Straßenbau – Tiefbau

21. Dezember 2013

Der neue LB 44-510 beweist beim Bau des Teilchenbeschleunigers FAIR seine hohe Produktivität

Der neue LB 44-510 beweist beim Bau des Teilchenbeschleunigers FAIR seine hohe Produktivität

Insgesamt wurden seit März 2013 rund 1 400 Gründungspfähle mit einer Länge von 40 m bis zu 62 m und einem Durchmesser von 1,2 m in den Boden gesetzt, um so die hauptsächlich sandigen und aus Ton bestehenden Böden des Baugrundes zu stabilisieren und ein tragfähiges Fundament zu schaffen. Diese Arbeiten übernehmen auch zwei Großdrehbohrgräte vom Typ LB 44-150, die erstmals auf der Bauma präsentierte neueste Entwicklung aus dem Liebherr-Produktbereich Spezialtiefbau. Das LB 44-510 ist mit einem Drehmoment von 510 kNm das größte und leistungsstärkste derzeit in Deutschland eingesetzte Großdrehbohrgerät. Im Kellybohreinsatz ist es für Bohrdurchmesser von bis zu 3 m und Bohrtiefen von maximal 92 m ausgelegt. Bewegt wird das rund 170 t schwere Spezialtiefbaugerät von einem V8-Dieselmotor mit 505 kW (687 PS) Antriebsleistung, der dem Emissionsstandard nach Abgasstufe IIIB/Tier 4i entspricht.


Beim FAIR-Projekt werden sämtliche Bohrpfähle vollständig verrohrt bis zur Endtiefe hergestellt. Das heißt, der Aushub wird im Schutz einer vorauseilenden Verrohrung während des Bohrprozesses ausgeführt. Aufgrund der hohen Grundwasserstände und der teilweise instabilen Böden ist während der gesamten Pfahlherstellung eine Wasserauflast zur Stabilisierung der Bohrlochsohle zu gewährleisten. Das Lösen und Fördern des Bohrgutes erfolgt mittels Kastenbohrer. Dank der leistungsfähigen Großdrehbohrgeräte kann der Aushub bis zur maximalen Endtiefe im Drehbohrverfahren komplett verrohrt und ohne Mithilfe einer Verrohrungsmaschine erfolgen. Aufgrund des hohen Drehmoments und der enormen Zugkräfte des LB 44-510 entfällt der bislang erforderliche Wechsel der Geräte­einheit nach Abteufen der Bohrung, was die Produktivität deutlich erhöht.510 kNm Drehmoment


Das 170 t schwere Großdrehbohrgerät LB 44-510 benötigt trotz seiner beachtlichen Größe nur sehr wenig Zeit für seine Mobilisierung und Inbetriebnahme. Da der Mäkler samt angeschlossener Hydraulik während des Transports zusammengeklappt werden kann, ist keine Demontage zwischen zwei Anwendungsorten erforderlich. Anschließend kann das LB 44-510 mittels eines Schnellmontagesystems schnell aufgebaut werden – dieser Prozess nimmt kaum mehr Zeit als bei kleineren Geräten in Anspruch. So konnten auf der FAIR-Baustelle die beiden LB 44-510 in nur sechs Stunden einsatzbereit gemacht werden.


Ein weiterer Vorteil ist die einfache Transportierbarkeit des Gerätes. Im Bedarfsfall kann es so zerlegt werden, dass das Gewicht der schwersten Einheit 40 t nicht überschreitet. Damit ist es ohne größere Probleme weltweit transportierbar. »Bei der Entwicklung des LB 44-510 haben wir großen Wert auf eine hohe Mobilität des Geräts gelegt«, erläuterte Produktmanager Johannes Rhomberg vom Liebherr-Werk in Nenzing (Vorarlberg), wo die LB-Serie produziert wird. »Wichtig war uns vor allem, dass das LB44-510 in kurzer Zeit auf- und abgebaut und so innerhalb und zwischen den Einsatzorten schnell transportiert werden kann.«


