Stahlrohrvortrieb DN 600 mit GRUNDORAM Gigant zur Stromversorgung

02.11.20 - Gute Nachrichten im Sommer 2019: Der Stahl- und Technologiekonzern ThyssenKrupp investiert in seinem Werk ThyssenKrupp Gerlach am Standort Homburg/Saar rund 80 Mio. Euro für den Bau einer neuen Schmiedelinie, mit der künftig Vorderachsen für Nutzfahrzeuge gefertigt werden sollen. Langfristige Lieferverträge mit verschiedenen LKW-Herstellern wurden bereits abgeschlossen. Anfang 2021 soll mit der Serienlieferung der Achsen gestartet werden. Die Vorderachsen-Fertigung ist ein neues Geschäftsfeld für das saarländische Werk, das bislang ausschließlich Kurbelwellen geschmiedet hat. Umso zufriedener äußerte sich im Juli 2019 Alexander Becker, Chef des Bereichs Schmiedetechnologie: „Unsere Kunden haben sich ganz bewusst für den Standort Homburg entschieden. Sie haben ihre Aufträge dort platziert, um sich in Zeiten von internationalen Zollrisiken und steigenden Logistikkosten eine verlässliche Zulieferung dieser Spezialbauteile innerhalb Europas zu sichern." Herzstück der neuen Schmiedelinie wird eine rund 10 m hohe und 1.700 t schwere Schmiedepresse mit einer geballten Presskraft von 16.000 t sein.

Strom für die Schmiedelinie

Noch besser klingen die Nachrichten im Winter/Frühjahr 2020: Die Schmiedepresse befindet sich in Erfurt in der Fertigung, die Vorbereitungen und Planungen für den Bau der Schmiedelinie in Homburg laufen auf Hochtouren. Damit die neue Schmiedelinie überhaupt betrieben werden kann, ist zunächst eine erweiterte Stromversorgung auf dem Betriebsgelände der ThyssenKrupp Gerlach, u. a. auch für den neuen Induktionsofen PL 20 zur Stahlschmelze, Voraussetzung. Zuständig dafür sind die Stadtwerke Homburg (SWH), die ihre Planung für die dafür notwendigen Maßnahmen zusammen- und vorgestellt haben:

• die Erweiterung des Umspannwerks Beeden um ein Schaltfeld
• der Bau einer neuen Kabeltrasse zwischen dem UW Beeden und der Abnehmerstation 1 der ThyssenKrupp Gerlach
• die technische Anbindung an die neue Abnehmerstation 1
• sowie die Inbetriebnahme

Bereits im März wird die Erweiterung des Umspannwerks Beeden um ein Schaltfeld realisiert; mit einem Schwerlasttransporter werden die Elemente des Schaltfeldes geliefert und installiert. Es folgt der Bau der 750 m langen Kabeltrasse zwischen dem UW Beeden und der Station 1 der ThyssenKrupp Gerlach.

Sportliche Voraussetzungen

Im ersten Bauabschnitt der Trasse werden auf 350 m Länge in der Jägerhausstraße die Produktrohre für Steuerkabel, Lichtwellenleiter und Mittelspannungskabel in 1,20 m Tiefe verlegt. Dann wird es spannend: Die Kabeltrasse muss eine in Betrieb befindliche Bahnlinie sowie die jeweils davor und dahinter gelegenen Gehwege und Straßenabschnitte der Kreuzung von Jägerhausstraße und Neuer Industriestraße queren, um dann wieder geradewegs bis zur Abnehmerstation 1 auf dem Werksgelände fortgeführt zu werden.

Die äußeren Rahmenbedingungen für die Querung sind sportlich: Die Gesamtstrecke (Straße/Gehweg – Bahntrasse – Gehweg/Straße) beträgt 12 m, vorhandene Ver- und Entsorgungsleitungen kreuzen respektive den Arbeitsraum, und der westliche Straßenrand grenzt an eine steile Böschung. Nicht zuletzt werden sowohl die Bahnstrecke als auch die Straßenkreuzung hier im Homburger Industriegebiet stark frequentiert.
 

Enge Verhältnisse, klare Entscheidungen

 
Die Verantwortlichen der Stadtwerke entschieden mit Blick auf die Rahmenbedingungen, auf den zeitlichen Aspekt und auf die wirtschaftlichen Vorteile schnell: die Querung wird im unterirdischen, dynamischen Vortriebsverfahren, und zwar im Stahlrohrvortrieb, durchgeführt. Allein nach ökonomischen Gesichtspunkten wäre eine Querung in offener Bauweise höchst ineffizient und außerdem: Die Deutsche Bahn hat eine offene Bauweise gar nicht zugelassen.
 
Mit dem Stahlrohrvortrieb beauftragten sie die Diesler Tief- und Straßenbau GmbH, Bauhof Homburg, die bei dieser Maßnahme von TRACTO-TECHNIK-Mitarbeiter Michael Gastreich beraten und unterstützt wurde. Er hat für diesen Stahlrohrvortrieb den Einsatz eines GRUNDORAM Typ Gigant vorgesehen, da hier hohe Maß- und Zielgenauigkeit sowie absolute Zuverlässigkeit gefragt waren. Mit dieser Rohrramme, die eine Schlagenergie von bis zu 2.860 Nm entwickelt, lassen sich Stahlrohre als Schutz- und/oder Medienrohre von 200 mm bis zu 2.000 mm Durchmesser ohne aufwändiges Widerlager, beispielsweise für eine Pressbohrung, unter Straßen, Gleisanlagen, Gebäuden etc. in den Bodenklassen 1 bis 5 einrammen.  
 

