Hydrodemolition bewältigt extreme Kälte und tiefen Betonabtrag bei kanadischem Wasserkraftwerksprojekt
Mehr als 400 Meilen nördlich von Winnipeg wird das Keeyask Generation Project am unteren Nelson River gebaut. Das 695-Megawatt-Wasserkraftwerk, dessen Fertigstellung für 2021 geplant ist, wird eine Quelle für erneuerbare Energie sein und durchschnittlich 4.400 Gigawattstunden Strom pro Jahr produzieren. Die erzeugte Energie wird in das Stromnetz von Manitoba Hydro integriert, um sie in Manitoba zu nutzen und in andere Länder zu exportieren. Während der gesamten Bauzeit, die sich mittlerweile im siebten Jahr befindet, hat das Projekt eine Reihe von standortspezifischen Herausforderungen gemeistert.
Eine solche Herausforderung ergab sich 2017, als das Wasser in einem 24-Zoll-Rohr im Einlass einfror und einen 8 Fuß dicken Betonpfeiler beschädigte. Um die Auswirkungen auf das Gesamtprojekt so gering wie möglich zu halten, entschieden sich die Manager von Keeyask für den Einsatz von Hydrodemolition, um den beschädigten Abschnitt zu entfernen. Der Auftrag erforderte einen spezialisierten Auftragnehmer, der in der Lage war, seine gesamte Erfahrung und Ausrüstung einzusetzen, um die ökologischen und logistischen Herausforderungen zu meistern und gleichzeitig hochwertige Ergebnisse zu liefern.
Water Blasting & Vacuum Services Inc., ein kanadischer Spezialist für Industriereinigung, sicherte sich den Auftrag auf der Grundlage eines Plans, der es nicht nur ermöglichte, die 4.944 Kubikfuß (140 Kubikmeter) großen Abbrucharbeiten fristgerecht abzuschließen, sondern auch fast 80 % des Wassers zu recyceln. Mit der branchenführenden Technologie von Aquajet, kombiniert mit jahrelanger Erfahrung, hat Water Blasting & Vacuum Services die Grenzen der Hydrodemolition erweitert, um tiefer und sauberer zu arbeiten als bei jedem anderen kanadischen Projekt zuvor.
Klarer Vorteil
Water Blasting & Vacuum Services begann vor mehr als drei Jahrzehnten mit der Lieferung von Haushaltsreinigungsprodukten, verzweigte sich aber schnell auf Hochdruckreinigungsdienste für industrielle, kommunale und gewerbliche Einrichtungen, als das Unternehmen den Bedarf an innovativen, kundenorientierten Lösungen für diese Anwendungen erkannte. Als sich die Industriereinigung zu einem Kernmarkt für das Unternehmen entwickelte, ermutigte die Gewährleistung der Sicherheit der Mitarbeiter in zunehmend gefährlichen Umgebungen die Geschäftsleitung, die Möglichkeiten der Robotertechnik zu erkunden.
“Die Sicherheit unserer Teammitglieder stand schon immer an erster Stelle”, sagt Luc Laforge, Präsident und Eigentümer von Water Blasting & Vacuum Services. “Viele industrielle Reinigungsarbeiten erfordern lange Arbeitszeiten in engen Räumen und spezielle PSA, wie Druckluftanlagen und Chemikalienschutzanzüge. Wir wollten jede Gelegenheit nutzen, bei der wir eine Maschine anstelle eines Menschen einsetzen konnten.”
Während die ersten Hydrodemolition-Maschinen gebraucht gekauft und intern umgerüstet wurden, um den Herausforderungen der Reinigung von Fabriken und anderen Industrieanlagen gerecht zu werden, erkannte das Unternehmen schnell die Vorteile der Zusammenarbeit mit einem Originalhersteller, um Präzision, Sicherheit und Effizienz zu erhöhen.
“Aber da die meisten Anlagen in diesen Monaten für routinemäßige Wartungsarbeiten heruntergefahren werden, mussten wir einen Weg finden, um die Effizienz zu maximieren”, so Laforge.
Mit einem ihrer Aquajet-Geräte – einem Aqua Cutter 410A – konnte Laforge die Effizienz um 80 % steigern und eine routinemäßige Schrubberreinigung von einem 30-stündigen Prozess auf nur fünf Stunden reduzieren.
Die Leistung und Effizienz des 410A und zusätzlicher Aquajet-Geräte, darunter ein 710V, ermöglichten es Water Blasting & Vacuum Services, sich auf Hydrodemolition, Hydromilling und andere Anwendungen auszudehnen und das Dienstleistungsangebot des Unternehmens erheblich zu erweitern. Mit der Zeit hat sich das Unternehmen den Ruf erworben, kreative Lösungen und pünktliche, qualitativ hochwertige Ergebnisse mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt zu liefern, und hat sich damit an die Spitze der kanadischen Hydrodemolition-Branche gesetzt – und die Tür für noch mehr anspruchsvolle Projekte geöffnet.