Herzstück des neuen LB 44-510 ist der BAT-Bohrantrieb, der ein Drehmoment von 510 kNm bietet. Wesentliche Vorteile dieses von Liebherr entwickelten Hydraulikantriebes sind die automatische Drehmoment-Regelung, die stufenlose Drehzahl-Optimierung sowie vier elektronisch einstellbare Drehzahlbereiche. Neben der Anwendung mit Kellystange ist das LB 44-510 auch für Endlosverfahren mittels Doppelbohrkopf, Endlosschnecke sowie Vollverdrängerwerkzeug geeignet. Das leistungsstarke Seilvorschubsystem mit einer Rückzugskraft von rund 56 t sorgt dafür, dass das Befahren der gesamten Mäklerlänge möglich ist. Der Anwender verfügt dadurch über ein Höchstmaß an Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit, selbst unter schwierigsten Bodenverhältnissen und Einsatzbedingungen.



FAIR-Fakten


Im Ringbeschleuniger die Bausteine der Materie entschlüsseln


Der Teilchenbeschleuniger FAIR in Darmstadt wird nach seiner für 2018 geplanten Fertigstellung zu den weltweit größten Forschungsanlagen gehören. Rund 3 000 Forscher aus rund 50 Ländern werden dann FAIR für ihre wissenschaftlichen Vorhaben nutzen.

Forschungsfragen sind zum Beispiel:


• Wie hat sich Masse im frühen Universum ­ausgebreitet?

• Woher kommen die Elemente?

• Wie funktioniert die starke Kraft, die die ­Atomkerne zusammenhält?

• Wie verhält sich Materie unter extremen


Druck- und Temperaturbedingungen?

So ist vorgesehen, mit dieser Großforschungs­einrichtung die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute zu untersuchen und die Bausteine der Materie zu entschlüsseln. Die ­Wissenschaftler wollen zum Beispiel herausfinden, wie die Elemente im Universum entstehen, die schwerer sind als Eisen. Im All könnte dies in Sternenexplosionen geschehen oder durch die Kollision von Neutronensternen. Andere Experimente suchen zum Beispiel nach »Gluebällen«, die theoretischen Vorhersagen zufolge aus reiner Energie bestehen. Oder man will erforschen, wie sich Materie im Inneren von Neutronensternen verhält, die zu den extremsten Objekten unseres Universums gehören.

Neben der Grundlagenforschung soll FAIR auch dazu beitragen, neue medizinische Therapie- und Diagnoseverfahren, energieeffiziente Hochleistungscomputer und neue Materialien, beispielsweise für die interplanetare Raumfahrt, zu entwickeln. Bei bemannten Raummissionen, ­insbesondere den geplanten Langzeitflügen zum Mars, sind die Astronauten sowie technische Komponenten hohen Strahlenbelastungen ausgesetzt. Bisher weiß man nur wenig über die Effekte der kosmischen Strahlung. Die neue Anlage erlaubt es, Aspekte der kosmischen ­Strahlung zu simulieren, damit diese Effekte ­eingehend untersucht und das daraus entstehende Risiko für die Astronauten und die tech­nischen Komponenten abgeschätzt werden können.


Ringbeschleuniger ist das Herzstück

Ein Ringbeschleuniger mit einem Umfang von 1,1 km wird das Herzstück der FAIR-Anlage bilden. Dieses Synchrotron ist mit einem komplexen System aus Speicherringen und Experimentierstationen verbunden. Die neue Anlage entsteht in unmittelbarer Nachbarschaft des GSI-Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, dessen bestehender Beschleuniger als Injektor für FAIR dienen wird. An FAIR können besonders intensive Präzisionsstrahlen von Antiprotonen und Ionen der ganzen Element-Palette erzeugt werden, mit denen die Wissenschaftler höchst seltene Teilchen-­Kollisionsprodukte erforschen werden.


Aus der bisherigen Grundlagenforschung mit Ion-Materie-Wechselwirkungsprozessen sind inzwischen einige vielversprechende Anwendungen hervorgegangen. Das wohl markanteste Beispiel beim Helmholtzzentrum für Schwer­ionenforschung ist die Entwicklung einer neuen Tumortherapie mit Ionenstrahlen. Dieses ­Verfahren wird seit Anfang 2010 im ­Heidelberger Zentrum für Ionenstrahltherapie angewandt und wird bei FAIR weiterentwickelt werden.

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