberkante und durchströmt damit die in diesem Bereich im Mittel 7 m mächtigen sehr gut durchlässigen Schotter von Süden nach Norden.

In der Molasse findet keine Durchströmung aufgrund der geringen Durchlässigkeit statt. Die in die Molasse eingelagerten Sandlinsen sind zum Teil mit gespanntem ter-tiären Wasser gefüllt, welches i.d.R. keine Verbindung zum frei strömenden Grund-wasser hat.

Aufgrund der hohen Durchlässigkeit der Schotter und der dichten Bebauung des Ge-bietes konnte keine großräumige Grundwasserabsenkung ausgeführt werden. Eine solche hätte neben immensen Kosten für die technische Umsetzung Schäden an der umgebenden Bebauung verursacht, welche die Kosten nochmals erhöht hätten. Demgegenüber wurde eine Grundwasserschonende Bauweise gewählt. Es werden zuerst Dichtwände um das zukünftige Bauwerk erstellt, die bis in die wasserundurch-lässige Molasse einbinden und die so entstandenen Tröge mittels Brunnen entwäs-sert. Das Grundwasser außerhalb des Troges bleibt somit nahezu unbeeinflusst. Die Wassergefüllten Sandlinsen wurden – sofern sie angetroffen wurden – ebenfalls mit-tels Bohrungen und Vakuumbrunnen entwässert.

Da ein unterirdisches Bauwerk dieser Größe und Erstreckung als Grundwasserstauer wirkt und somit die Wasserstände im Umfeld verändert, werden in die Bauwerke mindestens alle 50 m so genannte „Düker“ eingebaut, die horizontal das Bauwerk queren und einen Grundwasserfluss von einer Seite des Bauwerkes auf die andere ermöglichen. Die untenstehende Abbildung stellt eine schematische Skizze einer Dü-keranlage dar.

Vor Baubeginn wurde eine Bestandsaufnahme der umliegenden Gebäude zum Zweck der Beweissicherung ausgeführt, um spätere Schadensersatzforderungen bewerten zu können.

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Schematische Darstellung einer Dükeranlage im Grundriss

6.2 Baulos 8 der Linie U1 - West (Berichterstatter: Ralph Berger, 11. Semester Geotechnik)

6.2.1 Überblick Das Baulos 8 stellt einen Kreuzungsbahnhof der U-Bahnlinien U 1 und U 3 inklusive 540 m Streckentunnel dar, der komplett in Schlitzwand - Deckelbauweise hergestellt wird. Es sind auf drei untertägige Stockwerke die beiden Bahnsteigsbereiche, die gemeinsame Schalterhalle und die Betriebsräume aufgeteilt. Im zweigeschossigen Bahnhofsnordkopf der U 1 befindet sich ein Fahrradabstellkeller (Bike + Ride- Anla-ge) mit separatem Schalterbereich und eine Weichenanlage mit Abstellgleisen. Ebenfalls einen abgetrennten Schalterbereich findet man im zweigeschossigen Bahnhofsostkopf der U 3.

Im südlichen Bereich des Bauloses 8 (Hanauer Straße südlich der Pelkovenstraße) unterfährt der 2-gleisige Streckentunnel der U 1 den Nordwest-Sammelkanal 3000/3000, der Hauptentwässerungskanal Münchens. Östlich wird der Streckentun-nel der U 1 besonders im Abschnitt nördlich des Kreuzungsbahnhofes unmittelbar von einer Hauptwasserleitung (DN 700) begleitet, weshalb hier eine besonders scho-nende Schlitzwandherstellung erforderlich war.

Tunnelbauwerk

Schacht

Schacht

Horizontaldräns

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Räumliche Einordnung und schema-tische Darstellung des Bauloses 8

6.2.2 Örtliche geologisch – hydrogeologische Bedingungen Im Bereich des Bauloses erreichen die quartären Flussschotter der Münchner Schot-terebene Mächtigkeiten bis 10 m. Sie werden von tertiären, Mergeln und teils Mer-gelsteinen unterlagert. Diese wiederum werden von Sandlinsen durchsetzt.

Der Grundwasserspiegel steht in den stark durchlässigen Flussschottern bei etwa 3,50 m ab Geländeoberkante an. Eine umfassende Grundwasserabsenkung wäh-rend der Bauzeit durfte nicht stattfinden. Jedoch musste zur Verringerung des Auf-triebes der Mergel unter der Bauwerkssohle, sowie zur sicheren Herstellung der Schlitzwände eine vorauseilende Entspannung des Grundwassers in den Sandlinsen durchgeführt werden (sog. Außenbrunnen).

