Betonförderung bei Großprojekten

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1 Betonförderung bei Großprojekten Pressemitteilungen Jürgen Kronenberg Putzmeister AG, Aichtal 1 Beton-Weitförderung beim U-Bahnbau in Prag 2 Wüstenschiff mit 63-Meter-Mast 3 Hohe Anforderungen bei der Betonförderung am Burj Dubai 1 Beton-Weitförderung beim U-Bahnbau in Prag Erhebliche finanzielle Mitteln investiert die Stadt Prag in den Ausbau ihrer Infrastruktur. Zu den aktuellen Großprojekten zählt die Erweiterung einer U-Bahnlinie im Nordosten der Stadt. Stationäre Putzmeister-Pumpen übernehmen hier die Betonweitförderung. Der U-Bahnausbau betrifft die Verlängerung der Linie C um 4,6 km einschließlich den Bau von drei U-Bahnhöfen. Die Arbeiten am Baulos C2 zwischen den Stationen Ladvi und Prosek werden von einer Arbeitsgemeinschaft aus den Bauunternehmen SUBTERRA, METROSTAV, SKANSKA, und MET- ROPROJEKT in bergmännischer Bausweise durchgeführt. Bild 1: An der U-Bahnstation Ladvi geht die ARGE beim Tunnelvortrieb in die bergmännische Bauweise über. Links die Förderleitung, die ca. 250 m weit in den Tunnel zur BSA-Betonpumpe führt. 1

2 Für den Tunnelausbau setzt die ARGE einen Schalwagen ein, der die Innenschalung der 10 m langen Abschnitte jeweils mit 100 bis 130 m³ Beton verfüllt. Die Betonförderung erfolgt zunächst von übertage aus mit einer BSA 1408 E durch eine ca. 30 m lange Fallleitung auf Tunnelniveau und dann 250 m horizontal zu einer ebenfalls elektrisch angetriebenen Relaispumpe. Dabei handelt es sich um eine Putzmeister BSA 1405 E, die abhängig vom Fortschritt der Innenschale den Beton (C30) bis zu 250 m weit in den Schalwagen pumpt. Maschinenmeister Jan Formáček (SUBTERRA) ist mit der Putzmeister-Technik seit langem vertraut. Bereits vor über zehn Jahren hat er mit der kleinen Mörtel- und Feinbetonpumpe KK 139 gearbeitet. Heute verlässt er sich auf seine beiden modernen BSA-Betonpumpen so sehr, dass er noch nicht einmal die üblichen Verschleißteile vorrätig hält, - ein Servicetechniker der rührigen PM-Vertretung PEVA wäre im Notfall ja auch innerhalb von nur einer Stunde auf der Baustelle. Bild 2: Projektmanager Vladimir Simon (links) und Maschinenmeister Jan Formáček. In Prag (ca. 1,2 Mio. Einwohner) wurde die erste U-Bahnstrecke 1967 in Betrieb genommen. Das Metronetz der tschechischen Hauptstadt liegt relativ weit unter der Erdoberfläche (im Durchschnitt 40 m) und erstreckt sich heute mit 45 Stationen über eine Länge von ca. 50 km. Für den Ausbau der Linie C stellte die Europäische Investitionsbank (EIB) der Stadt Prag ein Darlehen über 75 Mio. zur Verfügung. 2 Wüstenschiff mit 63-Meter-Mast Die größte Autobetonpumpe, die jemals in ein arabisches Land ausgeliefert wurde, ist seit Februar 2006 in Riyadh im Einsatz. Eigentümer des neuen M 63-5 ist der langjährige PM-Kunde Al Bustan, der im Einzugsgebiet der saudiarabischen Hauptstadt zahlreiche Baustellen mit Frischbeton beliefert und einen eigenen Pumpendienst anbietet. Mit der neuen, hoch modernen Großmastpumpe hat Al Bustan inzwischen seine Marktstellung deutlich verstärkt. 2

