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-1- NO DIG BERLIN 2017 Symposium and Exhibition 28 31 March Paper 1-1 Vortriebsarbeiten werden nicht nur vom Baugrund bestimmt Beispiel Spei- cherbecken Simmering Dipl.-Ing. Thomas Milkovics, Wiener Stadtentwässerung (Wien Kanal) Als Reaktion auf die Folgen des längst auch bei uns spürbaren Klimawandels, der extreme Wetterkapriolen und Starkregenereignisse mit sich bringt, errichtete die Stadt Wien unter einem Sportplatz in Simmering (11. Wiener Gemeindebezirk) das größte unterirdische Regenwasserspeicherbecken Österreichs. Das Speicherbecken wird von zwei Transportkanälen gespeist und dient der Zwischenspeicherung von Regenwasser aus dem Kanalnetz von Simmering. Das gegenständliche Bauvorha- ben hat im Herbst 2013 begonnen und wurde im Frühjahr 2016 abgeschlossen. Es ist der letzte Baustein einer insgesamt 86 Millionen Liter Regenwasser fassenden Speicherkette in und um den 11. Wiener Gemeindebezirk und stellt mit einem Inves- titionsvolumen von 36 Millionen Euro eines der größten Kanalprojekte Europas dar. Die Transportkanäle wurden zur Gänze in unterirdischer Bauweise aufgefahren. Da- bei wurde die Planung und Durchführung der Vortriebsarbeiten nicht nur von den ge- otechnischen Rahmenbedingungen maßgebend beeinflusst, sondern in gleichem Ausmaß von anderen Randbedingungen bestimmt, die auf den ersten Blick keine technische Relevanz zu haben scheinen Der Vortrag gibt eine Übersicht über die geotechnischen und anderen Randbedingungen aus der Sicht des Bauherrn, 1. Die Planung des Gesamtbauvorhabens Bedingt durch die topographischen Gegebenheiten wurden Starkregenereignisse in den letzten Jahren in großen Teilen des 11. Wiener Gemeindebezirks verstärkt wirk- sam. Am 13. August 2010 fielen im Süden von Wien in zehn Minuten mit 40 Liter Regen pro Quadratmeter mehr als sieben Prozent der Jahresniederschlagsmenge. Derartige Niederschläge kommen sonst eher nur in tropischen Regenwäldern vor. Kein Kanalnetz der Welt kann derartige Regenereignisse erfassen, müssen doch Abwasserkanäle so dimensioniert sein, dass sie bei "normaler" Wetterlage das Ab- wasser transportieren können. Der Kanal ist also keine Hochwasserschutzanlage, dennoch reagiert die Wiener Stadtentwässerung auf diese Entwicklungen. Insgesamt 20 Quadratkilometer und drei Verwaltungsbezirke umfasst das Betrach- tungsgebiet zum Überflutungsschutz für den 11. Wiener Gemeindebezirk. Das Tal des Liesingbachs im Süden von Wien spielt dabei eine bedeutende Rolle, fließen doch von dort bei Niederschlägen große Mengen an Mischwasser zur Wiener Haupt-

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NO DIG BERLIN 2017

Symposium and Exhibition 28 – 31 March

Paper 1-1

Vortriebsarbeiten werden nicht nur vom Baugrund bestimmt – Beispiel Spei-cherbecken Simmering

Dipl.-Ing. Thomas Milkovics, Wiener Stadtentwässerung (Wien Kanal)

Als Reaktion auf die Folgen des längst auch bei uns spürbaren Klimawandels, der extreme Wetterkapriolen und Starkregenereignisse mit sich bringt, errichtete die Stadt Wien unter einem Sportplatz in Simmering (11. Wiener Gemeindebezirk) das größte unterirdische Regenwasserspeicherbecken Österreichs. Das Speicherbecken wird von zwei Transportkanälen gespeist und dient der Zwischenspeicherung von Regenwasser aus dem Kanalnetz von Simmering. Das gegenständliche Bauvorha-ben hat im Herbst 2013 begonnen und wurde im Frühjahr 2016 abgeschlossen. Es ist der letzte Baustein einer insgesamt 86 Millionen Liter Regenwasser fassenden Speicherkette in und um den 11. Wiener Gemeindebezirk und stellt mit einem Inves-titionsvolumen von 36 Millionen Euro eines der größten Kanalprojekte Europas dar. Die Transportkanäle wurden zur Gänze in unterirdischer Bauweise aufgefahren. Da-bei wurde die Planung und Durchführung der Vortriebsarbeiten nicht nur von den ge-otechnischen Rahmenbedingungen maßgebend beeinflusst, sondern in gleichem Ausmaß von anderen Randbedingungen bestimmt, die auf den ersten Blick keine technische Relevanz zu haben scheinen Der Vortrag gibt eine Übersicht über die geotechnischen und anderen Randbedingungen aus der Sicht des Bauherrn,