Gruben, Rohre, Schneidschuhe

 
Mit den wendigen Baggern und ein paar händischen Schaufeleinheiten hatte das Team die Start- und Zielbaugrube mit 2,30 m Tiefe schnell in den lockeren, aber stehenden Buntsandsteinschichten ausgehoben. Die Möglichkeit für die Einrichtung eines Widerlagers für einen Pressvortrieb gab es definitiv nicht, da die Startbaugrube beengt zwischen einer bestehenden Abwasserleitung und dem vorgeschriebenen Abstand zu den Bahnschienen angeordnet war.
 
Die beiden jeweils 6 m langen Stahlrohre mit einem Durchmesser DN 600 und einer Wanddicke von 12,5 mm lagen am Tag der Unterquerung direkt neben der Startbaugrube bereit; sie sollen als Schutzrohre später drei 20-kV-Leitungen aufnehmen. Zur Reduzierung der Mantelreibung beim Vortrieb wurde innen und außen ein Schneidschuh aufgeschweißt: der innere direkt am Rohranfang, der äußere ca. 1,5 m weiter zurückgesetzt, um dem Rohr zusätzlich eine ‘ordentliche‘ Führung im Erdreich zu ermöglichen.
 

Achtung, fertig, rammen

 
Am Kran hängend wurde dann das erste 6 m lange Stahlrohr in die Startgrube herabgelassen, in Position gebracht und mit wenigen Handgriffen die Schlagsegmente eingesetzt. „Sie verhindern das Aufbördeln der Rohre und begünstigen die optimale Einleitung der Schlagenergie“, so Michael Gastreich, der mit großer Gelassenheit und Routine diese vorbereitenden Arbeiten durchführt. Dann setzt er noch einen Entleerungskegel auf, mit dem bereits während der Rammung das Erdreich teilweise austreten kann.   
 
Jetzt war alles bereit, die hoch belastbare, nur 2 m lange Rohrramme konnte in die Startbaugrube hinabgelassen und montiert werden. Nach ihrer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Stahlrohr und nach Anschluss an den Druckluftkompressor verblieben genau noch 20 cm Platz zu besagter Abwasserleitung. Absolute Maßarbeit! Nun konnte der Vortrieb gestartet werden: Druckluft ‘an‘, keine zusätzliche Steuerung nötig, und los ging‘s. In dem lockeren sandigen Boden rammte der GRUNDORAM Gigant das 6 m lange Stahlrohr DN 600 in 2,30 m Tiefe in gerade mal 18 Minuten präzise unter die erste Hälfte der Gesamtstrecke. Da die Struktur des umgebenden Erdreichs bei der Rammung nicht zerstört wird, war auch sichergestellt, dass der Rohrstrang stabil in den Boden eingebettet wurde.
 
Schnell und unkompliziert wurde die Ramme samt Schlagsegmenten und Entleerungskegel wieder abgekoppelt, das zweite Stahlrohr in die Startbaugrube hinabgelassen, an das erste Rohr angeschweißt und die Ramme für den zweiten Vortrieb wie gehabt montiert und gestartet. Nach 45 Minuten erreichte der nun 12 m lange Rohrstrang die Zielbaugrube jenseits von Straße und Bahntrasse – die Unterquerung war ohne Probleme und ohne Hindernisse gelungen.
Das beim Vortrieb aufgenommene, nicht ganz ausgetretene Erdreich in der Rohrleitung wurde abschließend mittels Saugbagger entfernt. 
      

80 Mio. gut investiert

 
Für die Stadtwerke Homburg lief bislang alles nach Plan; auch für den restlichen Bauabschnitt der insgesamt 750 m langen Kabeltrasse bis zur neuen Abnehmerstation 1 der ThyssenKrupp Gerlach sowie für die technische Anbindung und Inbetriebnahme wird das wohl so sein. Die Fertigstellung der Schmiedelinie und der Beginn der Serienlieferung stehen für Anfang 2021 auf der Agenda. Auch für ThyssenKrupp Gerlach wird wohl alles nach Plan verlaufen. „Die Hauptpresse der neuen Schmiedelinie ist die erste Exzenterpresse, die weltweit in dieser Größenordnung, Leistungskraft und mit dieser Umsetzungsgeschwindigkeit in Betrieb geht“, sagt Dr. Franz Eckl, Geschäftsführer des Schmiedewerks in Homburg. „Mit diesem Aggregat können wir jährlich rund 360.000 Schmiedekomponenten herstellen.“
Die Querung der Kabeltrasse von Bahnlinie und Straße mit dem dynamischen Vortriebsverfahren hat in Hinblick auf hohe Kosten- und Zeitersparnis zum planmäßigen Gelingen dieses ehrgeizigen Projekts beigetragen. Was für gute Nachrichten!