3 Auf der Arabischen Halbinsel gilt Al Bustan in der Betonbranche als ungewöhnlich schnell wachsendes Unternehmen. Vor allem in den vergangenen fünf Jahren hat Geschäftsführer Abdul Aziz Bin Saed, Sohn des Firmengründers Mohamad Bin Saed, den nach ISO 9001 zertifizierten Familienbetrieb kontinuierlich erweitert. Gegründet wurde das Unternehmen Neben drei Betonmischanlagen und einer Flotte von 60 Fahrmsichern betreibt Al Bustan heute 16 Autobetonpumpen. Mastlänge ist den Gebäudegrößen angepasst Bis Anfang 2006 führten drei Putzmeister M 52-5 die Betonpumpenflotte an, dann erhielt Al Bustan ein noch größeres Flaggschiff: In kräftigem Rot lackiert macht die neue Großmastpumpe M 63-5 selbst bei zusammengelegtem Verteilermast schon von weitem Eindruck. Noch imposanter gestalten sich die Auftritte auf den Baustellen. Bei der in Saudi Arabien häufig anzutreffenden Gebäudehöhe von sieben bis acht Etagen reichen in der Regel die ersten beiden Mastarme aus, um die Bauwerkshöhe zu erreichen. Die restliche Mastlänge es sind fast 40 m können zum Betonverteilen auf der Fläche genutzt werden. Weniger häufig anzutreffen aber es werden zunehmend mehr - sind die 20-stöckigen Wohn- und Bürohäuser in der saudischen Hauptstadt. Selbst bei deren Bauhöhen von rund 60 m reicht die Mastspitze des M 63 von Al Bustan über die oberste Geschoßdecke hinaus. Bild 3: An Al Bustan hat Putzmeister den ersten für Saudi Arabien bestimmten M 63 ausgeliefert. Hohe jährliche Pumpleistung Um wenigstens während einiger Stunden der sengenden Hitze zu entgehen, ist auf vielen Baustellen von Riyadh bereits morgens um 5 Uhr Pumpbeginn. Auch die etwas kühleren Nachststunden werden oft für den Betoneinbau genutzt, mitunter bis in die frühen Morgenstunden des neuen Tages hinein. Aufgrund der vielen Betriebsstunden liegen auch die Pumpleistungen der Maschinen entsprechend hoch: Jeder der Al Bustan M 52-Großmastpumpen fördert und verteilt durchschnittlich m³ Beton pro Jahr. 3

4 Bild 4 Großmastpumpe M 63 auf einer Großbaustelle in der Hauptstadt Riyadh. Ein starkes Stück: Das 20H -Aggregat Dass Al Bustan seinen neuen M 63-5 nicht nur als Aushängeschild des Unternehmens sieht, sondern auch intensiv einsetzen wird, macht ein Blick auf das 20H -Pumpaggregat deutlich. Mit einer Förderleistung von 200 m³/h (max./theor.) ist die Maschine geradezu prädestiniert für den Einbau großer Betonmengen. Mit der Entscheidung für Förderzylinder mit 280 mm Durchmesser bietet die Betonpumpe beste Vorraussetzungen, um bei möglichst geringer Kolbengeschwindigkeit mit wenigen Kolbenhüben und Rohrweichen-Umschaltungen große Betonmengen zu fördern. Honoriert wird diese Investitionsentscheidung mit einem verbesserten Ansaugverhalten. Denn das Pumpaggregat 20 H hat mit seinen großen Förderzylindern auch einen entsprechend großen Ansaugquerschnitt. Das schlägt sich nieder u.a. in niedrigerem Verschleiß am Pumpaggregat und in einer insgesamt größeren Laufruhe der gesamten Maschine. Neben der EBC-Maststeuerung und dem verbrauchsmindernden EOC-Kraftsstoffmanagement ist der M 63 von Al Bustan noch mit zwei weiteren interessanten Ergonic-Modulen ausgestattet. Dabei handelt es sich um das Ergonic Pump System (EPS), mit dem der Maschinist die dem jeweiligen Einsatz angepassten maximale Pumpdrücke und Fördermengen vorgeben kann, sowie um den Ergonic Tele Service (ETS). PM-Teleservice ermöglicht Ferndiagnose Der Putzmeister Ergonic Tele Service übernimmt beim M 65-5 im fernen Riyadh die Ferndiagnose von Betriebsdaten und die Parametrierung von Steuerungen. Dazu registrieren Sensoren an zahlreichen Messstellen die wesentlichen Maschinendaten und Betriebszustände. Erfasst werden z.b. Angaben über Ölmengen, Öltemperatur, Ölqualität, Motordrehzahl, Ein/Aus der Pumpe, Winkel- und Wegmesser für die EBC-Steuerung, Um- und Rücksteuersignale, Hydraulikdrücke, Verschleißmesswerte etc. Die Übermittlung dieser Parameter erfolgt per GSM-Datenfernübertragung 4