1. Die Planung des Gesamtbauvorhabens

Bedingt durch die topographischen Gegebenheiten wurden Starkregenereignisse in den letzten Jahren in großen Teilen des 11. Wiener Gemeindebezirks verstärkt wirk-sam. Am 13. August 2010 fielen im Süden von Wien in zehn Minuten mit 40 Liter Regen pro Quadratmeter mehr als sieben Prozent der Jahresniederschlagsmenge. Derartige Niederschläge kommen sonst eher nur in tropischen Regenwäldern vor. Kein Kanalnetz der Welt kann derartige Regenereignisse erfassen, müssen doch Abwasserkanäle so dimensioniert sein, dass sie bei "normaler" Wetterlage das Ab-wasser transportieren können. Der Kanal ist also keine Hochwasserschutzanlage, dennoch reagiert die Wiener Stadtentwässerung auf diese Entwicklungen.

Insgesamt 20 Quadratkilometer und drei Verwaltungsbezirke umfasst das Betrach-tungsgebiet zum Überflutungsschutz für den 11. Wiener Gemeindebezirk. Das Tal des Liesingbachs im Süden von Wien spielt dabei eine bedeutende Rolle, fließen doch von dort bei Niederschlägen große Mengen an Mischwasser zur Wiener Haupt-

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kläranlage. Deshalb war es wichtig, auch an der "Quelle" Maßnahmen zur Retention zu treffen.

Als erste Baumaßnahme des Schutzkonzepts der Wiener Stadtentwässerung wurde im Zeitraum 2002 bis 2006 der „Liesingtal-Sammelkanal-Entlastungskanal“ errichtet. Der Stauraumkanal ist 5,3 Kilometer lang und weist auf die gesamte Länge einen Durchmesser von 2,4 Meter auf. Über Trennbauwerke sind die im Einzugsgebiet lie-genden Regenwasserkanäle an den neuen Entlastungskanal angeschlossen. Bei einem starken Regenereignis kann dieser Entlastungskanal mit Hilfe von Regulier-bauwerken in eine kaskadenförmige Stauraumkette unterteilt werden und damit eine Stauraumkapazität von ca. 17 Millionen Liter aktiviert werden. Bei einem herkömmli-chen kleinen Regenereignis wird die Stauraumkette in erster Linie genutzt, um den aus den Regenwasserkanälen kommenden verschmutzten Spülstoß aufzufangen.

Als zweite wichtige Baumaßnahme wurde im Jahr 2012 die ehemalige Kläranlage Blumental im 23. Bezirk als Speicherbecken umgebaut. Es konnten hier zusätzliche 20 Millionen Liter Speichervolumen zur Retention zur Verfügung gestellt werden.

Durch diese beiden Großinvestitionen und durch eine Vielzahl von kleineren Maß-nahmen im Kanalnetz wird der Zufluss zum Kanalnetz in den 11. Wiener Gemeinde-bezirk im Fall von Starkregenereignissen für zirka zwei Stunden zurückgehalten.

Die Analyse des Extremregenereignisses vom 13.8.2010 zeigte, dass trotz der oben beschriebenen Rückhaltemaßnahmen in einem topographisch ungünstig gelegenen Teilgebiet des 11. Wiener Gemeindebezirks lokale Überflutungen aus dem Kanalnetz auftreten können. Als Gegenmaßnahme wurde für dieses Gebiet das größte unterir-dische Regenwasserspeicherbecken Österreichs unter einem nahe gelegenen Sportplatz gebaut.

Das Speicherbecken wird von zwei tief liegenden Transportkanälen gespeist, welche im Rohrvortriebsverfahren unter den bestehenden Mischwasserkanälen errichtet wurden. Im Starkregenfall wird an 4 Punkten das überschüssige Regenwasser aus dem bestehenden Kanalnetz in die Transportkanäle abgeleitet und in das Speicher-becken eingeleitet. An zwei Anknüpfungspunkten der Transportkanäle zum beste-henden Mischwasserkanalnetz leiten zwei Trennbauwerke mittels gesteuerter Schie-ber das Regenwasser in die Transportkanäle ab und an zwei Anknüpfungspunkten erfolgt die Einleitung jeweils über eine Wehrschwelle und eine Drosselöffnung.

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Die nachstehende Abbildung 1 zeigt eine Übersicht über das Projektgebiet mit den beiden Transportkanälen und dem Speicherbecken.

