Pumpspeicherwerk Kops II: Baulos 3 - Maschinenkaverne - ita-aites.at
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PROJEKTBESCHREIBUNG<br />
Geografische Lage<br />
<strong>Pumpspeicherwerk</strong> <strong>Kops</strong> <strong>II</strong>:<br />
<strong>Baulos</strong> 3 - <strong>Maschinenkaverne</strong><br />
Das <strong>Kops</strong>werk <strong>II</strong> ist ein sich in der Inbetriebnahme befindliches Pumpspeicherkraftwerk im Bundesland<br />
Vorarlberg, Österreich. Die Anlage befindet sich am Ende des Montafon und wird mit dem Wasser aus<br />
dem Silvretta-Massiv gespeist.<br />
Beschreibung<br />
Das <strong>Kops</strong>werk <strong>II</strong> wird als Pumpspeicherkraftwerk mit drei hochflexiblen und rasch regelbaren<br />
Maschinensätzen mit je 150 MW ausgest<strong>at</strong>tet, die sowohl Turbinen – als auch Pumpbetrieb erlauben.<br />
Das <strong>Kops</strong>werk <strong>II</strong> nutzt den bestehenden <strong>Kops</strong>see als Oberwasserbecken und das vorhandene<br />
Ausgleichsbecken Rifa als Unterwasserbecken. Alle großen Anlagenteile des <strong>Kops</strong>werkes <strong>II</strong> liegen im<br />
Berginneren. Die Investitionssumme liegt bei rund 360 Millionen EUR.<br />
<strong>Baulos</strong>e<br />
Die Bauarbeiten zum <strong>Kops</strong>werk <strong>II</strong> gliedern sich in drei <strong>Baulos</strong>e. Baubeginn war im September 2004.<br />
<strong>Baulos</strong> 1 - Druckstollen. Der 5.5 km lange Druckstollen stellt die Verbindung vom <strong>Kops</strong>see bis zum<br />
Beginn des Druckschachtes dar. Der Vortrieb des Druckstollens erfolgte mechanisch mit einer<br />
Doppelschild-Tunnelbohrmaschine.<br />
<strong>Baulos</strong> 2 - Druckschacht und Wasserschloss. Der ca. 1.1 km lange Druckschacht wurde mit Hilfe einer<br />
Tunnelbohrmaschine von unten nach oben aufgefahren. Mit einer Steigung von 80% überwindet der<br />
Druckschacht eine Höhendifferenz von ca. 700 m.<br />
<strong>Baulos</strong> 3 - Kavernenkrafthaus und Unterwasserführung. Mit dem Kavernenkrafthaus entsteht 150 m im<br />
Berginneren das Kernstück der Anlage. Die <strong>Maschinenkaverne</strong> dient dabei zur Aufnahme der drei<br />
Maschinensätze, während in der Trafokaverne die Transform<strong>at</strong>oren untergebracht werden. Die<br />
Unterwasserführung dient zur Ableitung des Wassers in das Unterwasserbecken während des<br />
Regelbetriebes sowie für den Rückfluss des Wassers während des Pumpbetriebes.<br />
1
Abbildung 1: <strong>Kops</strong>werk 2 – Übersicht Gesamtprojekt / Figure 1: <strong>Kops</strong> <strong>II</strong> – Overview Pumped Storage<br />
Scheme<br />
Geologie<br />
Die Anlagen des <strong>Kops</strong>werks <strong>II</strong> liegen zur Gänze in den Gesteinsserien des Silvrettakristallins. Diese<br />
bestehen zum Großteil aus festen und harten Gesteinen, wie Amphibolite, Hornblendegneisen, und<br />
anderen Gneisarten. Daneben kommen auch weniger feste Glimmerschiefer vor.<br />
Für den Kraftwerksbau sind generell günstige geologische Verhältnisse gegeben, in Teilabschnitten<br />
werden auch schwierigere Gebirgsverhältnisse angetroffen. In diesen Abschnitten kommen der<br />
Gebirgsgüte angepasste Sicherungsmittel, wie Anker, Spritzbeton, Baustahlgitter und Stahlbögen zum<br />