5 (GSM: Global System for Mobile Communications ). Empfangen können diese Informationen die Serviceabteilung der saudiarabischen Putzmeister-Vertretung Medco im 15 Autostunden westlich gelegenen Jeddah sowie der PM-Kundendienst im über km entfernten Aichtal. Im Falle einer Störung kann dem Pumpenfahrer in der Regel schon an Hand dieser Bildschirminformationen sofort geholfen werden, ohne dass Servicepersonal persönlich vor Ort sein muss. Mit dem ETS-Modul sind übrigens alle Putzmeister-Großmastpumpen der 60-Meter-Klasse serienmäßig ausgestattet. Bild 5: Per Teleservice kann die Serviceabteilung der jeweiligen PM-Vertretung im Land bzw. der PM-Kundendienst in Aichtal wichtige Maschinen- und Betriebsdaten der Betonpumpen am Monitor ablesen. Fitte Maschinisten Noch bevor die neue Großmastpumpe M 63-5 von Medco an Al Bustan übergeben und die Fahrer auf die Maschine und in die Steuerung des ungewohnten Verteilermastes eingewiesen wurden, beherrschten die in Zukunft verantwortlichen Maschinisten Sayed Abdul Rasheed und Joven de Chavez Munoz sowie ihre Helfer Pothireddy Nagendra Rao und Usman Khan bereits die Bedienung des neuen Flaggschiffs. Denn schon Wochen vor Übergabe hatte Werkstattleiter James Hariega Ali el Rafiq mit ihnen regelrechte Trockenübungen mit Meterstab und Zeichenblock abgehalten. Dabei wurde das Aufstellen sowie das Aus- und Einfalten des großen Fünflings so intensiv trainiert, dass die Fahrer den Großmast fast schon mit geschlossenen Augen steuern konnte. PM-Servicetechniker, die die Einweisung eigentlich übernehmen wollten, waren jedenfalls über das Können und die Geschicklichkeit der Maschinisten des ersten arabischen M 63 angenehm überrascht. Während die Al Bustan-Betonpumpen normalerweise nachts und an den Wochenenden unter freiem Himmel auf dem Firmengelände abgestellt werden, erfährt die neue Großmastpumpe eine Vorzugsbehandlung. So ließ es sich Geschäftsführer Abdul Aziz Bin Saeed nicht nehmen, für sein bestes Pferd im Stall eine eigene Garage bauen zu lassen. Und damit nicht genug der Fürsorge, denn so ist zu erfahren - eine Klimaanlage wird noch nachgerüstet 5