Abbildung 1: Übersichtslageplan zum Projekt mit Darstellung der Transportka-näle und des Speicherbeckens

Das neue Speicherbecken kann bis zu 28,5 Millionen Liter Wasser zwischenspei-chern. Die beiden neuen Transportkanäle verfügen mit einem Durchmesser von zwei Meter und einer Länge von 1,97 Kilometer über ein zusätzliches Fassungsvermögen von sechs Millionen Liter. Um das Becken nach einem Regenereignis wieder vorzu-halten, sorgen leistungsstarke Pumpen für eine rasche Entleerung über das Kanal-system in Richtung Wiener Hauptkläranlage.

Besonders erfreulich sind natürlich auch die Synergien, die sich mit der Standortwahl am Sportplatz ergeben. Der in die Jahre gekommene Sportplatz wurde nach dem Beckenbau erneuert und damit eine Verbesserung des Sportangebots erreicht.

Mit diesem Maßnahmenpaket, das in den Jahren 2002 bis 2016 umgesetzt wurde und ungefähr100 Millionen Euro gekostet hat, erreicht die Wiener Stadtentwässerung im Liesingtal und im 11. Wiener Gemeindebezirk einen verbesserten Überflutungs-schutz aus dem Kanalnetz.

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1.1. Die Konzeption des Speicherbeckens

Für den unterirdischen Speicher wurde auf dem Gelände eines Sportplatzes ein ide-aler Standort gefunden. Gilt es doch, an einem topografischen Tiefpunkt des Bezir-kes das 90 Meter lange, 45 Meter breite und 7 Meter tiefe Becken unterzubringen.

Eine geotechnische Besonderheit des Baugrundes unter dem Sportplatz war die Einwirkung von 2 Grundwasserhorizonten auf das Bauwerk. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen die statisch und betrieblich günstige Beckenform.

Abbildung 2: Querschnitt Speicherbecken

Abbildung 3: Längenschnitt durch das Speicherbecken und das Pumpwerk

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1.2. Die Konzeption des Rohrvortriebs

Ein zentrales Element der Funktion des Speichersystems ist die Ableitung von über-schüssigem Regenwasser aus dem bestehenden Kanalnetz in die beiden Transport-kanäle.

Die einschränkenden Rahmenbedingungen für die Trassenwahl der Transportkanäle waren:

- Der Erhalt des bestehenden Mischwasserkanalnetzes - Die ausschließlichen Benutzung von Grundstücken der Stadt Wien - Die 4 genannten Ableitungspunkte an 4 Straßenkreuzungen - Die Verlegung der neuen Transportkanäle unter den bestehenden Einbauten

und unter den Baumalleen - Große Transportleitungen anderer Einbautenträger durchziehen das Projekts-

gebiet - Die Aufrechterhaltung der Verkehrsströme während der Errichtung

Abbildung 4 zeigt einen charakteristischen Straßenquerschnitt des Projektsgebiets.

Abbildung 4: Charakteristischer Straßenquerschnitt

Als Baumethode wurde die geschlossene Bauweise gewählt.

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2. Grundprinzipien und Details der Ausschreibung

2.1. Das Speicherbecken

Die Bauausschreibung wurde als Generalunternehmerauftrag konzipiert und um-fasst die Bauleistungen, die maschinelle Ausrüstung für das Pumpwerk und die Trennbauwerke, sowie die elektrotechnische Ausrüstung inkl. Mess- und steuertech-nische Ausrüstung.

Da das Speicherbecken und das angeschlossene Pumpwerk von zwei Grundwas-serhorizonten betroffen ist, wurde im Bereich des Beckens eine 60 cm dicke Einpha-sendichtwand und im Bereich des Pumpwerkes eine 80 cm dicke Stahlbetonschlitz-wand als Abdichtungsmaßnahme im obersten Grundwasserhorizont ausgeführt. Für die Sicherheit gegen Grundbruch aus dem zweiten Grundwasserhorizont musste für den Beckenaushub und den Betonbau eine provisorische Wasserhaltung mit 25 Brunnen DN 150 betrieben werden.

Die Auftriebssicherheit des leeren Speicherbeckens im Ausbauzustand wurde durch Einbindung von 148 Stück bewehrten Zugpfählen (Schneckenortbetonpfähle mit D=60cm) in die Bodenplatte des Speicherbeckens erreicht.

2.2. Die Transportkanäle

Zur Sicherstellung der optimalen Qualität der Transportkanäle wurden für die Vor-triebsrohre wurden die nachstehend angeführten wichtigen Details in der Ausschrei-bung festgelegt:

Ö Stahlbeton - Vorpressrohre nach DIN EN 1916 und DIN V1201

Ö Mindestbetongüte: C40/50/B6/C3A frei

Ö Lieferung von schalungsgehärteten Rohren (Mindesterhärtungsdauer 4-6 Std.)