Eins<strong>at</strong>z<br />
2
Technische D<strong>at</strong>en des <strong>Baulos</strong>es 3<br />
<strong>Maschinenkaverne</strong>. Die <strong>Maschinenkaverne</strong> gehört derzeit zu den größten Felshohlraumbauten der Welt.<br />
Um die jeweils 38 m hohen Maschinensätze aufnehmen zu können, war es erforderlich, die Kaverne 90<br />
m lang, 30.5 m breit und 60.5 m hoch zu bauen. Das Ausbruchsvolumen beträgt somit ca. 113.000<br />
m³ fest.<br />
Transform<strong>at</strong>orenkaverne. Die Trafokaverne ist 35 m lang, 16 m breit und 19 m hoch. Das<br />
Ausbruchsvolumen beträgt ca. 10.000 m³ fest.<br />
Unterwasserführung. Die Unterwasserführung umfasst mehrere Anlagenteile und stellt die Verbindung<br />
zwischen dem im Turbinenbetrieb genutzten Wasser und dem Ausgleichsbecken Rifa dar. Im<br />
Wesentlichen handelt es sich bei den Anlagenteilen um das Ein- und Auslaufbauwerk im Rifabecken,<br />
den 267 m langen Unterwasserstollen, das Unterwasser-Wasserschloss mit einem 31 m hohen<br />
Steigschacht (12 m Durchmesser) und einer 47 m langen Unterkammer sowie drei Druckluftkammern<br />
mit jeweils 45 m Länge, welche durch einen 77 m langen Verbindungsstollen mit dem<br />
Unterwasserstollen verbunden sind.<br />
Bauzeit<br />
Die schriftliche Auftragserteilung durch den Bauherrn, die Vorarlberger Illwerke AG, erfolgte im August<br />
2004. Offizieller Vortriebsbeginn war am 11. Oktober 2004. Somit ergibt sich eine Gesamtbauzeit von<br />
ca. 3,5 Jahren.<br />
PROJEKTSPEZIFISCHE BESONDERHEITEN<br />
UVP-Verfahren<br />
Im Rahmen des Projektes <strong>Kops</strong>werk <strong>II</strong> wurde erstmals in Vorarlberg eine<br />
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) durchgeführt. Nie zuvor wurden in Vorarlberg so hohe<br />
ökologische Anforderungen gestellt, wie beim Bau des <strong>Kops</strong>werks <strong>II</strong>.<br />
Die Umweltauflagen für entstehende Belastungen durch Transporte, Sprengungen,<br />
Bauarbeiten und Deponiebetrieb waren klar vorgegeben und wurden streng befolgt. Um neutrale<br />
Messergebnisse zu gewährleisten, wurden externe Firmen beauftragt. Die Gutachten im Bereich<br />
Hydrologie/Gewässer, Luft, Erschütterungen, Schall usw. übernahmen spezialisierte Firmen. Die<br />
Kontrolle der Einhaltung von Umweltauflagen erfolgte durch die Behörden.<br />
Die strikte Einhaltung der zahlreichen Vorschreibungen wurde auf der Baustelle durch eine eigene<br />
ökologische Baubegleitung überwacht.<br />
Stollensysteme<br />
Eine weitere Besonderheit waren die unterschiedlichen Stollen, welche in Summe eine Gesamtlänge<br />
von ca. 1.800 m aufweisen. Querschnittsflächen zwischen 12 und 52 m² sowie Gefälls- und<br />
Steigungsstrecken mit bis zu 37% brachten den klassischen Tunnelbau an die Grenzen des<br />
3
Machbaren. Zusätzlich erschwerte die T<strong>at</strong>sache, dass kaum eine Stollenstrecke lang genug war, um<br />
einen Regelvortrieb aufziehen zu können, die Vortriebsarbeiten. Zahlreiche Abzweigungen und<br />
Einmündungen waren auch Ursache dafür, dass die Leistungserbringung eigentlich mit einer<br />
klassischen Tunnelstrecke nicht vergleichbar ist.<br />
Außerdem beeinflusste die Querschnittsform der Stollen (Hufeisenprofil) das Förderkonzept des<br />