Klare Entscheidung
Aufgrund dieses guten Rufs kam Water Blasting & Vacuum Services in die engere Wahl eines örtlichen Wasserkraftunternehmens, das eine Speziallösung für eine unerwartete Betonentfernung benötigte, die das Projekt zu verzögern drohte.
“Dies war ein sehr interessantes Projekt – das erste seiner Art”, sagte Maurice Lavoie, Geschäftsführer von Water Blasting and Vacuum Services und Bauleiter für das Projekt. “Der Pfeiler war aus massivem Beton, 8 Fuß dick, 40 Fuß breit und an der höchsten Stelle 30 Fuß hoch. Ein Teil der Struktur musste entfernt und neu betoniert werden. Niemand in Kanada – und nur sehr wenige auf der Welt – hatte Hydrodemolition eingesetzt, um 8 Fuß dicken Beton vertikal zu entfernen. Aber das war erst der Anfang, als es um die Komplexität und die Herausforderungen dieses Auftrags ging.”
Der Standort war eine weitere große Herausforderung. Die Baustelle war etwa 2.500 Meilen (4.000 Kilometer) vom Hauptsitz des Auftragnehmers in Edmundston, New Brunswick, und 450 Meilen (725 Kilometer) nördlich von Winnipeg, Manitoba, entfernt. Der begrenzte Zugang musste bei jeder vorgeschlagenen Lösung sorgfältig berücksichtigt werden. Die Projektmanager konnten zwar den Zugang zu Wasser, Strom oder anderen allgemeinen Baumaterialien gewährleisten, aber die Beschaffung von Spezialgeräten oder Ersatzteilen stellte eine zeitraubende Herausforderung dar. Die Bauunternehmer brauchten zuverlässige Geräte und einen voll ausgestatteten Werkzeugkasten, um unnötige Ausfallzeiten zu vermeiden.
“Das Projekt hatte viele Herausforderungen zu bewältigen”, sagte Lavoie. “Durch den abgelegenen Standort hatten wir keinen Zugang zu Technikern oder Ersatzteilen, falls etwas schief gehen sollte. Außerdem hatten wir es mit Minusgraden zu tun, die leicht bis auf 40 Grad sinken konnten. Man musste schon sehr viel Vertrauen in sein Team und seine Ausrüstung haben, um überhaupt ein Angebot abgeben zu können.”
Strenge Umweltkontrollen schränkten auch die Möglichkeiten der Auftragnehmer ein. Die Projektpartner, die Keeyask Hydropower Limited Partnership – zu der vier First Nations aus Manitoba und Manitoba Hydro gehören – hatten den Umweltschutz zu einem Eckpfeiler des Gesamtprojekts gemacht. Obwohl der ursprüngliche Auftrag Hydrodemolition als akzeptables Verfahren vorsah, mussten die Auftragnehmer sicherstellen, dass alle Abwässer ordnungsgemäß gesammelt und behandelt wurden.
“Unabhängig davon, welche Technik wir verwenden, mussten wir sicherstellen, dass es keine negativen Auswirkungen auf die Umgebung gibt”, sagte Lavoie. “Die Begrenzung der Umweltauswirkungen ist für unser Unternehmen immer ein wichtiger Bestandteil eines jeden Projekts, aber in Verbindung mit der abgelegenen Lage dieses Projekts wussten wir, dass es zusätzliche Herausforderungen geben würde. Aufgrund früherer Erfahrungen auf der Baustelle des Muskrat Falls Generating Project in Labrador wussten wir, dass der Transport von Wasser eine Option war, aber er war teuer und ineffizient. Die Aufbereitung und Wiederverwendung des Wassers vor Ort war die wirtschaftlichste und umweltfreundlichste Lösung. Und mit der Aquajet EcoClear hatten wir bereits die richtige Maschine, um dies zu realisieren.
Klare Lösung
Das EcoClear-Wasserfiltersystem in Kombination mit der umfassenden Erfahrung und der fachkundigen Logistik von Water Blasting & Vacuum Services ermöglichte es dem Bauunternehmen, den Projektmanagern eine revolutionäre Lösung zu präsentieren – eine Lösung, die maximale Produktivität bei gleichzeitiger Minimierung des Ressourcenverbrauchs und des Umweltschutzes verspricht.
Water Blasting & Vacuum Services kaufte das EcoClear-System 2017 als effizientere und kostengünstigere Alternative zum Abtransport von Abwasser mit Saugwagen zur externen Behandlung. Das System neutralisiert den pH-Wert des Wassers und reduziert die Trübung, so dass es sicher wieder in die Umwelt abgegeben werden kann. Es hat eine Kapazität von bis zu 88 gpm oder etwa 5.238 Gallonen (20 Kubikmeter) pro Stunde.
Für das Wasserkraftwerksprojekt schlug Water Blasting & Vacuum Services jedoch vor, den EcoClear als Teil eines geschlossenen Kreislaufs zu verwenden, der das Wasser wieder in den Aqua Cutter 710V zurückführt, anstatt es aufzubereiten und freizugeben. Es war das erste Mal, dass das Unternehmen den EcoClear für das Wasserrecycling in einem so großen Maßstab einsetzte, aber Lavoie und sein Team waren zuversichtlich, dass der EcoClear und der 710V das perfekte Paar für diese anspruchsvolle Anwendung sein würden.