Ö Planmaß der inneren und äußeren Betonüberdeckung: 40 mm

Ö Fugendichtung = Gleitkeildichtung aus Elastomere mit dichter Struktur

Ö Mindestwandstärke 25 cm

Ö Mindestinnendurchmesser 200 cm

Ö Druckübertragungsringe aus Hartholz (Sandwichbauw.) und aus Panzer-schläuchen (System "Hydraulische Fuge")

Ö Einbau und Betrieb eines Fugenerfassungssystems zur digitalen Erfassung der Fugenspalten und -breiten nach Wahl (Mindestanzahl = 2 Stk. je Vor-triebsstrecke)

Ö Max Baulängentoleranz = +/- 8 mm

Ö Bestätigung der Betondeckung und Bewehrungsabnahme durch ein Ingeni-eurbüro für mind. 30% der gelieferten Rohre

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Als zulässige Maximalabweichungen von der projektierten Linie der Sohle wurde für die Vortriebsstrecken ein Wert von +/- 50 mm in vertikaler Richtung und ein Wert von +/- 100 mm bzw. +/- 200 mm in horizontaler Richtung festgelegt.

Für die 4 Vortriebsstrecken wurden drei Zielschächte, drei Revisionsschächte und zwei Startschächte geplant.

2.3. Die Einsteigschächte

Für den gesamten Rohrstrang wurde die Herstellung von 18 Einsteigschächten ge-plant. Davon wurden 5 Einstiegschächte in den Zielschächten, in den Revisions-schächten und in einem Startschacht versetzt. Die übrigen wurden nach Abschluss der Vortriebsarbeiten zentrisch über dem Vortriebsrohr hergestellt.

3. Einige Eckdaten der Baustelle

Die wesentlichen Eckdaten der Baustelle sind nachstehend zusammengefasst:

Ö Speicherbecken mit 28 500 m3 Speichervolumen und 40 000 m3 umbautem Raum

Ö Betonkubatur ca. 6 800 m3 mit 1075 To. Bewehrungsstahl

Ö 148 bewerte Betonzugpfähle (D=60 cm) mit einer Gesamtlänge von 1731 lfm

Ö an das Speicherbecken angebaute Pumpenhaus mit 3 trocken aufgestellten Pumpen

Ö Förderleistung der Pumpen max. 1,8 m3/sec.

Ö 4 Vortriebsstrecken mit einer Gesamtlänge von 1.974 lfm

Ö Anzahl der Vortriebsrohre DN 2000 = 491 Stk.

Ö Abgebauter Boden/Aushubmenge = ca. 9 650m3 fest = ca. 1000 LKW-Fuhren

Ö Mittlere Bodenüberdeckung über dem Rohrscheitel = 5,8m

Ö Mittlerer Grundwasserstand über der Rohrsohle = 4,5m

Ö Engster gefahrener Bogenradius: 300 m

Ö Geringstes Sohlgefälle: 1 %o

Ö 1551 Bohrungen zur vorbereitenden Bodenstabilisierung vor Beginn der Vor-triebsarbeiten

Ö Messung und Steuerung der Abwasserströme

Ö Einbindung aller Pumpen und Schieber in die Kanalnetzsteuerung der Stadt Wien

Ö Kosten der Baumeisterarbeiten = 28,8 Mio. Euro brutto (24 Mio. Euro netto)

Ö Gesamtkosten = 36 Mio. Euro brutto (30 Mio. Euro netto)

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4. Die geologischen und hydrogeologischen Rahmenbedingungen und das Konzept der Vortriebsarbeiten

4.1. Der Baugrund

Der Rohrvortrieb wurde im Grenzbereich zwischen den jungen (holozänen) Donau-Alluvionen (Kiese und Sande) und den jungmiozänen Sedimenten des Oberpannon (Schluffe und Sande) aufgefahren, wobei stellenweise auch Deckschichtsedimente (Ausande und Aulehme) berührt wurden.

Von wesentlicher Bedeutung für diese geologischen Formation waren die früher ständig wechselnden Flussverläufe und Fließgeschwindigkeiten der zahlreichen Haupt- und Nebenarme der Donau. Neben einer Ab- und Umlagerung von Schotter-massen aus den Alpen und der Böhmischen Masse bildeten sich laufend Sand- und Schotterbänke, Inseln und Kolke, so dass Schichtstärke und Zusammensetzung der Sedimente einer ständigen Veränderung unterworfen waren. Deutlich erkennbar sind diese wechselhaften Sedimente aus einer Rammkernbohrung mit Liner-Kerngewinn in der Abbildung 5.

