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[Die Industrie der Steine + Erden]






Sanierung einer Steinbruchwand

Durch schonende sprengtechnische Verfahren wird der Schrödlberg wieder sicher
Im Heft 6/2000 der „Industrie der Steine und Erden“ haben wir über die mangelnden sicherheitstechnischen Gegebenheiten und die damit verbundenen rechtlichen Konsequenzen am Schrödlberg berichtet. Die Wandverhältnisse des stillgelegten Steinbruchbereiches entsprachen nicht den sicherheitstechnischen Anforderungen, die eine Stilllegung im Sinne der gesetzlichen Bestimmung zugelassen hätten. Nachdem alle beteiligten Parteien die Notwendigkeit der Sanierungsmaßnahmen eingesehen hatten, konnten die Forderungen im Sachverständigengutachten umgesetzt werden.




Zielsetzung

Nachdem seitens des Gewerbeaufsichtsamtes Nürnberg und der Steinbruchs-BG die gravierenden Gefährdungen festgestellt wurden, ergaben sich für deren Beseitigung und die dauerhafte Sanierung der vom Landratsamt stillgelegten Wandbereiche einige Forderungen an das von dem Sprengingenieur Dipl.-Ing. Busch zu erstellende Gutachten:
  • Die Fallhöhe von evtl. abstürzenden Gesteinsmassen und einzelnen Steinen muss verkleinert werden, insbesondere unter dem Gesichtspunkt des weiteren Absturzes auf darunter liegende Sohlen. Auch die Grundsohle, d. h. die tiefste Steinbruchsohle, war wegen des hier auftretenden innerbetrieblichen Verkehrs gefährdet. Weiterhin ist durch die geringeren Wandhöhen mit mehr Standsicherheit des gesamten Bergbereiches zu rechnen!


Zukünftig erforderliche Wandberäumungen, die aufgrund der schlechten geologischen Verhältnisse auch nach der Sanierungsmaßnahme notwendig sein werden, müssen durch geeignete maschinelle Einrichtungen möglich sein. Hierfür wurde in dem Gutachten eine Sohlenbreite von acht Metern angenommen. Es ist aber damit zu rechnen, dass aufgrund der sehr weichen Beschaffenheit des Gesteins die Oberkanten der Wände sich schnell abrunden werden. Somit wurden die Sohlenbreiten mit zehn Meter vorgeschlagen.

  • Wichtig ist, dass im Hinblick auf die geplante Stilllegung die neu zu erstellenden Steinbruchwände saubere und möglichst glatte Oberflächen erhalten. Die vor der plötzlich durch das Landratsamt angeordneten Stilllegung bestehenden Wandhöhen lagen in den Bereichen zwischen 18 und 28 Meter.


Das Gutachten kam zu dem Ergebnis, dass die Wände in den Bereichen zwischen acht und maximal zwölf Meter, je nach den geologischen Verhältnissen, einzurichten sind. Zielsetzung ist es, die oben genannten Forderungen durch die Reduzierung der Wandhöhen weitgehendst zu erfüllen.

Das Gutachten schlägt darüber hinaus vor, dass zum Herstellen der Sohlen und neuen Wände Sprengverfahren zum Einsatz kommen, die eine schonende Wirkung auf den Berg gewährleisten. Hierzu ist es notwendig, dass mit verringertem Bohrlochabstand und verringerten Bohrlochvorgaben sowie gestreckten Sprengstoffladesäulen gearbeitet wird. Entscheidend ist, dass für diese sprengtechnische Sanierung durch die Sprengwirkung keine schädigenden Wirkungen auf den Berg in der Form ausgeübt werden, die erneute Unregelmäßigkeiten, Überhänge und lose Steine sowie zum Absturz drohende Gesteinsmassen zur Folge hätten. Die hierfür notwendigen Sprengparameter werden vorgegeben, um allen diesen Forderungen zu entsprechen.

Voraussetzung für die sprengtechnische Sanierung ist eine Komplettvermessung der stillgelegten Steinbruchwände und der darunter liegenden Grundsohle. Hierbei müssen auf den bestehenden Sohlen die neu einzurichtenden Wandoberkanten markiert werden (vgl. Abbildung 1).