Schutterm<strong>at</strong>erials sowie die Geräte- und M<strong>at</strong>eriallogistik wesentlich, da die meisten Stollen zu schmal<br />
waren, um mit Geräten aneinander vorbeifahren zu können.<br />
AUSBRUCHSARBEITEN<br />
<strong>Maschinenkaverne</strong><br />
Der Ausbruch der Maschinen- und Transform<strong>at</strong>orenkaverne war durch zahlreiche Randbedingungen<br />
erschwert und gekennzeichnet. Einerseits ergaben sich diese Randbedingungen aus Forderungen der<br />
Ausschreibung, und andererseits aus logistischen und ablauftechnischen Überlegungen.<br />
Als erste Maßnahme wurde der vorhandene Sondierstollen, der heute die Funktion des Kabelstollens<br />
h<strong>at</strong>, aufgeweitet, da der notwendige Lichtraum für die 2 Luttentouren ø 1000 mm und die<br />
Betonfahrmischer nicht ausgereicht hätte. Parallel dazu wurde der 170 m lange Schutterstollen (F= 22<br />
m²) fallend (24%) aufgefahren.<br />
Die Erschließung der Trafo- und der <strong>Maschinenkaverne</strong> erfolgte über den vom Sondierstollen<br />
abzweigenden und neu angelegten Zugangs- und Belüftungsstollen zum Wasserschloss bis auf Höhe<br />
Kalottensohle.<br />
Nach Auffahrung der Kalotte Trafokaverne wurden die Ulmenstollen der <strong>Maschinenkaverne</strong><br />
angeschlagen, der rechte Ulmenstollen über einen vorab hergestellten Querschlag. Trotz<br />
augenscheinlich guter geologischer Verhältnisse in überwiegend kompakten Hornblendegneisen,<br />
Amphiboliten und Quarzitgneisen war es kein unterirdischer Steinbruch, wie ursprünglich erwartet<br />
worden war. Der Einfluss von ausgeprägtem Trennflächengefüge, Glimmerschieferlagen, tonigen<br />
Myloniten und K<strong>at</strong>aklasiten mit 10 – 20 cm Mächtigkeit war nicht zu unterschätzen.<br />
Um ein Herausgleiten von großräumigen Kluftkörpern zu verhindern, war vor allem in der 30,5<br />
m breiten Kalotte mit rel<strong>at</strong>iv flachem Gewölbe die Einhaltung der vorgegebenen Ausbruchs- und<br />
Sicherungsabfolge unabdingbar.<br />
Der Kalottenquerschnitt (F=220 m²) war dreigeteilt. Erst nach Einbau und Vorspannung der<br />
bis zu 43 m langen Freispiel-Litzenanker mit 1250 kN Gebrauchslast in den Ulmenstollen durfte der<br />
Kern der Kalotte herausgenommen werden. Die Sicherung der geöffneten Teilflächen mit bis zu 16 m<br />
langen Stabankern (640 kN GL) und die 2. Lage Spritzbeton musste im 2. Feld vorgenommen werden,<br />
die Erstsicherung mit Swellex-Ankern und bewehrtem Spritzbeton nach jedem Abschlag.<br />
Das Sicherungskonzept in der Kalotte bestand im Einzelnen aus den Arbeitsschritten:<br />
• Einbau der 1. Spritzbetonlage<br />
• Versetzen der Stabanker ∅ 36 mm, 12 m – 16 m im Raster von 2,5 m x 5 m<br />
• Einbau der 2. Spritzbetonlage<br />
• Versetzen der 25 m bis max. 43 m langen Litzenanker und Vorspannen auf Festlegelast<br />
1.250 kN im Raster von 5,0 m x 10 m<br />
• Lagenweise Einbau des Auskleidungsspritzbetons<br />
4
Abbildung 2: Kalottenausbruch <strong>Maschinenkaverne</strong> / Figure 2:Top heading machine cavern<br />
Wegen der begrenzten Reichweite der Hebebühnen wurden noch vor dem ersten<br />
Strossenabtrag die Ankerköpfe der Litzenanker mit Brandschutzhauben und Sprengschutzgitter<br />
versehen sowie der zweilagige Auskleidungsspritzbeton aufgebracht.<br />