Abbildung 5: Unterschiedliche Sanddominanz im holozänen Donau-Alluvium

Die aufzufahrenden, quartären Sedimente sind gemäß geologisch-geotechnischen Gutachten der Stadt Wien gekennzeichnet durch:

- mitteldicht bis dicht gelagerte, vorwiegend runde Kies/Sande, die in Oberflä-chennähe eher locker bis mitteldicht gelagert sind

- Deutliche Sedimentstrukturen, Schrägschichtung und offene Strukturen (Aus-fallskörnung)

- unterschiedlicher Sandgehalt - Hohe Grundwasserdurchlässigkeit zwischen 5*10-3 - 1*10-4 m/s, bei Fehlkorn-

kiesen bis zu 5*10-2 m/s

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Ebenfalls vortriebsrelevant waren die überlagernden Deckschichtsedimente (Auleh-me und Ausande) sowie die unterlagernden Feinkornsedimente des Miozäns, die sowohl sand- als auch schluffdominiert ausgeprägt waren und damit in unterschiedli-cher Art und Weise auf die wesentlichen Prozesse des Rohrvortriebes, nämlich Ab-bau, Ortsbruststützung, Förderung, Separierung und Entsorgung Einfluss nahmen.

Mit Ausnahme des etwas höher trassierten Schlussabschnittes des längsten Vortrie-bes befand sich der Vortriebsquerschnitt durchgehend im ersten Grundwasserstock-werk der Donau-Alluvionen. Der Grundwasserspiegel lag zwischen 3 und 7 m unter der Geländeoberkante.

4.2. Geotechnische Konzeption des Vortriebs

Nachdem es auf Grund der nur geringen und schwankenden Dicke der quartären Sedimente sowie querender großer Einbauten nicht möglich war, den Vortrieb zur Gänze in den quartären Sedimenten zu planen, wurden neben einer intensiven bo-denphysikalischen Untersuchung (Kornverteilung, Kornform, Lagerungsdichte, Abra-sivität, Scherfestigkeit, etc.) des kiesdominierten Donauschotters verstärkt auch un-gestörte Bodenproben aus den miozänen Sedimenten entnommen, um insbesondere das Verklebungspotential der anstehenden tonigen Schluffe zu ermitteln.

Mit den Ergebnissen der Erkundung wurde an Hand der vorliegenden Bohrprofile eine gedachte „Grenzlinie“ (= Oberkante) und Ausprägung (schluffdominiert oder sanddominiert) der miozänen Sedimente im geotechnischen Längenschnitt der Aus-schreibung definiert, damit diese für die Kalkulation des Vortriebsaufwandes heran-gezogen werden konnte.

Als Vortriebsverfahren wurde eine geschlossene Schildmaschine mit suspensions-gestützter Ortsbrust und Druckluftpolster zur Stützdruckregulierung in einem vorab verbesserten Untergrund vorgegeben.

Zur Kontrolle der Vortriebsarbeiten wurde dem Auftragnehmer vorgeschrieben, seine elektronisch erfassten Vermessungs-, Vortriebs-, Verfahrens- und Maschinendaten lückenlos zeitgesteuert bzw. pro Rohrschuss elektronisch aufzuzeichnen und über eine Visualisierungs- und Auswertesoftware dem Auftraggeber zur Verfügung zu stel-len.

Um einerseits einen ungleichmäßigen Bodenabbau und unkontrollierten Bodenaus-trag an der Ortsbrust zu verhindern bzw. weitgehend zu minimieren und andererseits auch die zu erwartende Setzungsmulde auf max. 2 cm bzw. höchstens 1:300 abzu-flachen bzw. Setzungsdifferenzen auszugleichen, wurden vorauseilende Stabilisie-rungsinjektionen (= Niederdruckinjektionen) als weitere Anforderung an den Rohrvor-trieb in der Ausschreibung definiert. Diese mussten mindestens in einem rechtecki-gen Querschnitt von 4,10 x 4,10 m ausgeführt werden und sollten allfällige natürlich vorkommende, offene Bodenstrukturen in der unmittelbaren Umgebung des Vor-triebsquerschnittes stabilisieren.

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Die Erfahrungen der Wiener Stadtentwässerung zeigen, dass es ohne Bodenverbes-serung in sandigen Kiesen zu unterschiedlichen Abbaugeschwindigkeiten und damit unterschiedlichen Bodenentnahmemengen kommen kann, die in der Folge zu einem Verbruch führen könnten. Die Stabilisierungsinjektionen dienen zur Schaffung von einheitliche Bedingungen im Hinblick auf die Abbaubarkeit des Bodens und zur Ver-hinderung von Mehrentnahmen durch die Vortriebsmaschine.

