Kopenhagen/Dänemark (ABZ). – Beim Bau des Nordhavnstunnels in Kopenhagen hat die Grundbau Nord GmbH erstmals das Vibrationsbohrgerät VibroDrill VD 150 von terra infrastructure eingesetzt. Das Gerät kam bei den Ankerbohrungen für die Baugrubensicherung zum Einsatz und konnte nach Angaben des Unternehmens deutliche Zeitvorteile gegenüber herkömmlicher Schlagwerktechnik erzielen..
Der rund 1,4 km lange Nordhavnstunnel ist ein zentrales Infrastrukturprojekt der dänischen Straßenbehörde Vejdirektoratet zur Entlastung des Stadtteils Østerbro und zur besseren Anbindung des Hafenareals Nordhavn. Etwa 700 m des Bauwerks verlaufen als Unterwassertunnel unter der Bucht von Svanemøllehavn, der Rest wird im Cut-and-Cover-Verfahren erstellt.
Die Ausführung erfolgt durch ein Joint Venture der Unternehmen MT Højgaard Danmark und BESIX. Mit einem Projektvolumen von rund 2,6 Milliarden Dänischen Kronen begann der Bau 2024, die Inbetriebnahme ist für Ende 2027 vorgesehen. Für die Baugrubensicherung wurden jeweils rund 300 m lange und 12 m tiefe Baugruben mit drei bis vier Ankerlagen gesichert. Die ersten Ankerlagen wurden in Tiefen zwischen 25 und 35 m gebohrt. Die Bohrarbeiten erfolgten im Duplexverfahren mit einem Außen- und einem Innengestänge.
"Während das Außengestänge mit Ringbohrkrone das Bohrloch absichert und das Eindringen von Wasser oder Erdreich verhindert, arbeitet im Inneren ein zweites Gestänge, das eine Vollbohrkrone antreibt und später das Verfüllen der Zementsuspension übernimmt", erklärt Kenneth Paetsch von der Grundbau Nord GmbH. Mit einem Bohrwinkel zwischen 25 und 30° wurde nach unten gebohrt.
Die Bohrstangen und Rohre wurden in Zwei-Meter-Sektionen eingesetzt. Nach Erreichen der Endtiefe von etwa 27 m erfolgte die Einbringung des Zements über das Innengestänge. Eine besondere Herausforderung stellte laut Grundbau Nord der Grundwasserdruck in den unteren Ankerlagen dar. Um den Austritt von Grundwasser und Bohrgut an der Spundwand zu verhindern, wurde ein speziell entwickeltes Bohrpackersystem (Preventer) eingesetzt.
Dieses System ermöglichte es, die Bohrstelle direkt am Bohrgerät gegen die Spundwand abzudichten. Der VibroDrill VD 150 wurde nach Herstellerangaben für Ankerbohrungen, Mikropfähle, Geothermie, Geotechnik und Überlagerungsbohrungen entwickelt. Das Gerät arbeitet mit einer Zentrifugalkraft von 240 kN bei Frequenzen bis 120 Hz und erreicht Bohrtiefen bis zu 100 m. Das System wiegt je nach Modell zwischen 500 kg und 1,5 t. Ein integriertes Vibrationsdämpfungssystem soll Belastungen für Mensch und Maschine reduzieren.
Die Schallemissionen liegen laut terra infrastructure unterhalb von 100 dB(A) Schallleistung. Beim Kopenhagener Projekt setzte Grundbau Nord zunächst zwei Bohrgeräte mit handelsüblichen Bohrhämmern ein. Pro Bohrung von ungefähr 25 m benötigten die Teams damit im Schnitt zwei bis drei Stunden. Ein drittes Bohrgerät – ein HBR 605 – wurde mit dem VibroDrill VD 150 ausgerüstet.
Für vergleichbare Bohrungen in den oberen Lagen reduzierte sich die Bohrzeit auf etwa 40 Minuten. "Wo das Schlagwerk in größeren Tiefen an Wirkung verliert, hält der VibroDrill die Vibrationsenergie über die gesamte Bohrlänge konstant", erklärt Paetsch weiter. "So ließen sich die Bohrungen deutlich schneller und gleichmäßiger herstellen." In den unteren Lagen, wo Flintstein direkt anstand, glichen sich die Leistungen von Vibro- und Schlagwerk wieder an. Der leistungsstarke VibroDrill VD 150 lastete die HBR 605 grenzwertig aus und erwärmte bei steigenden Umgebungstemperaturen das Hydrauliköl des Trägergeräts stark.
Grundbau Nord setzt mittlerweile einen kleineren VD 100 auf einer HBR 605 auf weiteren Baustellen in Deutschland ein, etwa beim Klinikum Braunschweig und beim Hotel Atlantik in Hamburg. Dort sei das Verhältnis zwischen Trägergerät und Bohrantrieb auch hydraulisch betrachtet besser abgestimmt.