5
Abbildung 3: Kalotte <strong>Maschinenkaverne</strong> - Brandschutzhauben der Litzenanker / Figure 3: Top heading<br />
machine cavern – strand anchors capped with fire and blast protection covers<br />
Nach Ausbruch der 1. Strosse wurde auf dieser Ebene der Kranbahnbalken betoniert und<br />
anschließend mit 68 Litzenankern rückgeankert. Zur Vermeidung von Betonschäden durch künftige<br />
Sprengerschütterungen beim Strossenabbau wurde die Aushubsohle tiefer gelegt und der Balken auf<br />
einer 1,50 m hohen Rüstung betoniert.<br />
Der 12,5 to Baukran war Mitte Juni 2005 montiert.<br />
Der Ausbruch der gesamten Kavernen-Strosse wurde über einen Schutterschacht ø i.M 5 m und über<br />
den Schutterstollen abtransportiert werden. Zur Vermeidung von Verklausungen wurde der Schacht<br />
konisch (oben ø 4 m, unten ø 6 m) hergestellt. Der Schacht wurde von oben abgebohrt und die<br />
Bohrlöcher von unten nach oben unter Verwendung von Bohrlochstopfen abschnittsweise gesprengt.<br />
Die Herstellung dauerte rund 6 Tage, ab März 2005 wurde durch den Schutterschacht geschuttert.<br />
Am Fußpunkt des Schutterstollens wurde im Kreuzungsbereich zum rechtwinklig abgehenden<br />
Pumpwasserstollen ein Brecher installiert. Basierend auf den Vorgaben der prognostizierten<br />
Gesteinskennwerte und den begrenzten Lichtraumverhältnissen wurde ein Multi-Cam-Backen-Brecher<br />
Typ RC 3506S-E mit 8,5 m³ Aufgabetrichter und 160 kW Leistung ausgewählt. Der Aufgabetrichter<br />
konnte vom Radlader direkt beschickt werden. Über ein Austragband wurde das Schutterm<strong>at</strong>erial auf<br />
ein insgesamt 830 m langes Förderband (800 mm breit) aufgegeben. Auf der Deponie Rifa West<br />
übernahm ein um 180° schwenkbares Austragband mit 24 m Radius die Verteilung (2500 m³<br />
Schüttkegelkapazität). Dabei musste die Landesstrasse L188 mit einem Rohrdurchlass unterquert und<br />
die Ill mit einer Bandbrücke überbrückt werden. Die Anlage war für 220 to/h ausgelegt und deckte<br />
Spitzen bis 400 to/h ab.<br />
6
Aus geotechnischen Gründen mussten die drei großen Druckluftwasserschlosskammern (F= 66<br />
m²) vor Erreichen des entsprechenden Strossen-Niveaus ausgebrochen, gesichert und die beiden<br />
dazwischenliegenden Gebirgspfeiler (verbleibende Bergfeste = 11 m) durchgeankert werden. Damit<br />
sollten ungünstige Auswirkungen auf den großen Kavernenhohlraum infolge Lastumlagerungen bei<br />
einem späteren Druckluftkammer-Vortrieb vermindert werden. Eine spätere Nachankerung der<br />
Kavernenkalotte bei zu großen Deform<strong>at</strong>ionen wäre aus geometrischen Gründen (Höhe > 35 m) nicht<br />
mehr möglich gewesen.<br />
Die vorherige Erschließung der Druckluftkammern war über den Schutter- und<br />
Unterwasserstollen sowie die gekrümmten Stichstollen (37% steigend) vorgesehen. Aus<br />
baubetrieblichen Gründen wurden sie jedoch über den Schieberstollen und zwar über 3 Schrägstollen<br />
in Verlängerung der Turbinenzulaufleitungsstollen aufgefahren. Die Auffahrung der Druckluftkammern<br />
erfolgte parallel zur Herstellung des Kranbahnbalkens (April/Mai 2005).<br />
Als optimale Strossenabbauhöhe wurden 5 m gewählt, um eine vernünftige Rel<strong>at</strong>ion zwischen<br />