Die Schlitzwände binden bis zu 20 m in die dichten Mergel ein. Dadurch ist der ein-geschlossene Bodenkörper gegen Grundwasserzutritt geschützt und kann nach vor-auseilender Entwässerung (sog. Innenbrunnen im Schlitzwandtrog) unter einem De-ckel wie üblich ausgehoben werden. Weil die großräumliche Grundwasserströmung gen Norden gerichtet ist und eine max. Spiegeldifferenz Nord-Süd von 50 cm infolge der Strömungsbehinderung durch das fertige Bauwerk nicht überschritten werden darf, mussten im gesamten Baulos umfangreiche Dükermaßnahmen vorgenommen werden.

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6.2.3 Die Schlitzwand - Deckelbauweise Bei diesem Bauverfahren handelt es sich um eine sogenannte halboffene Bauweise, d.h. der Baugrubenaushub erfolgt im Schutze von zunächst ausgeführten Schlitz-wänden und eines von Wand zu Wand hergestellten Deckels. Der Bauablauf wird im Folgenden beschrieben und anhand einfacher Darstellungen veranschaulicht.

Schematische Darstellung der Schlitzwand - Deckelbauweise

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Schlitzwandherstellung im 2-Phasenverfahren Nach Errichten der Leitwände erfolgte der Aushub im Schlitzwandfräsverfahren durch die Firma SPIE Spezialtiefbau GmbH. Aufgrund der anfänglich schlechten Führung der Schlitzwandfräse durch die Leitwände allein, müssen beim Fräsverfahren die ers-ten Meter immer mittels Schlitzwandgreifer ausgehoben werden. Nur so können der-zeit beim Fräsverfahren die Anforderungen an Vertikalität der Schlitzwandlamellen erfüllt werden.

Auf dem besuchten Baulos wurde bis etwa 4 m Tiefe gegreifert. Es wurden alle Schlitzwände 1,20 m dick und bewehrt (10 cm Betondeckung) ausgeführt [Abbildung a)]. In die Schlitzwandfugen wurden zur Abdichtung 10 cm breite Fugen-bänder jeweils mit der Abschalbohle eingebracht. Die Lamellenbreite beträgt 7,50 m (3-schnittige Lamelle), lediglich im Bereich einer unmittelbar die Schlitzwand beglei-tenden Hauptwasserleitung musste zur Begrenzung der Verformungen des Bodens und der Leitungszone die Lamellenbreite auf 2,50 m herabgesetzt werden (einschnittige Lamelle).

An die Schlitzwandqualität wurden Anforderungen bezüglich der Lotabweichung von höchstens 4mm/m und bezüglich der Unebenheit der Schlitzwandoberfläche im öf-fentlich zugänglichen Bereich von max. 2cm/m2 (wegen geplanter Wandverkleidung) gestellt. Besonders letzteres war im quartären Flussschotter oft nicht möglich, weil Mehrausbruch aus den Wänden der Schlitze nicht immer zu verhindern war (verglei-che Standsicherheitsnachweis offener Schlitz). Deshalb kommt eine Teilschnittma-schine zum Einsatz, welche zu große hohlraumseitige Aufwölbungen abfräst.

Außerdem bestand die Gefahr, dass beim Kontraktorbetonieren der Beton nicht schnell genug durch die engmaschigen Bewehrungskörbe hindurch die Stützsuspen-sion horizontal verdrängen konnte, was somit zu lokal schlechter Betonqualität an der Schlitzwandoberfläche führte. Des weiteren kam es zum Aufschwimmen der Beweh-rungskörbe in einzelnen Lamellen, wodurch Probleme mit der Anschlussbewehrung der Zwischendecken und der Sohle entstanden.