Die Bodenverbesserungsmaßnahmen wurden funktionell ausgeschrieben. Auf Grund der gegenseitigen Beeinflussung von Stützsuspension und Injektionsgut konnte der Auftragnehmer den Bohrraster, die Injektionsmethode und die Injektionsmischung der Niederdruckinjektionen frei wählen. Es musste lediglich der im Verbesserungs-querschnitt zu erzielende Durchlässigkeitsbeiwert von kf < 5 x 10-4 m/s erreicht we-den. Dies wurde auf der Baustelle im Rahmen von Eignungsversuchen in einem Ver-suchsfeld und lokal entlang der Vortriebsstecke vorab durch Open End Tests über-prüft.

Der Donauschotter weist einen hohen Quarzgehalt und somit hohe Abrasivitätswerte auf. Dieser Abrasivität wurde mit geplanten Werkzeugkontrollen in Revisionsschäch-ten Rechnung getragen. Es wurden die Baugrubensicherungen von 3 Revisions-schächten mittels DSV Säulen errichtet und in den ca. 3 x 3m großen Revisionsöff-nungen konnten die Werkzeuge des Schneidrades einer Revision unterzogen wer-den bzw. das Schneidrad getauscht werden.

4.3. Ermittlung der Kampfmittelbelastung vor Baubeginn

Für das Projektsgebiet wurde eine vertiefte Vorstudie zur Ermittlung der Kampfmittel-belastung aus den Kämpfen des 2. Weltkriegs durchgeführt. Sie lieferte Erkenntnisse über eine mögliche Belastung des Untergrundes mit Kampfmitteln.

Die Auswertung stützte sich auf verfügbare Luftaufnahmen und auf historische Do-kumente und führte zu folgenden Ergebnissen:

Ö im Auswertungsgebiet konnten Bombenabwürfe recherchiert werden

Ö in den Vortriebsabschnitten sind unterschiedliche Grade der Gefährdung (sie-he Lageplan gemäß Abbildung 6) zu erwarten

Ö mit dem Auffinden von Bombenblindgängern muss gerechnet werden

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Abbildung 6: Lageplan aus dem Gutachten der Kampfmittelfernerkundung

5. Die Ausführung der Vortriebsarbeiten

5.1. Maschinelle Ausrüstung

Die Vortriebsarbeiten wurden mit einer AVND Maschine (AVND 2 000) der Firma Herrenknecht durchgeführt . Das am Schneidrad anliegende Drehmoment betrug dabei 780 KNm.

Die Auswahl der Abbauwerkzeuge war grundsätzlich auf Lockergestein und die Sta-bilisierungseigenschaften abzustimmen. Zusätzlich mussten die Werkzeuge die Ein-fahrten in die Baugruben aus Schlitzwandbeton bzw. DSV-Säulenbeton beherrschen. Dementsprechend kam ein Mischbodenbohrkopf mit einem Außendurchmesser von ca. 2 555 mm zum Einsatz

Die nachfolgende Abbildung 7 zeigt das verwendete Schneidrad.

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Abbildung 7: Werkzeichnung des verwendeten Scheidrads

5.2. Details zur Ausführung der Vortriebsarbeiten

Die geplanten Einzelvortriebe wurden in 14 Monaten realisiert. Vortriebsstrecke 1 (166 m) und Vortriebsstrecke 3 (503 m) wurde als Gerade mit konstanter Steigung von 1‰ ausgeführt. Die zweite und längste Vortriebsstrecke (843 m) wies in der La-ge mehrere Links- bzw. Rechtskurven und in der Höhe neben Teilen mit konstanter Steigung auch Bereiche mit vertikalen Kurven auf. Die zuletzt gebaute Vortriebsstre-cke wurde als Kurvenstrecke realisiert.

Der engste Kurvenradius der Vortriebsstrecken wurde mit R = 300m ausgeführt.

Als Druckübertragungselemente kamen bei den geraden Vortriebsstrecken Hartholz-ringe und bei den Kurvenhaltungen das System der „Hydraulischen Fuge“ zur Druck-übertragung zum Einsatz.

Gemäß dem Ausschreibungskonzept der Wiener Stadtentwässerung mussten bei allen 4 Vortriebsstrecken planmäßige Werkzeugkontrollen in Revisions- und Ziel-schächten durchgeführt werden. Dazu wurden 3 Revisionsschächte errichtet und ein Zielschacht am Knotenpunkt der beiden Transportkanäle als Revisionsschacht ge-nützt. Bei insgesamt 6 Zwischenstopps wurde das Schneidrad getauscht und der Vortrieb konnte jeweils nach 2 bis 3 Arbeitstagen fortgesetzt werden. Werkzeug-wechsel unter Tage waren nicht erforderlich.

