Deppisch, Lukas

Diplomarbeit:
1759

Thema:
Ermittlung von Arbeitszeitwerten für Bohrverfahren
(Determination of working time estimates for drilling piles)

Bearbeiter:
Lukas Deppisch

Verantwortlicher Hochschullehrer:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle

Betreuer:
Universitärer Betreuer: Florian Kopf

Zeitraum:
25.04.2019 bis 23.09.2019

Kurzfassung: 
Das Kellybohrverfahren ermöglicht im weltweiten Spezialtiefbau eine hohe Flexibilität in der Ausführung von Bohrungen in der Bautechnik. Dies ist zum einen auf die große Bandbreite an möglichen Bohrlängen und –durchmessern, sowie auf die Vielfältigkeit bei der Auswahl an Bohrwerkzeugen zur Anwendung in verschiedenen Geologien zurück-zuführen. Die Besonderheit bei Bohrungen in der Bautechnik liegt im Allgemeinen in der Abhängigkeit der Eignung, Bohrleistung und Wirtschaftlichkeit von den geologischen und hydrologischen Bedingungen. Somit liegt auch beim Kellybohrverfahren die Schwierig-keit in der Beurteilung der Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von den herrschenden Randbedingungen und Geologien einer Baumaßnahme.

Jedoch kann dem Kellybohrverfahren gegenüber anderen, gängigen Bohrverfahren auch ein hohes Maß an Komplexität, aufgrund einer Vielzahl an verschiedenen Verfah-rensabläufen und Teilprozessen in der Bohrpfahlherstellung, zugesprochen werden. Demnach liegt die Schwierigkeit bei einer Vorabbetrachtung der Bohrleistung im Kelly-betrieb in der Abhängigkeit von einer Vielzahl an Randbedingungen und Einflussfakto-ren. Diese können im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt werden. Zunächst müs-sen die geo- und hydrogeologischen Randbedingungen einer Baumaßnahme betrachtet werden. Somit müssen Bohrwerkzeuge, Maschinentechnik, Herstell- und Betonierver-fahren in Anbetracht vom Baugrund beleuchtet werden, um die Bohrleistung beurteilen zu können. Als zweite Hauptgruppierung können die Einflüsse aus den verfahrensbe-dingten Herstellprozessen betrachtet werden. Während beispielsweise bei den kontinu-ierlichen Bohrverfahren die Gesamtbohrprozessdauer überwiegend durch die Netto-bohrzeit geprägt ist, müssen beim Kellybohrverfahren eine Vielzahl an Teilprozessen unterschieden werden. Zuletzt müssen die Einflüsse aus Mensch und Baustelle unter-sucht werden, um den Gesamtprozess näherungsweise korrekt darstellen zu können. Diesbezüglich sind die Schwankungen aus der menschlichen Leistungsfähigkeit durch verschiedene Gerätefahrer und Bohrhelfer, aber auch die baustellenspezifischen Rand-bedingungen zu berücksichtigen. Dazu können exemplarisch Wartezeiten in der Beton-anlieferung oder die Platzverhältnisse auf einer Baustelle genannt werden.

Ziel war es eine Bewertung des Gesamtbohrprozesses im Kellybohrverfahren vorneh-men zu können, sodass zunächst die grundlegenden Prozesse definiert wurden. Zusätz-lich wurde eine Datengrundlage auf Basis der beschriebenen drei Hauptgruppierungen ermittelt. Demnach konnten die geologischen Zeitwerte anhand von maschineller Daten-aufzeichnungen auf zwei ausgewählten Baustellen gesammelt und diese über händi-sche Messungen auf Plausibilität überprüft werden. Die verfahrensbedingten Prozesse wurde ebenfalls über eine Vielzahl von händischen Messungen im Bohrbetrieb ermittelt und ausgewertet. Zuletzt wurden die Baustellenrandbedingungen über eine Langzeitstu-die abgeschlossener Baustellen ermittelt und ein Arbeitsfaktor hervorgerbacht, welcher das Verhältnis von Haupt- zu Nebenleistungen im Kellybohrbetrieb darstellt.

Folglich konnte unter Ausarbeitung und Zusammenführung der Einflussfaktoren mit de-ren zeitlichen Hinterlegungen ein Arbeitszeitrechner für das Kellybohrverfahren in Ab-hängigkeit von der Geologie erarbeitet, sowie ein Konzept zur weiteren Datenerfassung gegeben werden.