Abschnittsweise Deckelherstellung Nach der Fertigstellung der Schlitzwände, wurde eine Baugrube bis etwas unterhalb der späteren Deckelunterkante ausgehoben. Nachdem mindestens die obersten 50 cm der Schlitzwände rückgebaut (Vermischen von Beton und Suspension bedingt mindere Betonqualität) und die Wandbewehrung freigelegt waren, wurde eine Sau-berkeitsschicht eingebaut. Auf diese wiederum wurden verklebte Folienbahnen als Trennung Beton/Untergrund verlegt, um später eine möglichst ebene und glatte De-ckelunterseite zu erhalten. Außerdem wurde innenseitig entlang der Schlitzwände zwischen Deckel und Wandoberkante eine Sandschicht eingebaut. Dies geschah deshalb, weil es beim Rückbau zu vertikalen Abplatzungen des Wandbetons kam und somit ein optimaler Anschluss des selbstverdichtenden Deckelbetons an die Schlitzwände nicht gewährleistet werden konnte. Nach dem der 1,00 m dicke, be-wehrte Deckel betoniert und tragfähig war, konnte mit dem Absenken des Grund-wasserspiegels im eingeschlossenen Bodenkörper begonnen werden [Abbildung b)].

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6.2.4 Baugrubenaushub und Überdeckung des „Deckels“ Mit dem Absenken des Grundwasserspiegels erfolgte unter dem Deckel der Baugru-benaushub. Dabei diente ein Teil des Haufwerkes zum Bedecken des Deckels und zur vorübergehenden Wiederherstellung der Geländeoberfläche. Die Deckelüberde-ckung im Baulos 8 beträgt dabei etwa 3,00 m [Abbildung c)].

Zusätzlich wurde nun die bereits erwähnte Sandschicht zwischen Deckel und Schlitzwand entfernt, die Fuge mit Druckluft gereinigt und mit Spritzbeton ausge-spritzt.

Um eine größere Aushubsleistung zu erreichen, wurde zusätzlich zu den Rampen der separaten Schalterhallen in den beiden Bahnhofsköpfen (im Rahmen eines Son-dervorschlages der ARGE) auch im Kreuzungsbereich über die geplante südwestli-che Treppenrampe (Oberfläche/Schalterhalle) und über eine vorübergehende, am Deckel aufgehängte Brückenkonstruktion geschuttert (dort wo später eine Treppen-anlage die Schalterhalle mit dem Bahnsteig der U 1 verbindet). Parallel zu den Aushubarbeiten wurden die Schlitzwanddurchbrüche für Ausgänge hergestellt.

6.2.5 Einbau der Zwischendecken Beim Herstellen der 1,00 m dicken Zwischendecken wurde analog der Deckelherstel-lung vorgegangen, lediglich die Anbindung der Decke an die Schlitzwände (An-schlussbewehrung) gestaltete sich einfacher. Die Zwischendecken dienen zugleich als horizontale Aussteifung zwischen den Schlitzwänden [Abbildung d)].

An den Stirnseiten des Gleisbereiches im Bahnhof der Linie U 3, dort wo der Vortrieb der Streckentunnel nach Osten per TBM stattfinden, beziehungsweise eine Verlänge-rung der Linie U 3 nach Westen per TBM noch geplant wird, sind die Zwischende-cken und die Sohle mit einer Anvoutung (Verdickung) ausgeführt worden.

6.2.6 Einbau der Aussteifung Der vollständige Aushub bis nahe den Schlitzwandunterkanten konnte in den Bahn-steighallen nicht ohne Aussteifung vonstatten gehen. Bei Erreichen der Solltiefe wäre der verbleibende Bodenkörper zwischen den Schlitzwandfüßen zu geringmächtig und somit nicht in der Lage gewesen, Konvergenz der Schlitzwandfüße infolge des Erd- und Wasserdrucks zu verhindern. Deshalb baute man im Bahnsteigsbereich der tiefergelegenen Linie U 3, in Höhenla-ge des Bahnsteiges der U 1, ein sogenanntes Aussteifungsrost ein [Abbildung e)]. Dieses besteht aus Betonsteifen mit liegenden elliptischen Querschnitten (architek-tonisch bedingte Form), welche als Sichtbeton hergestellt wurden.

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Aussteifungsrost im Bahnsteigbereich der U3

Im Bahnsteigsbereich der höhergelegenen Linie U 1 waren nur vorübergehende Aussteifungen geplant und in Form von vorgespannten Stahlträgern etwa 3-4 m oberhalb Sohlunterkante eingebaut worden.