Bohr-, Schutter- und Sicherungsaufwand zu erreichen. Die Mittelstrosse wurde senkrecht abgebohrt,<br />
der Bohrraster variierte wegen der Begrenzung der Kantenlänge auf 40 – 50 cm von 2,0/2,0 bis<br />
2,50/2,50 m. Die Randstrosse wurde horizontal abgebohrt, um das Überprofil zu begrenzen und eine<br />
übermäßige Auflockerung der Randzone zu vermeiden. Die Randstrosse war wegen des ungünstigen<br />
Schichteinfalls und der ausgeprägten Klüftung im Mittel 5 – 6 m breit, da die Mittelstrossen-Sprengung<br />
zumeist schräge Felsböschungen hinterließ.<br />
Abbildung 4: Abbau 1. Strossenebene – Ankerbalken / Figure 4: Excav<strong>at</strong>ion of first bench – concrete<br />
beams<br />
Bei der Herstellung des Kabelkellers der Trafokaverne konnte auch das Phänomen der rel<strong>at</strong>iv<br />
geringen Gebirgsfestigkeit festgestellt werden. Die senkrecht herzustellenden Wände der<br />
7
verbleibenden Felsriegel mussten trotz schonendstem Sprengen zusätzlich händisch geschrämt und<br />
nachgearbeitet, abschnittsweise gesichert und teilweise durchgeankert werden.<br />
Die insgesamt 10 Strossenebenen, wobei im Bereich der Druckluftkammern die normale<br />
Abtragshöhe von 5 m halbiert wurde, waren bis Ende November 2005 ausgebrochen und die letzten<br />
Restausbrüche wie Lenzpumpensümpfe und örtliche Vertiefungen im Dezember 2005 fertig gestellt.<br />
Am 11.12.2005 fand dann auch die sogenannte „Tiefpunktfeier“ st<strong>at</strong>t.<br />
Die drei Schrägschächte (78°, Tiefe = 22 m) für die Pumpsteigleitungen wurden konventionell<br />
von oben nach unten abgeteuft, sodass sofort nach Erreichen der entsprechenden Strossenebene die<br />
horizontalen Pumpleitungsstollen durchgeschlagen werden konnten.<br />
Der 31 m tiefe Vorschacht für das Unterwasser-Wasserschloss wurde mit Alimak (ø 2,80 m)<br />
aufgebrochen und anschließend das Wasserschloss (ø 13 m) mit der angegliederten 50 m langen<br />
Schwallkammer von oben nach unten aufgeweitet und über den Vorschacht geschuttert.<br />
Für den Unterwasserstollen Richtung Rifa musste die Landesstrasse L 188, das Flussbett der Ill<br />
und der Damm des Rifa-Beckens unterquert werden. Die rund 90 m lange Lockerm<strong>at</strong>erialstrecke unter<br />
der Ill bis zum bis dahin fertig gestellten Voreinschnitt beim Rifa-Becken wurde im Schutz eines<br />
Rohrschirmes und zweier Grundwasser-Absenkbrunnen vorgetrieben und im Dezemer.2005<br />
durchgeschlagen.<br />
Die gesamten Ausbruchsarbeiten dauerten somit ca. 14 Mon<strong>at</strong>e.<br />
8
Abbildung 5: Blick in die <strong>Maschinenkaverne</strong> / Figure 5: View <strong>at</strong> machine cavern<br />
AUSBAUARBEITEN<br />
<strong>Maschinenkaverne</strong><br />
9
Zahlreiche Randbedingungen beeinflussten die Entscheidung, welches Schalungs- und Betoniersystem<br />
in der Kaverne zum Eins<strong>at</strong>z kommen würde. Die Ausschreibung forderte aufgrund des Massenbetons<br />
und der damit zu erwartenden hohen Abbindetemper<strong>at</strong>ur mehrheitlich den Eins<strong>at</strong>z von Kübelbeton,<br />
allerdings wurde rel<strong>at</strong>iv schnell klar, dass bei konsequenter Nutzung von Kübelbeton die Einhaltung<br />
der Bauzeit gefährdet werden könnte. Daher wurde einvernehmlich mit dem Bauherrn die Verwendung<br />