Erst dann kann gewährleistet werden, dass eine gemäß dem Gutachten zeichnerisch festgelegte Sanierung genauestes umgesetzt wird. Erwähnenswert ist, dass der Betriebsleiter des Mitgliedsunternehmens eine saubere und detaillierte Dokumentation aller sprengtechnischen Maßnahmen durchführt, was letztlich aber auch Forderung des Landratsamtes, des Gewerbeaufsichtsamtes und der Steinbruchs-BG ist. Die vorgebrachten Befürchtungen der Bürgerinitiative, dass weitere Gewinnungsarbeiten durch diese Sanierungsmaßnahmen erst möglich sind, können dadurch entkräftet werden, dass durch den Mehraufwand der notwendigen Bohr- und Sprengarbeiten wirtschaftliche Vorteile kaum eine Rolle spielen.



Abb. 1: Markierungen der Wandoberkanten für die Sanierung

  Abb. 2: Vorbereitung der Ladungen für die Vorspaltsprengung

  Abb. 3: Fertiggestellte Ladungen für die Vorspaltsprengung

Abb. 1: Markierungen
der Wandoberkanten für
die Sanierung
  Abb. 2: Vorbereitung der
Ladungen für die
Vorspaltsprengung
  Abb. 3: Fertiggestellte
Ladungen für die
Vorspaltsprengung




Sprengtechnik

Die Zielsetzung hinsichtlich des erwünschten Sanierungserfolgs hat der Sprengtechnik einige Aufgaben gestellt. Durch den Sachverständigen wurden in seinem Gutachten folgende Maßnahmen vorgeschlagen:
In der ersten Phase der Sanierungsarbeiten müssen die äußerst unregelmäßigen, klüftigen und teilweise überhängenden Wände eine Begradigung erhalten. Die folgenden Arbeiten sollen somit erleichtert werden und weitere „normale“ Sprengungen ermöglichen. Neben der Forderung, niedrige Wände zur Stabilisierung des Berges zu erreichen, ist es aber auch unabdingbar, dass die Wandbereiche glatte Wandflächen erhalten.

Das Gutachten schreibt schonendes Sprengen in Form von Vorspalt- und Nachspaltsprengungen vor (Parameter siehe Tabelle).

Folgende Ziele sollen erreicht werden:
Durch Vorspaltsprengungen wird entlang der geplanten Böschungslinie ein Spalt gebildet, der verhindern soll, dass Energie der Gewinnungssprengungen in das stehenbleibende Gebirge eintritt und Risse und Spalten bildet.

Nach den herkömmlichen Sprengungen werden Nachspaltsprengungen bis auf eine Restvorgabe, hier rund ein Meter, durchgeführt und die Restvorgabe durch Bohrlöcher mit einer geringen Sprengstoffmenge abgespalten.

Beide Verfahren erbringen umso bessere Ergebnisse, je mehr Bohrlöcher auf einer Zündzeitstufe gezündet werden. Aufgrund des relativ weichen Gesteins wurde das Nachspaltverfahren gewählt, was sich bewährt hat. Die Nachspaltsprengungen erfolgen mit stark reduzierten Sprengstoffmengen pro Bohrloch und den nur geringen Bohrlochvorgaben und Abständen. Die Vorbereitung sowie die fertiggestellten Ladungen zeigen die Abbildungen 2 und 3. Aufgrund der Unregelmäßigkeiten, die die Geologie am Schrödlberg aufweist, wird im Gutachten darauf hingewiesen, dass die benannten Parameter durchaus variabel zu handhaben sind und den bei den Arbeiten vorgefundenen Gegebenheiten anzupassen sind. So wurden beispielsweise der Bohrlochabstand und die Vorgabe bei den Vorspaltsprengungen leicht erhöht.