Vorübergehende Aussteifungen im Bahnsteigsbereich der U1

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Um diese Aussteifungen schnellstmöglich wieder ausbauen zu können, wurde im Rahmen eines Sondervorschlages der ARGE nach Ende der Aushubarbeiten anstatt der geplanten einfachen Sauberkeitsschicht, eine aussteifende Sauberkeitsschicht eingebaut. Diese besteht aus einer mittig 30 cm dicken, sich seitlich zu den Schlitz-wänden auf 20 cm verjüngenden, mit Stahlmatten bewehrten Betonschicht. Nach Einbau der aussteifenden Sauberkeitsschicht konnten die vorübergehenden Ausstei-fungen wieder entfernt werden.

6.2.7 Herstellung der Sohle mit Sohlbalken Auf die Sauberkeitsschichten wurde eine ca. 1,00 m dicke, unverankerte, bewehrte Sohle betoniert. Weil diese nicht in der Lage ist, den Sohldruck infolge Auftriebes nur über ihre Anschlussbewehrung auf die Schlitzwände zu übertragen, sind zusätzlich sogenannte Sohlbalken vorgesehen. Diese tragen den hohen Sohldruck in Form von Schubspannung über je eine 1,20 m hohe Kontaktfläche zur Schlitzwand (mit An-schlussbewehrung) in die Schlitzwände ein. Nach Herstellung des Sohlbalkens ist der Ringschluss hergestellt und der Hohlraumbau als solches abgeschlossen, die Entspannungswasserhaltung kann eingestellt werden. Im Anschluss werden dann die schwingungsisolierten Gleiströge, sowie restliche In-nenausbauten errichtet werden. [Abbildung f)].

6.2.8 Besonderheiten beim Bau eines Kreuzungsbereiches Direkt im Kreuzungsbereich der Bahnhöfe der U1 und der U 3 mussten die Schlitz-wände ausgebrochen werden. Um trotzdem eine Auflagerung der Zwischendecken zu erreichen, wurden parallel mit den Bewehrungskörben 4 Stahlstützen in die Schlitzwände einbetoniert. Diese bestehen aus Stahlrohren (Durchmesser ca. 80 cm, Wandstärke 8 cm) mit max. etwa 26 m Länge inklusive eines 2 m langen Fußdorns.

Stahlstützen in der gemeinsamen Schalterhalle U1 / U3

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Diese Rohre wurden auf der Baustelle aus einzelnen Schüssen zusammenge-schweißt, wobei der oberste Rohrschuss nur zum Einstellen in den Schlitz benötigt wurde und eine Schraubverbindung genau in Höhe Deckelunterkante besaß. Weil die Stahlstützen auch zwischen den Gleisen eingebaut werden mussten, bestanden sehr hohe Anforderungen bezüglich deren Vertikalität. Deshalb wurde diese beim Einbau mittels, im Rohr angebrachter, Inklinometer gemessen. Nachdem die Schlitzwände bis auf Deckelunterkante rückgebaut waren, konnte der oberste Rohrschuss abgeschraubt werden. Außerdem sind jeweils in Höhe Unterkan-te Deckel bzw. Zwischendecken Ringe auf die Rohre geschweißt, um als Auflager zu dienen.

Der Bewehrungsgehalt der Zwischendecken bzw. des Deckels in Stützennähe ist so groß und engmaschig, dass beim Betonieren extra eine feinere Körnung (0/16) des Zuschlages verwendet werden musste.

6.3 Baulos 1 der Linie U3 - Nord (Berichterstatter: Chris Reinhold, 11. Semester Spezialtiefbau)

(Der beauftragte Berichterstatter konnte bis zum Redaktionsschluss am 02.12.2002 kein Manuskript vorlegen.)

Quellen:Informationsbroschüren des Baureferats HA U – Bahn - Bau der Landeshauptstadt München: U1 - West, Baulos 8, Bahnhof Olympia – Einkaufszentrum mit Strecken-tunnel und U3 - Nord, Baulos 1, Bahnhof Olympiapark Nord und Streckentunnel

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7 Der Thüringer Dachschieferbergbau – Befahrung des Tage-baus Schmiedebach sowie von Einrichtungen zur Bearbeitung des Rohschiefers Exkursionsbetreuung: Herr Dipl.-Geol. Baum, Vereinigte Thüringer Schie-

ferwerke GmbH & Co. KG (VTS)

Berichterstatter: Falko Schmidt, 3.Semester Geotechnik und Bergbau

Zur Lagerstätte Der Thüringer Dach- und Wandschiefer wird durch die VTS in Schmiedebach abge-baut und vor Ort in einer Spalthütte verarbeitet. Nebenprodukte sind unter anderen Schiefersplitt und Blähschiefer.