6 Arabische Besonderheiten Neben den extremen Belastungen aufgrund der hohen sommerlichen Temperaturen und des sich überall festsetzenden Feinstaubs, haben die Betonpumpen in Saudia Arabien wie auch in den Nachbarstaaten noch mit einer weiteren Herausforderung zu kämpfen - dem Mangel an Reinigungswasser in Trinkwasserqualität. Oft steht auf dem Betriebsgelände der Pumpendienste nur salzhaltiges Brackwasser zur Verfügung, an den Küsten - schlimmstenfalls auch nur Meerwasser. Aufgrund der Kunststofftanks bei den modernen PM-Autobetonpumpen ist Korrosion zwar kein Thema. Aber das Nachfüllen der Wassertanks ist auf den Baustellen oft nicht möglich, d.h. die Fahrer müssen spätestens nach dem dritten Einsatz wieder zurück ins Depot, und das kostet Zeit. Wie in vielen arabischen Ländern üblich, ist auch die neue Al Bustan-Großmastpumpe grundsätzlich mit zwei Maschinisten besetzt. Offiziell ist der eine als Fahrer, der andere als Helfer eingestellt. In der Praxis gibt es diese Trennung jedoch meist nicht, - beide fühlen sich in hohem Maße verantwortlich für die anvertraute Maschine, sind mit ihrer Bedienung vertraut und achten auf regelmäßige Wartung. Oft sind es Fahrer aus Ägypten, Indien, Pakistan oder den Philippinen, die auf den Autobetonpumpen arbeiten und von der jeweilige Putzmeister-Vertretung geschult werden, immer wieder auch unterstützt von der PM-Akademie. 3 Hohe Anforderungen bei der Betonförderung am Burj Dubai Nach über 14-monatiger Bauzeit sind die Fortschritte am Burj Dubai offensichtlich. Das nach seiner Fertigstellung mit weit über 700 m höchste Gebäude der Welt hat Anfang Juli 2006 eine Höhe von etwa 185 m erreicht, d.h. 52 Stockwerke über Level 0 (Erdgeschoss) sind fertig gestellt. Die Auslieferung und Installation der diversen Putzmeister Betonpumpen, Betonverteilermaste, Förderleitungen und Sperrschieber ist inzwischen abgeschlossen. Nachstehend ein kurzer Rückblick über die bisherige Betonförderung. Das Betonieren der Bodenplatte, der Untergeschosse und der drei Turmflügel bis Level 04 erfolgte zunächst mit mehreren Autobetonpumpen. Und zwar sowohl über die Rohrleitung an den Masten der Maschinen, als auch über fest verlegte Förderleitungen, die am Trichterabgang der Autobetonpumpen angeschlossen waren und die Stationärmaste beschickten. Für den Betoneinbau in den zentralen Kern, der grundsätzlich um 8 bis 12 Etagen vorauseilt, setzte Unimix bis in etwa 80 m Höhe (Level 22) eine stationäre Putzmeister Standard-Betonpumpen mit serienmäßiger ZX-Förderleitung (DN 125) ein. Unimix ist am Burj Dubai das für die Betonherstellung, Betonlieferung und das Pumpen des Betons zuständige lokale Subunternehmen. Aufgrund des schwer zu pumpenden Hochleistungsbetons wurde bereits bei dieser Bauhöhe ein Betonförderdruck von 130 bar erreicht. Hochfeste Betone verlangen Druckreserven Um die Abmessungen der Gebäudestruktur möglichst gering zu halten, und um die mit wachsender Höhe zunehmenden Lasten abtragen zu können, werden auf Dubais spektakulärster Hochhaus- Baustelle ausschließlich Betone hoher Druckfestigkeit eingebaut. Den ursprünglichen Planungen zufolge sah die Verteilung der einzelnen Rezepturen wie folgt aus: Bodenplatte: C80A (Größtkorn 20 mm) Bis Level 26 (Höhe 95 m): Für die Wände C80A (Größtkorn 20 mm) 6

7 Bis Level 126 (Höhe 452 m): Für die Wände C80 (Größtkorn 14 mm) Bis Level 154 (Höhe 570 m): Für die Wände C60. Zum Betonieren der Decken aller Geschosse sind Betone der Druckfestigkeit C50 vorgeschrieben. Obwohl die Betonklasse C80A mit 20 mm Größtkorn zunächst nur für den Einbau bis in 95 m Höhe vorgesehen war, wird dieser Beton mit geringfügig modifizierter Rezeptur weiterhin verwendet. Grund dafür ist offensichtlich der Kostenvorteil gegenüber einem C80 mit 14 mm Größtkorn und die inzwischen gute Pumpbarkeit des Materials. Bild 6: Die Betonagen finden meist nachts statt. Im Bild zwei der drei Putzmeister Hochdruck-Betonpumpen. Für die mit wachsender Gebäudehöhe zunehmenden pumptechnischen Herausforderungen am Burj Dubai hat Putzmeister deshalb spezielle Superhochdruck-Pumpen des Typs BSA SHP-D entwickelt. Die Maschinen sind für die zu erwartenden extremen Förderdrücke ausgelegt. Zwei Superhochdruck-Pumpen sowie eine normale Hochdruckpumpe (sie dient zur Reinigung der Förderleitungen und ist gleichzeitig als Stand-by-Maschine vorgesehenen) befinden sich ca. 70 m vom Zentrum des Gebäudeturms entfernt in einem zentralen Pumpbereich. Von hier aus führen zwei Betonförderleitungen zum Flügel A des Burj Dubai. Im Gebäude teilen sich die zwei Hauptleitungen in vier Stränge auf, die jeweils zu einem stationären Betonverteilermast führen. Eine weitere, fünfte Rohrleitung ist für den Stand-by-Betrieb vorgesehen. Drei der Leitungen sind an Stationärmaste des Typs MX 28 angeschlossen, die auf den selbstkletternden Wandschalungen der Flügel installiert sind. 7