“Dieses Projekt hat unsere Leute und unsere Ausrüstung auf die Probe gestellt”, sagte Lavoie. “Es gab viele Premieren, aber wir wussten, dass wir die Erfahrung und die Unterstützung des Aquajet-Teams hatten, um unseren Plan von der Theorie zur Realität zu machen.”
Einen Weg freimachen
Water Blasting & Vacuum Services kam im März 2018 auf der Baustelle an. Bei Temperaturen von durchschnittlich -20,0 Grad Fahrenheit (-29 Grad Celsius) und zeitweise bis zu -40 Grad Fahrenheit (-40 Grad Celsius) mussten rund um die Abbruchstelle ein Hüttensystem und Heizungen aufgestellt werden, um Schutz zu bieten und die Pumpen in Betrieb zu halten. Zusätzlich zum EcoClear-System und dem 710V verwendete das Bauunternehmen eine Spreizstange und zusätzliche Turmteile, um die Reichweite des Hydrodemolition-Roboters von den standardmäßigen 23 Fuß auf 40 Fuß zu erhöhen. Ein Verlängerungsset ermöglichte es dem Bauunternehmer, auch einen 12 Fuß breiten Schnitt durchzuführen. Durch diese Verbesserungen wurde die Ausfallzeit, die durch häufige Neupositionierungen erforderlich gewesen wäre, erheblich reduziert. Außerdem setzte Water Blasting & Vacuum Services zusätzliche Lanzenteile ein, um die Effizienz zu erhöhen und die für das Projekt erforderliche Tiefe von 8 Fuß zu erreichen.
Steve Ouellette, leitender Supervisor bei Water Blasting &Vacuum Services, war für das geschlossene Kreislaufsystem mit zwei 21.000-Gallonen-Tanks verantwortlich, die den Aqua Cutter 710V mit Wasser versorgten. Das Abwasser wurde zu einem Tiefpunkt geleitet und dann zum EcoClear gepumpt. Sobald das Wasser aufbereitet war, wurde es zur Wiederverwendung in die Sammeltanks zurückgepumpt. In einer 12-Stunden-Schicht entfernte Water Blasting & Vacuum Services durchschnittlich 4 Kubikmeter Beton und verbrauchte dabei schätzungsweise 40.000 Gallonen Wasser. Davon gingen etwa 20% des Wassers während des Hydrodemolition-Prozesses durch Verdunstung und Absorption im Beton verloren. Water Blasting & Vacuum Services war jedoch in der Lage, die restlichen 80% – 32.000 Gallonen – mit dem EcoClear-System aufzufangen und zu recyceln. Im Laufe des Projekts verarbeitete das EcoClear-System mehr als 1,3 Millionen Liter Wasser.
Water Blasting & Vacuum Services arbeitete mit den Projektmanagern zusammen, um den Abriss in den komplexen Zeitplan des Gesamtprojekts zu integrieren, und führte die Arbeiten in zwei mehrwöchigen Phasen durch. Lavoie und sein Team setzten den Aqua Cutter täglich fast eine ganze 12-Stunden-Schicht lang ein und arbeiteten in 12 Fuß breiten Abschnitten, um die Mauer vollständig abzureißen. Nachts kam ein anderes Team hinzu, um Bewehrungsstäbe und Trümmer zu entfernen. Der Prozess wiederholte sich etwa 41 Tage lang und dauerte insgesamt 53 Tage vor Ort.
Neue Chancen durchsetzen
Water Blasting & Vacuum Services hat den Abriss im Mai 2018 abgeschlossen. Dank eines revolutionären und fachmännisch ausgeführten Plans sowie innovativer Ausrüstung wurde der Zeitplan des Gesamtprojekts durch den Abriss nicht gestört.
“Projekte wie dieses gibt es nur einmal im Leben”, sagte Laforge. “Dank eines engagierten Teams, das die Erfahrung und den Mut hat, das Unmögliche zu wagen, und dank innovativer Ausrüstung konnten wir eine einzigartige Lösung finden, die es uns ermöglichte, die Grenzen von Hydrodemolition zu erweitern und Teil eines so wichtigen Bauwerks zu sein.”
Und während Water Blasting & Vacuum Services auf das nächste einmalige Projekt wartet, planen Laforge und sein Spitzenteam, ihre Erfahrung im Bereich Hydrodemolition mit innovativen Prozessen und modernster Ausrüstung von Aquajet weiter auszubauen.
Kurze Fakten
Standort: Kraftwerk Keeyask, Manitoba, Kanada.
Dauer: 53 Tage.
Abgerissenes Material: 140 m3 Beton.
Wiederaufbereitetes Wasser: Geschätzte 1.325.000 Gallonen (5.016 m3).
Ausstattung: Aqua Cutter 710V, EcoClear.
Mehr Informationen
Prozess der Wasseraufbereitung
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Aquajet vor Ort – Kanadisches Bauunternehmen geht an die Grenzen von Hydrodemolition