Die Lagerstätte liegt im intensiv gefalteten und geschieferten Grundgebirge, im Drei-eck Franken, Vogtland und dem Thüringer Schiefergebirge.

Herr Dipl.-Geol. Baum gab uns einen Einblick in die regionale Geologie: Die Entstehung ist karbonatischen Ursprungs. Im Devon setzte die Karbonatisierung ein und im untersten Karbon kamen Phylite, Feldspatvertreter, Quarz und auch zu einem geringem Anteil Pyrit hinzu.

Die Schieferlagen werden wie folgt unterteilt: Zunächst der Rußschiefer, mit einem hohem Kohlenstoff - und Pyritgehalt. Der Koh-lenstoff verleiht dem Schiefer die charakteristische Farbe. Der Kohlenstoffgehalt ist mit 0,5 bis 1,5 % zu hoch, damit ist die Haltbarkeit des Schiefers herabgesetzt, und das Material für Dachschiefer ungeeignet. Folgend sei der dunkelkiesige Schiefer genannt und der darauf folgende blaue Stein, der 0,3 bis 0,5 % Kohlenstoff besitzt und keinen Pyrit aufweist. Die letzte Schieferschicht bildet der dunkle Stein, wobei hier der Kohlenstoff- und Pyritgehalt wieder steigt. Die drei letztgenannten Lagen sind als Schiefer zu gebrauchen und werden auch abgebaut. Die Flyschsedimente lösen dann den Schiefer ab, und die Grauwacken nehmen zu.

Das Gebirge hat eine intensive Faltenbildung erfahren (SE vergent) und hat jüngere Schichten über ältere gekippt. Der Tonschlamm wurde unter Wasserentzug zu Ton-stein Der weitere Druck und die Ausrichtung der Plättchen erzeugten den Tonschie-fer. Am Schiefer kann man gut die Transversalschieferung, das heißt, den Winkel zwischen Schichtung und Schieferung erkennen.

Die ac - Klüfte haben sich senkrecht zur Faltenachse ausgebildet, fallen 10° bis 20° ein und streichen nach SW die Schieferung fällt 45° ein und Streicht nach NW. Ein „Untervorschieben“ der Schieferlagers, die sogenannte Schuppentektonik , hat die Lagermächtigkeit auf 15 bis 25 Meter verdoppelt.

Die Lagerstätte liegt in der Frankenwälder Querzone, die eine sehr gute Durchschie-ferung aufzeigt.

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Geschichte des Tagebaus Historische Aufzeichnungen gehen bis in das Jahr 1485 zurück. Aus diesem Jahr ist eine Rechnung für das Neudecken eines Schlosses erhalten. Bauern und kleine Handwerker bauten zunächst für den Eigenbedarf im Tagebauverfahren ab. Da da-bei zuviel Abraum entstanden war, ging man in den Jahren 1860/1870 zum Unterta-geabbau über, dem Thüringer Hohlbau. Dazu fuhr man eine Richtstrecke in das La-ger auf und danach begann man vertikale Stollen, um den Abbau von oben nach un-ten voranzutreiben. Vorort wurde das Gestein in Abraum und Rohstein getrennt und der Abraum wurde mit gefördert. Ein weiterer Nachteil war die geringe Firstsicherheit. Ab 1960 ging man zum Rheinischen Abbau über, einem horizontalen Schlitzbau mit einer Grundfläche bis zu 700 m². Der sogenannte schwebende Verhieb ermöglichte es, den Abraum vor Ort abzusetzen, es musste allerdings immer ein Absatzhaspel-berg erhalten werden.

Am Standort Lehesten wurde 1990 die Produktion wegen Lagerstättenerschöpfung eingestellt und 2000 wurde Unterloquitz aus wirtschaftlichen Gründen geschlossen. Im Tagebau Schmiedebach werden jährlich ca. 100000 Tonnen Masse bewegt, wo-bei die Ausbeute an Rohstein ca. 8500 Tonnen beträgt. Im Betrieb in Schmiedebach arbeiten 50 Mitarbeiter im Schiefer und in Unterloquitz ca. 170. In Unterloquitz wird Blähschiefer als Zuschlagstoff für die Betonindustrie und als Streumittel hergestellt, des Weiteren werden an der Mahlanlage Schiefersplitt für die Besandung von Dach-pappen und Schiefermehl als Trägerstoff für die Pharmaindustrie erzeugt.