von Pumpbeton beschlossen. Zudem war der Beginn der Ausbauarbeiten in der <strong>Maschinenkaverne</strong><br />
auch der Startschuss für den Stahlwasserbau, was die Nutzung des Bauhilfskranes zusätzlich<br />
einschränkte.<br />
Die Entscheidung fiel schließlich auf zwei Betonpumpverteilermaste, welche so angeordnet<br />
wurden, dass jeder Bereich der <strong>Maschinenkaverne</strong> problemlos bedient werden konnte. Die Rezepturen<br />
für den Pumpbeton wurden mehrfach modifiziert und angepasst, um die Abbindetemper<strong>at</strong>ur niedrig zu<br />
halten und somit die Schwindrissneigung zu minimieren. Weiters wurde eine Ortbetonmischanlage<br />
direkt vor Ort errichtet, um völlig unabhängig und flexibel agieren zu können.<br />
Abbildung 6: Pumpverteilermast / Figure 6: Concrete distribution beam<br />
In Bezug auf das Schalungssystem wurde versucht, mit möglichst wenig M<strong>at</strong>erialvorhaltung<br />
auszukommen. Ein weiteres Kriterium waren die beträchtlichen Bauteildimensionen und die damit<br />
verbundenen Drücke und Lasten, welche die Schalungen aufzunehmen h<strong>at</strong>ten. So waren<br />
Deckenstärken bis 4.0 m und Wandhöhen bis 8.5 m zu bewältigen. Die Betonkub<strong>at</strong>uren der<br />
Einzelbauteile lagen oft zwischen 400 m³ und 600 m³.<br />
Der Ausbau der <strong>Maschinenkaverne</strong> erfolgte in 7 Ebenen, wobei jede für sich aus bis zu 45<br />
einzelnen Bauteilen bestand.<br />
10
Zeitlicher Ablauf und Termine. Der offizielle Beginn der Ausbauphase war am 05.12.2005. Dies war in<br />
der <strong>Maschinenkaverne</strong> der Startschuss für den Einbau der ersten Sohlen.<br />
Der Bauablauf in der <strong>Maschinenkaverne</strong> war grundsätzlich so angelegt, dass die Montage- und<br />
Betonierarbeiten immer gestaffelt in die Bereiche ‚Maschine 3 – Maschine 2 – Maschine 1’<br />
durchgeführt werden konnten. Alle anderen Ausbauarbeiten mussten gleichzeitig bzw. je nach<br />
technischer Möglichkeit entsprechend überschneidend mit den Hauptausbauarbeiten in der<br />
<strong>Maschinenkaverne</strong> ausgeführt werden. So wurde beispielsweise die Trafokaverne als Ausweicharbeit<br />
für den Fall genutzt, wenn es in der <strong>Maschinenkaverne</strong> zu längeren Unterbrechungen oder Stillständen<br />
gekommen ist. Wesentliche Termine in der <strong>Maschinenkaverne</strong> bezogen sich auf die Herstellung der<br />
unterwasserseitigen Kranbahnstützen sowie auf das Andrehen der Maschine 3. Die Kranbahnstützen<br />
waren unbedingt erforderlich, um den für die hydraulischen-maschinellen Einbauten notwendigen<br />
Schwerlastkran einbauen zu können.<br />
Erschwernisse und Besonderheiten. Wie bereits in der Einleitung erwähnt, h<strong>at</strong>ten wir im Ausbau mit<br />
besonderen Schwierigkeiten zu kämpfen, welche ihre Ursache nicht nur in den außergewöhnlichen<br />
Dimensionen der Kaverne h<strong>at</strong>ten. Neben den imposanten Bauteilabmessungen mit<br />
Betoneinbringungszeiten von über 24 Stunden waren auch die Anforderungen, welche durch die<br />
maschinellen Einbauten entstanden sind, enorm.<br />
Sämtliche Einbauten, wie z.B. Auflager, Schienen usw., wurden nun nicht mehr, wie<br />
ursprünglich in der Ausschreibung vorgesehen, auf Aussparung’ einbetoniert und nachträglich<br />