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6. Die „sonstigen“ Rahmenbedingungen der Vortriebsarbeiten

6.1. Das Verkehrskonzept sollte immer mit Schockbildern erklärt werden

Die Abwicklung der Vortriebsarbeiten im innerstädtischen Gebiet stellte für alle Pro-jektbeteiligten eine große Herausforderung dar. Vor Baubeginn wurde von der Wie-ner Stadtentwässerung ein Verkehrskonzept erarbeitet, in dem die zur Verfügung stehenden Bauflächen und die Verkehrslenkung eingetragen wurden.

Abbildung 8 zeigt einen der 32 Detailpläne des Verkehrskonzepts.

Da der Aufrechterhaltung des Verkehrs und von 4 Autobuslinien besondere Auf-merksamkeit geschenkt werden musste und praktisch keine Umleitungsmöglichkei-ten für den Verkehr in diesem Gebiet vorhanden waren, wurde die Lage des Start-schachts, der Zielschächte, der Revisionsschächte und der Trasse der Vortriebsstre-cken von nachstehenden Faktoren bestimmt:

- Anbindungspunkte an das bestehende Kanalnetz - Aufrechterhaltung der Führung der Autobusbuslinien - Aufrechterhaltung mindestens einer Fahrspur für jede Fahrtrichtung - Minimierung der Entfernung von Einbauten vor der Herstellung der Schächte - Mögliche Größen von Baustelleneinrichtungsflächen und Lagerplätzen - Platzbedarf für das Ausheben der Vortriebsmaschine in den Zielschächten - Verkehrsführung für die Errichtung von Anschlusskanälen nach den Vortriebs-

arbeiten - Erforderliche Lärmschutzmaßnahmen und Abstand zu Wohnhäusern

Abbildung 8: Auszug aus dem Verkehrskonzept für die Verkehrslenkung beim Startschacht 2

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Das Verkehrskonzept und der erforderliche Platzbedarf für die Durchführung der Ar-beiten wurde von der Wiener Stadtentwässerung bei einer mehrstündigen Sitzung mit der Verkehrsbehörde, der Bezirksbürgermeisterin und den Vertretern der Ver-kehrsbetriebe besprochen und schlussendlich ohne wesentliche Änderungen als Bei-lage für die Ausschreibung frei gegeben. Die Notwendigkeit der Sperre ganzer Fahr-bahnhälften für die Baudurchführung wurde an Hand von „Schockfotos“ von großen Baumaschinen (Abbildung 9) erläutert.

Abbildung 9: Schlitzwandgerät für die Herstellung des Startschachts 2

6.2. Die Verkehrsbehörde und die Bezirksbürgermeisterin fordern, dass alle Vorbereitungsarbeiten gleichzeitig durchgeführt werden müssen

Aus den Erfahrungen vorangegangener Großprojekte hat die Wiener Stadtentwässe-rung bei der Wahl der Trassen der Vortriebsstrecken berücksichtigt, dass die voraus-eilenden Injektionen zur Bodenstabilisierung und die Herstellung der drei Zielschäch-te und der Revisionsschächte im Straßenraum gleichzeitig und bei Aufrechterhaltung einer Fahrspur pro Fahrtrichtung ausgeführt werden sollten. Im Verkehrskonzept wurde dieser Ablauf der Arbeiten eingetragen. Bei der Diskussion des Verkehrskon-zepts wurde dann auch von der Bezirksbürgermeisterin die Forderung nach gleich-zeitiger Abwicklung der Arbeiten erhoben und das Verkehrskonzept konnte geneh-migt werden, da dieser Wunsch bereits berücksichtigt worden war.

Abbildung 10 zeigt die gleichzeitige Herstellung der Injektionsbohrungen und die DSV Arbeiten für einen Revisionsschacht.

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Abbildung 10: DSV Arbeiten am Revisionsschacht und Bodeninjektionsarbei-ten bei Aufrechterhaltung der Fahrspur neben der Baustelle

6.3. Die für den Vortrieb benötigten Schächte müssen lange vorher vorbe-reitet werden

Für die 4 Vortriebsstrecken wurden drei Zielschächte, drei Revisionsschächte und ein Startschacht im Straßenraum errichtet.

Der Startschacht wurde als Doppelstartgrube in jeweils zwei Vortriebsrichtungen be-nutzt. Als Baugrubensicherung kam eine ausgesteifte 60 cm dicke Stahlbeton-schlitzwände und Grundwasser entspannende Bohrbrunnen zum Einsatz.

