Gefrierkörper, Vereisungsbaustelle, Niederlande

Rijnlandroute Tunnels

Vereisung von acht Querschlägen des Rijnlandroute Tunnels in Leiden, Niederlande

Auftraggeber

ARGE COMOL 5

Organisation

ARGE JV Freezing Comol 5 bestehend aus den Firmen REDPATH DEILMANN und DMI Injektionstechnik

Ort

Leiden, Niederlande

Ausführungszeitraum

Mai 2020

bis Dezember 2021

Projektbeschreibung

Zwischen den Autobahnen A44 und A4 in Leiden entstand ein innovativer Straßentunnel mit zwei parallelen Röhren, je 2,5 km lang. Ziel war es, die Verkehrsanbindung zu verbessern, wirtschaftliche Impulse für die Region zu schaffen und Engpässe zu beseitigen.

Technische Umsetzung

Die Bodenvereisung für die Querschläge zwischen den Tunnelröhren erfolgte mit hochmodernen Gefriermaschinen und innovativer Bohrtechnik. Diese Methode ermöglicht eine wasserdichte Konstruktion, indem der sandige Boden auf bis zu -25 °C abgekühlt wird. Innerhalb von 40 Tagen bildet sich ein stabiler Frostkörper, der den Bau ohne Wassereinbruch ermöglicht.

„Kälte braucht Zeit.“ Nach dem Testen und der vollständigen Inbetriebnahme der Gefriermaschinen bedarf es je nach Querschlag mindestens 40 Tage, bis sich ein fester Frostkörper gebildet hat.

Instandhaltung und Technologie

Die zuvor in Ägypten eingesetzten Gefriermaschinen wurden vor ihrem Einsatz im Rijnlandroute-Projekt gründlich überholt. Dies zeigt, wie wichtig eine sorgfältige Wartung und Anpassung von Maschinen für ihre langfristige Nutzung und den spezifischen Anforderungen neuer Projekte ist.

Innovative Bauweise

Im Rahmen dieses Projekts wurden die Bohrungen bereits vom ersten Tunnel aus vorgenommen, obwohl der zweite Tunnel noch nicht vollständig fertiggestellt war. Die Herausforderung bestand darin, die Bohrungen präzise und zielgenau abzuschließen.
Zusätzlich wurde eine Oberflächenkühlung installiert, um einen vollständigen Frostkörper als Dichtung am Zieltunnel zu garantieren. Diese Methode könnte zukünftige Tunnelbauprojekte erheblich beschleunigen.

Bauphase

Bei der Vereisung von Querschlägen werden Gefrierrohre in den Boden eingebracht. Durch diese zirkuliert ein Kälteträger mit einer Temperatur von -35 °C, um das umliegende Gestein oder Erdreich auf eine niedrige Temperatur abzukühlen. Dies führt dazu, dass das Erdreich und Wasser im Boden gefrieren, wodurch eine stabile Eiswand entsteht. Diese Eisbarriere fungiert als eine temporäre Stütze, die verhindert, dass der Boden zusammenbricht oder Wasser in den Tunnel oder Querschlag eindringt. Sie schafft somit ein sicheres Arbeitsumfeld für die Bauarbeiter und ermöglicht die fortgesetzte Tunnelarbeit.

Projektdetails

Arbeitsumfang

  • Bohrungen für Gefrier-, Drainage- und Temperaturmessrohre (28–33 pro Querschlag)
  • Aufbau von acht Gefriermaschinen, je eine pro Querschlag, inklusive Messtechnik
  • Installation einer 10 kW Kälteanlage für Oberflächenkühlung
  • Aufbau von 16 Temperaturmesserfassungsanlagen für die Überwachung der Temperaturverteilung im Boden
  • Installation von über 800 Temperatursensoren vom Typ PT 100 für die Überwachung der Temperaturverteilung im Boden
  • Isolierung der Tunnelwände und Gefrierleitungen
  • Technische Betreuung während der gesamten Gefriermaßnahme

Technische Daten im Überblick

  • Bohrungen mit 101,6 mm Durchmesser, 28 –36 Bohrungen pro Querschlag
  • Querschläge mit 5–12 m Länge
  • Gefriermaschinen: 4 x L&R (100 kW), 5 x York (94 kW) Kälteleistung mit externem luftgekühltem Rückkühler
  • Tunnellänge: 2 x 2.250 m, Innendurchmesser ca. 10 m
  • Überwachung der Vereisungsmaßnahmen durch digitale Messanlage AMR WinControl

Besonderheiten

  • Installation einer 10 kW Kälteanlage für Oberflächenkühlung
  • Bohrarbeiten während laufender Verfüllung im ersten Tunnel
  • Technische Betreuung und Wartung von acht gleichzeitig funktionierenden Gefriermaschinen erfordert systematisches Vorgehen und technisches Know-how

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