vergossen, sondern direkt mit dem betreffenden Bauteil mitbetoniert. Dies erforderte im Speziellen an<br />
die lage- und höhenmäßige Sicherung der Maschinenteile, sowie an die Betoneinbringung, besondere<br />
Anforderungen.<br />
Die Einbringung der Bewehrung war oft mit einem erheblichen Aufwand verbunden, da diese<br />
häufig verdichtet und räumlich ausgebildet war. Zahlreiche Bauteile waren mit einer Stahlpanzerung<br />
versehen bzw. teilweise gepanzert. Die optimale Bewehrungsführung oder der exakte<br />
Bewehrungseinbau konnte oft nur durch eine intensive Zusammenarbeit und Abstimmung mit den<br />
Stahlwasserbaufirmen erreicht werden.<br />
Sehr hinderlich und arbeitsintensiv waren die zahlreichen Rohrleitungen und Rohrführungen.<br />
Komplizierte Schalungsdurchdringungen und Bewehrungsführungen im Bereich von Rohren und<br />
Rohrleitungen sowie die häufig ungünstige Lage der Rohrleitungen erforderten ein mehrfaches<br />
absetzen und wiederaufnehmen der Schalungs- und Bewehrungsarbeiten.<br />
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Abbildung 7: Rohrleitungen und Panzerungen im Deckenbereich / Figure 7: Pipes and reinforcements,<br />
pressure-pipe jet ring<br />
Für den Einbau und die Herstellung von Aussparungen jeglicher Größenordnung wurde eine<br />
baustelleneigene Zimmerei mit drei Mann beschäftigt.<br />
Zahlreiche Schweißgründe mit Einzelgewichten bis zu 250 kg sowie die Forderung, diese<br />
Stahlpl<strong>at</strong>ten lage- und höhenmäßig auf 0,5 cm genau Einzubetonieren, erforderten eine spezielle<br />
Arbeitsvorbereitung. Auch die T<strong>at</strong>sache, dass diese Pl<strong>at</strong>ten zur Lagesicherung nicht an der st<strong>at</strong>ischen<br />
Bewehrung angeschweißt werden durften, erschwerte den Einbau und die Sicherung.<br />
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Abbildung 8: Übergang Maschine M3 – M2 / Figure 8: View unit M3 and unit M2<br />
Nebenbauwerke<br />
Alle Nebenbauwerke mussten aus terminlichen Gründen gleichzeitig mit den Ausbauarbeiten der<br />
<strong>Maschinenkaverne</strong> fertig gestellt werden. Neben dem Hinterbetonieren von Panzerungen und dem<br />
Herstellen von Betonauskleidungen mittels Schalwagen waren mehrere hochkomplizierte<br />
Verschneidungs- und Verzugsstrecken herzustellen. Die für diese Strecken erforderlichen Schalungen<br />
wurden alle auf der Baustelle angefertigt und erfolgreich eingesetzt. Der 40 m hohe<br />
Wasserschlossschacht wurde mittels Gleitschalung betoniert.<br />
Eine besondere Herausforderung war die obertägige Herstellung des Ein/Auslaufbauwerkes im<br />
Rifabecken. Das für die Errichtung dieses Bauwerkes erforderliche Zeitfenster wurde vom Bauherrn in<br />
die Niederwasserzeit gelegt, und zwar von Jänner 2006 bis Mai 2006. Der extrem kalte und lang<br />
andauernde Winter mit Temper<strong>at</strong>uren um -15°C stellte an die Mannschaften Anforderungen, die an die<br />
Grenze des Machbaren gingen. Die Frosttiefe des Bodens erreichte stellenweise die 1 m – Marke. Um<br />
den Beton vor Frost zu schützen, wurden 3 – 5 Lagen Frostschutzm<strong>at</strong>ten verwendet. Da der<br />
Einstautermin des Rifa-Beckens Anfang Juni 2006 unbedingt gehalten werden musste, wurde teilweise<br />
in Tag- und Nachtschicht gearbeitet.<br />