8 Bild 7: Modell des über 700 m hohen Burj Dubai (Abb. EMAAR) Freistehende Verteilermaste ohne Gegengewichte klettern mit der Schalung Die Maste MX 28 stehen frei auf 16 m hohen Rohrsäulen. Sie sind mit Trägern auf der Arbeitsbühne der jeweiligen Wandschalung verankert. Putzmeister Betonverteilermaste werden so zusammen mit den Schalungen von einem hydraulischen Doka-Klettersystem von einem Betonierabschnitt in den nächsten gehoben. Den Betoneinbau in den zentralen Gebäudekern übernimmt ein vierter, mit 32 m Reichweite noch größerer MX-Stationärmast. Dieser MX 32 ist auf einer 20 m hohen Rohrsäule aufgesetzt und im Schacht mit Doppel-T-Trägern auf einer Doka-Wandschalung befestigt. Der Klettervorgang erfolgt ebenfalls hydraulisch. Bild 8: Auch die stationären Putzmeister Betonverteilermaste sind als Z-Falter ausgelegt. 8

9 Die am Burj Dubai eingesetzten stationären Putzmeister-Betonverteilermaste verfügen über jeweils vier Armsegmente und sind als flexible Z-Falter ausgelegt. Die MX-Maste benötigen übrigens keine Gegengewichte, sodass ihr Schwenkbereich weder durch benachbarte Baukrane, noch durch Bauwerksvorsprünge oder Schalungen behindert wird. Die kontinuierlich ansteigenden Förderdrücke erwartet werden über 200 bar - müssen nicht nur von den PM-Betonpumpen aufgebaut, sondern auch von den Rohrleitungen, Kupplungen und angeschlossenen Sperrschiebern sicher beherrscht werden. Erstmals setzt Putzmeister deshalb verstärkte Hochdruckleitungen (DN 150) mit speziell geschweißten Bunden ein. Bild 9: Blick auf eine der Superhochdruck-Pumpen BSA S-HPD mit angeschlossener, extrem belastbarer Förderleitung. Links im Bild einer der massiven Sperrschieber. Spezielle Lagerung für besonders belastete Förderleitungen Wegen der extremen Drücke und Temperaturschwankungen wird damit gerechnet, dass in den Betonförderleitungen große Dehnungen auftreten. Darüber hinaus werden aufgrund der enormen Masse Setzungen im Gebäude in der Größenordnung von mehreren Dezimetern erwartet. Um diese besondere Beanspruchung der Pumpleitungen auszugleichen, hat Putzmeister ein spezielles System zur Lagerung und Befestigung des Steigrohrs entwickelt. Es ist inzwischen zum Patent angemeldet. Trotz der hohen Außentemperaturen (bis 50 C), der teilweise schwierig zu pumpenden hochfesten Betone und der anspruchsvollen Architektur des Bauwerks, kommen die Arbeiten am Burj Dubai zügig voran. Betreut wird die Betonförderung von erfahrenen Putzmeister-Serviceingenieuren, die bereits bei der Spezifikation der Superhochdruck-Pumpen und der Ausarbeitung des Betonierkonzepts beteiligt waren. Auch bei der späteren Installation der Rohrleitungen und Betonverteilermaste standen die PM-Spezialisten dem Kunden UNIMX und der Bauleitung beratend zur Seite. 9

10 Quellen Bilder: Putzmeister AG Autor Jürgen Kronenberg Pressestelle Putzmeister AG Max-Eyth-Str. 10 D Aichtal Tel.: +49 (0) 7127/ Fax: +49 (0) 7127/ Internet: 10