Abbildung 11 zeigt den Startschacht 2. Die über die Baugrube verlaufenden zahlrei-chen Einbauten (Straßenentwässerung, Telecom Leitung, Gasrohr, Wasserrohr und Stromleitung) mussten vor der Errichtung der Schlitzwand verlegt werden. Die ge-plante Lage des Startschachts zeigt das Bemühen der Wiener Stadtentwässerung nach Minimierung dieser Einbautenverlegungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Verkehrskonzepts. Nach dem Abschluss der Vortriebsarbeiten wurde im Innern

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des Startschachts ein Einsteigschacht eingebaut und danach die Leitungen wieder rückverlegt.

Abbildung 11: Lageplan des Startschachts 2 mit Schlitzwandausteilung und Einbauten

6.4. Die Wünsche der Baugrundgutachter werden den Schlaf der Anrainer stören

Die Baugrundgutachter der Stadt Wien haben für alle Vortriebsarbeiten einen Tag- und Nachtbetrieb empfohlen, da bei längerem Stillstand der Vortriebsarbeiten die Gefahr eines Verbruchs an der Ortsbrust zunimmt. Auch die ausführende Firma ist an einem Tag- und Nachtbetrieb interessiert, da sie damit eine kontinuierliche Aus-lastung der Maschinen und des Personal erreichen könnte und den Bauablauf opti-mieren könnte.

Der Ansatz, alle Vortriebsarbeiten im Tag- und Nachtbetrieb durchführen zu lassen, wurde vor Ausschreibungserstellung mit der zuständigen Gewerbebehörde bespro-chen. Die Gewerbebehörde forderte, dass die verschiedenen Anrainersituationen bei der Durchführung der Vortriebsarbeiten berücksichtigt werden müssen und dass vor Erteilung einer behördlichen Vorgenehmigung für Nachtarbeiten ein schalltechni-sches Gutachten eines spezialisierten Ingenieurbüros vorzulegen ist.

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Als Ergebnis des Gutachtens und der behördlichen Vorgenehmigung wurden beim Startschacht 1 (am Sportplatz) Nachtarbeiten mit baulichen Lärmschutzmaßnahmen von der Behörde erlaubt und beim Startschacht 2 die Durchführung der Vortriebsar-beiten im Tag- und Nachtbetrieb nicht gestattet. Abbildung 12 zeigt die Lärmschutz-maßnahmen beim Startschacht 1, welcher wegen der Lage in einer Geländevertie-fung mit nur einer niedrigen Lärmschutzkonstruktion ausgerüstet wurde.

Abbildung 12: Startschacht 1 mit Lärmschutzwand und Anrainerwohnanlage

Die Abbildungen 13 und 14 zeigen die Baustelleneinrichtung für die Vortriebsarbeiten am Startschacht 2. Abbildung 14 zeigt sehr deutlich, dass trotz des Einsatzes von schallgedämpften Aggregaten beim Startschacht, an dieser Örtlichkeit auch eine 6 m hohe Lärmschutzwand die Anrainer nicht vor dem Baustellenlärm schützen würde. Arbeiten in der Nacht durften daher beim Startschacht 2 nicht durchgeführt werden.

6.5. Detailanpassungen der Baustelleneinrichtung auf Grund der Ver-kehrssituation

Der öffentliche Verkehr (eine städtische Autobuslinie) und der Individualverkehr musste für beide Fahrtrichtungen beim Startschacht 2 aufrecht erhalten werden und die Länge der ersten Teilfläche der Baustelleneinrichtung musste wegen einer ein-mündenden Seitenstraße beschränkt werden.

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Abbildung 13: Baustelleneinrichtung – Fläche 1 neben dem Startschacht 2

Für die Abwicklung der Vortriebsarbeiten konnte daher die Siebanlage und die Schutterbox nur auf der gegenüberliegenden Seite des Startschachts aufgestellt werden.

Abbildung 14: Baustelleneinrichtung – Fläche 2 gegenüber dem Startschacht 2

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7. Zusammenfassung

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die umfangreichen Vorarbeiten in der Planungsphase und die Ausführung durch qualifizierte Auftragnehmer zu einer Einhaltung von Qualität, Bauzeit und Kosten geführt haben.

Sowohl das umfangreiche Verkehrskonzept, als auch das Konzept der vom Auftrag-geber angeordneten Werkzeugkontrolle haben sich bei der Ausführung der Rohrvor-triebsarbeiten bewährt.

Leider bleibt von den jahrelangen Bemühungen vieler Arbeiter, Poliere und Ingenieu-re wenig Sichtbares für die Öffentlichkeit übrig. (Abbildung 15).

Abbildung 15 : Dies bleibt nach den jahrelangen Arbeiten sichtbar

Auch das begehbare Speicherbecken kann nur mehr von den Mitarbeitern der Wie-ner Stadtentwässerung besichtigt werden. (Abbildung 16).

Abbildung 16 : Speicherbecken mit Eventbeleuchtung für ein Bürgerfest