1. Sprengparameter für die Vorspalt- bzw. Nachspaltsprengungen:
Wandhöhe: ca. 8,00 m
Bohrlochtiefe: ca. 8,50 m
Bohrlochabstand: ca. 0,70 m
Spaltfläche/Bohrloch: ca. 5,60 m2
Sprengstoff/Bohrloch: ca. 1,112 kg
12-g-Sprengschnur: ca. 1 m
100-g-Sprengschnur: ca. 7,50 m
gel. Sprengstoff 30 mm: ca. 0,400 kg
Anzahl Bohrlöcher: ca. 10 St. (zunächst)
Zündung: Moment
max. Sprengstoff/Zünderzeitstufe: 11 kg

2. Allgemeine Sprengparameter:
Angenommene Wandhöhe: ca. 8,00 m
Bohrlochtiefe: ca. 8,50 m
Bohrlochvorgabe: ca. 2,75 m
Bohrlochabstand: ca. 2,75 m
Masse/Bohrloch: ca. 60 m3
Bohrlochanlage: 1 Reihe
Sprengstoff/Bohrloch: 17,50 kg
gel. Sprengstoff: 5,00 kg (Fußladung)
pulverförmiger Sprengstoff: 12,50 kg
Zündung: U-Moment- und U-Kurzzeitzünder 25 ms, 1-20
1 Bl/Zünderzeitstufe
max. Sprengstoff/
Zünderzeitstufe: 17,50 kg

3. Sprengparameter der letzten 2-3 Bohrlochreihen:
angenommene Wandhöhe: ca. 8,00 m
Bohrlochtiefe: ca. 8,50 m
Bohrlochvorgabe: ca. 2,00 m
Bohrlochabstand: ca. 2,00 m
Masse/Bohrloch: ca. 32 m3
Bohrlochanlage: 1 Reihe
Sprengstoff/Bohrloch: 10,00 kg
gel. Sprengstoff: 2,50 kg (Fußladung)
pulverförmiger Sprengstoff: 7,50 kg
Zündung: U-Moment und U-Kurzzeitzünder 25 ms, 1-20
1 Bl/Zünderzeitstufe
max. Sprengstoff/
Zünderzeitstufe: 10,00 kg




Sprengerfolg

Bereits nach den ersten Sprengungen wurde der Erfolg der genauestens vorgebenen Verfahrensweise ersichtlich. Die Vorspaltarbeiten und die damit verbundene geringe Energie, die in den Berg eingebracht wurde, haben ansehnliche Resultate erbracht. Die unregelmäßigen Wandflächen wurden bereinigt und Gesteinsbrocken sauber vom Berg getrennt (vgl. Abbildung 4). Die gesamte Fläche, die hierbei entstand, bot hervorragende Voraussetzungen für die weitere Vorgehensweise zur endgültigen Sanierung (vgl. Abbildung 5). Es ist festzustellen, dass der Sprengerfolg genauso eintrat, wie das Gutachten es vorschlug und seitens der zuständigen Aufsichtsbehörden gefordert wurde.


Abb. 4: Scharfkantiges Trennen vom Schrödlberg

  Abb. 5: Sanierte Wandfläche/Teilbereich

Abb. 4: Scharfkantiges Trennen
vom Schrödlberg
  Abb. 5: Sanierte Wandfläche/
Teilbereich




Schlussbemerkungen

Die gesamte Sanierungsmaßnahme wird voraussichtlich Mitte des Jahres 2001 abgeschlossen sein, so dass dann – sollten keine weiteren Gewinnungsarbeiten genehmigt werden – auch in diesem Bereich Rekultivierungsarbeiten mit nur geringen Gefährdungen möglich sind. Selbst wenn eine Fortführung der Gewinnung entschieden werden sollte, müssen zumindest die geringen Wandhöhen beibehalten werden, um auch für den weiteren Betrieb dieser Steinbruchanlage das sichere Arbeiten in Zukunft zu gewährleisten.

Dipl.-Ing. Busch, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger
Dipl.-Ing. Kretschmer, StBG, Sektion I, Tel. 09 11/9 29 85-14, Fax /9 29 85-46
Dipl.-Ing. (FH) Michels, Gewerbeaufsichtsamt Nürnberg





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