Gesamtansicht des Schiefertagebaus

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Abbauverfahren Es kommen Bohrgeräte (Commando 100 und Ranger, Fa. TAMROCK), Radlader mit Schaufel oder Gabel, Mobilbagger (Radbagger), Kettenbagger (40t Nutzlast) und knickgelenkte Muldenkipper vom Typ Volvo (30t Nutzlast) zum Einsatz. Die Gewin-nungssprengungen werden im Bohrraster 4x4m großkalibrig (90-105mm) mit dem Ranger und die Knäpper- und Böschungssprengungen kleinkalibrig (30-45mm) mit dem Commando 100 vorgenommen.

Es wird Schwarzpulver verwendet, da dieses ein hohes Gasvolumen entwickelt und die Blöcke „sanft“ aus dem Verband löst. Die Bohr- und Sprengarbeiten werden aller 14 Tage durch eine Fremdfirma ausgeführt. Sehr große Blöcke (Knäpper) werden durch erneutes Anbohren mit kleinem Kaliber zerlegt.

Selektion des Rohsteines Abtransport des Abraummaterials

Das lose Haufwerk wird mit dem Mobilbagger in Abraum und Rohstein selektiert. Der Radlader bringt den Rohstoff zur Spalthütte, der Kettenbagger belädt die Muldenkip-per und diese bringen den Abraum zu der am Rand gelegenen Halde. Das ungeeig-nete Material wird für Schiefersplitt verwendet.

Verarbeitung von für die Dach- und Wandschieferplatten – Herstellung unge-eignetem Rohmaterial zu Schiefersplitt

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Verarbeitung des Rohschiefers Die großen Schieferplatten werden mit einer doppelten Kolbsäge in handliche Stücke zerkleinert und zunächst von einem Arbeiter mit Spalteisen und Hammer entlang der Schieferung auf ungefähr 5mm gespaltet.

Aufspalten der Schieferplatten von Hand

Im nächsten Arbeitsschritt wird die Form des Schiefers je nach Deckart geschnitten. Danach werden die Löcher eingestanzt und die fertigen Schiefer zu Paletten zu un-gefähr 750 kg verpackt. Die Arbeiter werden nach Akkordlohn bezahlt und ein Blick in die Arbeitshalle zeigte, wie schwer die Arbeitsbedingungen sind.

Zuschneiden des Schiefers Spalthütte

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8 Befahrung des Großtagebaus Kamsdorf zur Gewinnung von Kalkstein und Grauwacke

Exkursionsbetreuung: Großtagebau Kamsdorf, ein Unternehmen der Wayss & Freytag Gruppe, Betriebsleiter und Geschäftsführer Herr Kastner

(Berichterstatter: Michael Dahlke, 11. Semester Geotechnik)

Der Großtagebau Kamsdorf befindet sich im Dreieck Thüringer Wald, Franken und Vogtland in der Nähe von Saalfeld. Geologisch gehört er zum Thüringer Schieferge-birge und es handelt sich hier stratigraphisch vorwiegend um Quarzite, Tonschiefer und Grauwacken. Das Gebirge ist intensiv gefaltet und geschiefert.

In der Lagerstätte können 3 Nutzminerale unterschieden werden: 1. Kalkstein mit einer Mächtigkeit von 15 – 22m 2. Tonschiefer 3. Grauwacke mit einer Mächtigkeit von über 30 m.

Diese werden auch jeweils selektiv abgebaut.

Tagebau Kamsdorf – Gesamtansicht

Der Bergbau-Unternehmer ist Besitzer eines Areals von 325 ha (einschließlich Bergbaurechten), wobei zur Zeit nur eine Fläche von 100 ha vom Bergbau in An-spruch genommen wird. Es liegt ein Nutzungsplan für die nächsten 27 Jahre vor.

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Seit dem frühen Mittelalter bis 1956 wurden in Kamsdorf Kupfer, Kobalt und Nickelerze im Tiefbau gefördert. Später sind dann auch Eisenerze mit Gehalten von ca. 20 – 30 % Fe abgebaut worden (sog. eisenschüssiger Kalkstein). 1963 wurde der Großtagebau Kamsdorf in Betrieb genommen, der danach vorwie-gend Zuschlagstoffe für die metallurgische Industrie lieferte. Mitte der 70er Jahre erfolgte eine Umstellung der Produktion auf Düngekalk und Zu-schlagstoffe für die Bauindustrie. Es erfolgte zu dieser Zeit noch kein Abbau der liegenden Grauwacke.