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Abbildung 9: Ein/Auslaufbauwerk Rifabecken / Figure 9: Tailrace inlet-/outlet structure Rifa<br />
Zusammenfassung<br />
Von Oktober 2004 bis Dezember 2005, also in 14 Mon<strong>at</strong>en, wurden in der Maschinen- und<br />
Trafokaverne insgesamt 125.000 m³ Ausbruch bewältigt. Die Ausbrüche für die Stollen und Schächte<br />
– insgesamt 1.782 lfm. - liefen parallel zum Ausbruch der Kavernen und h<strong>at</strong>ten ein Volumen von<br />
78.000 m³.<br />
Die Leistungen beim Innenausbau waren ebenfalls beachtenswert. So wurden von Dezember<br />
2005 bis Mai 2007, also in einem Zeitraum von nur 1,5 Jahren, in der Kaverne 48.000 m³ Beton<br />
eingebaut. Die zahlreichen Auskleidungen und Hinterbetonierungen in den Stollen, Schächten und<br />
sonstigen Nebenanlagen wurden gleichzeitig mit den Betonarbeiten in der Kaverne hergestellt.<br />
Diese außergewöhnlichen Leistungen waren nur durch eine intensive, baubegleitende<br />
Arbeitsvorbereitung und den Eins<strong>at</strong>z von Spezialisten möglich. Zu Spitzenzeiten waren ca. 130<br />
Facharbeiter auf der Baustelle beschäftigt. Sämtliche Arbeiten wurden in Tag- und Nachtschicht im<br />
Durchlaufbetrieb ausgeführt. Die einzige Unterbrechung bildeten traditionsgemäß der Weihnachts- und<br />
der Osterabgang.<br />
14
Conclusion<br />
Within a period of only slightly over one year – between November 2004 and December 2005, i.e. 14<br />
months – a total volume of 125,000 m³ was excav<strong>at</strong>ed in the power house and the transformer<br />
cavern. The excav<strong>at</strong>ion works for the tunnels and shafts – all in all 1,782 m – were performed in<br />
parallel to the excav<strong>at</strong>ion works for the caverns and amounted to a total of 78,000 m³.<br />
The performance level <strong>at</strong>tained with respect to the lining works is also quite remarkable, as is<br />
illustr<strong>at</strong>ed by the fact th<strong>at</strong> in the period from December 2005 to May 2007, i.e. in only 1.5 years,<br />
43,000 m³ of concrete were installed in the cavern. The numerous lining and backfilling works in the<br />
tunnels, shafts and other auxiliary structures were carried out simultaneously with the concreting<br />
works in the cavern.<br />
Accomplishment of such progress has to be seen if one is rel<strong>at</strong>ing this with the circumstances<br />
in which it had to be executed. Very rigorous conditions rel<strong>at</strong>ed to contract-specific<strong>at</strong>ions of<br />
environmental protection and emission-control had to be followed within the construction-frame of the<br />
overall project.<br />
This outstanding accomplishment was only made possible by an intense work prepar<strong>at</strong>ion<br />
throughout the project implement<strong>at</strong>ion period and by the strong commitment of all specialists<br />
involved. At peak times, the number of skilled workers on site was in the range of approx. 130. All<br />
works were performed in continuous day and night shifts, only interrupted by the traditional Christmas<br />
and Easter holiday.<br />
Abbildung 10: Portalbauwerk / Figure 10: Portal building<br />
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