Abbautechnologie Der Abbau erfolgt im Strossenbau mittels Bohren und Sprengen und wird vom Groß-tagebau komplett selbst realisiert.

BohrenGebohrt werden Großbohrlöcher mit 95 mm Durchmesser und einer Tiefe von bis zu 30 m. Im Weichgestein wird ein drehendes Bohrverfahren und im Hartgestein ein schlagendes Bohrverfahren angewendet. Die Bohrlochabstände betragen im Weich-gestein 4,5 m x 4,5 m und im Hartgestein 2,8 m x 2,8 m bzw. 3,5 m x 3,5 m.

SprengenEs wird vorwiegend mit patronierten Sprengstoff gearbeitet. Der Füllungsgrad der Bohrlöcher beträgt dabei 70 – 80 %. Ab einer erforderlichen Menge von Sprengstoff ca. 3 – 3,5 t pro Sprengung wird Sprengstoff jedoch gepumpt und dabei ein Füllungsgrad von nahezu 100 % erreicht. Für das Weichgestein wird ANC und elektrische Zünder sowie im Hartgestein gelatinöser Sprengstoff mit nicht elektrischen Zündern eingesetzt. Die erforderliche Sprengstoffmenge beträgt für den Kalksteinabbau 250 – 300 g/m³ und für die Grauwacke 500 g/m³. Sprengerschütterungen werden mittels Kontrollmessungen überwacht.

LadenIm Einsatz sind seit den 80er Jahren russische Hochlöffelseilbagger mit 210 t Eigengewicht, einer installierten elektrischen Leistung von 250 kW und einem Löffelinhalt von 4,5 – 5 m³. Weiterhin werden Hochlöffelhydraulikbagger mit 100 t Eigengewicht und einem Löffelinhalt von 4 m³ eingesetzt.

Russischer Hochlöffelseilbagger Hochlöffelhydraulikbagger

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TransportDer Transport des Haufwerks erfolgt durch Muldenkipper mit 50 t bzw. 60 t Nutzlast zu einer auf dem Gelände des Tagebaus befindlichen stationären Vorbrecheranlage bzw. zu einer semimobilen Brecheranlage.

Zerkleinerung Die Grauwacke und der Kalkstein werden in der Vorbrecheranlage auf unter 300 mm zerkleinert und anschließend über eine Bandbrücke zur weiteren Verarbeitung trans-portiert. Auf dem Gelände des Großtagebaus befindet sich weiterhin eine semimobile Brecheranlage für die Produktion von Frostschutzmaterial (Straßenbau) sowie eine Kalkmahlanlage.

Semimobile Brecheranlage Stationäre Brecheranlage

Allgemeines zum Abbau Nach 1991 wurde der Abbau für die Qualitätssicherung auf Mehrstrossenabbau umgestellt. Die Wasserhaltung bereitet beim Tagebaubetrieb keine Probleme, da das zufließende Wasser über Grubenbaue des Altbergbaus abgeleitet werden kann. Die Produktion von Gesteinen betrug bis 1992 2 Mill. t und liegt zur Zeit bei 800 000 t – 1 Mill. t im Jahr. Ebenfalls im Großtagebau erfolgt ein Abbau von Tonschiefer als Streckungsmittel für fette Tone für die Ziegelindustrie. Seit dem Jahr 2000 erfolgt auch eine Düngemittelproduktion (Kalkmahlanlage) im Großtagebau.

Rekultivierung und Deponie-Wirtschaft Bis 1994 wurde das Prinzip „gleiche Fläche Abbau / gleiche Fläche der Landwirt-schaft rekultiviert wieder zur Verfügung stellen“, angewendet. Seit 1994 erfolgt eine Verfüllung des Großtagebaus mit Bauschutt und Aushub und seit März 2002 auch mit 1,3 Mill. m³ Braunkohlenasche aus dem früheren Industrie-kraftwerk Schwarza.

Besonderheit des Großtagebaus Der Tagebau wird über Altbergbau geführt. Es werden dabei ab und zu untertägige Hohlräume angeschnitten.