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Ischebeck

Bild: Ischebeck

Spundwände unterhalb des Grundwasser- spiegels eingerammt

Für den Bau einer Unterquerung der vielbefahrenen Bahnlinie von Mainz nach Frankfurt im hessischen Ginsheim-Gustavsburg mussten Spundwände bis zu einer Tiefe von zehn Metern unterhalb des Grundwasserspiegels in die Erde gerammt und rückverankert werden, um das drückende Grundwasser von der Unterführung fernzuhalten.

Mit ca. 20 Millionen Euro Kosten planten die Bauherren Hessische Straßen- und Verkehrsverwaltung sowie die Deutsche Bahn AG das Unterführungsprojekt für Kraftfahrzeuge und Fußgänger sowie Radfahrer.

Laut Bemessung musste die Spundwand mit 21 Meter langen Pfählen temporär rückverankert werden, wobei diese mit nur sieben Grad Neigung eingebaut werden durften, um in der Kies-/Sandschicht zu bleiben und die Pfähle beim späteren Aushub problemlos zurückbauen zu können.

Schon in der ersten Ankerlage zeigte sich jedoch, dass der Grundwasserspiegel mindestens 1,50 Meter über der Bohrebene für die späteren Zugpfähle liegen würde.

Somit konnten die ursprünglich vorgesehenen Tragglieder nicht eingebracht werden, ohne einen Grundbruch auszulösen.

Das ausführende Unternehmen, die aventas.grundbau GmbH & Co. KG aus dem saarländischen Illingen nutzte daher das Preventer-System von Ischebeck, das es erlaubt, trotz anstehenden Wassers die Spundwand zu durchbohren und den Mikropfahl einzubauen.

Dieses System besteht aus einem Ventil, welches über eine Steuereinheit und Druckluft geöffnet oder geschlossen werden kann.
Im geschlossenen Zustand verhindert das Ventil ungewollten Rückfluss und reduziert diesen auf ein nötiges Minimum.
Der Preventer wird fest am Bauwerk befestigt, bevor mit dem eigentlichen Einbau der Mikropfähle begonnen wird.
Man kann mit ihm gegen eine Wassersäule von bis zu 20 Metern (2 bar) bohren. Typische Einsatzbereiche für das Produkt sind neben der Rückverankerung auch die Auftriebssicherung von Bauwerken sowie die Nachgründung von bestehenden Gebäuden.

Für die Unterquerung in Gustavsburg wurde zunächst ein Rohrstück mit angeschweißten Flanschen mit der Neigung des Zugpfahls von sieben Grad an die Spundwand gesetzt.
An den Flansch des Rohrstutzens wurde anschließend der Preventer angeschraubt.

In einem ersten Schritt wurde die Spundwand durchbohrt. Für diesen Vorgang hat Ischebeck eine spezielle Bohrkrone entwickelt, die aus einem einseitig geschlossenen Rohr und einer Bohrschneide, die Stahl durchbohren kann, besteht.
Die sogenannte Ringbohrkrone wird mit der Bohrstange durch das Absperrventil geführt.

Nachdem man dieses über die Membrane mit Druckluft schließt, kann innerhalb von zwei bis drei Minuten die Spundwand gefahrlos aufgebohrt werden.
Das ausgebohrte Stahlteil verbleibt dabei hinter der Spundwand oder in der Ringbohrkrone.
Diese Bohrkrone ist übrigens auch zum Durchbohren von Beton mit einer Stärke von bis zu 35 Zentimetern geeignet.

Im zweiten Schritt wurde das Bohrgestänge mit der Ringbohrkrone vorsichtig gezogen und der Preventer über die Zuführung weiterer Druckluft vollständig geschlossen.
Daraufhin folgte der Austausch der Bohrkrone gegen eine Kreuzbohrkrone mit 130 mm Durchmesser und das Wiedereinführen des Gestänges durch das Absperrventil.
Anschließend konnte das Gestänge wie gewohnt gebohrt werden.

Ein Rückfluss der Zementsuspension erfolgt weiterhin, wenn auch in gedrosselter Form. Ferner ist auch das Kuppeln der Stahltragglieder durch eine leichte Änderung des Luftdrucks auf die Membran weiterhin problemlos möglich.
Abstandhalter kamen bei diesem Projekt nicht zum Einsatz, da es sich um eine temporäre Maßnahme handelte, wären bei Bedarf aber auch durch die Absperrvorrichtung einzubringen.

Nach Erreichen der Pfahllänge wurde der Pfahl mit einem kurzen Verlängerungsstab in die Vorrichtung hineingeschoben, damit dieser mit einer Stahlplatte verschlossen werden konnte.

Über Nacht härtete der Zementleim aus, so dass der Preventer am Folgetag abgeschraubt, gesäubert (der in ihm enthaltene feste Zementleim ließe sich leicht lösen) und schnell wieder eingesetzt werden konnte.

Bei anderen Projekten wie Auftriebssicherungen oder Nachgründungen erfolgt das Verschließen des Pfahls mit einem vorher montierten Abschieber (Anschlussflansch nach DIN EN 1092-1), der geschlossen wird, so dass der Preventer sofort demontiert und weiterverwendet werden kann.

In Gustavsburg hat man abschließend auf dem verbleibenden Rohrstutzen Kopfplatte und Kugelbundmutter montiert und festgezogen, wobei ein Vorspannen nicht erforderlich war.

Bei dieser im Frühjahr 2018 durchgeführten Bauleistung kamen insgesamt vier Preventer zum Einsatz, mit deren Hilfe 16 Zugpfähle vom Typ 52/26 mit einer Länge von 21 Metern hergestellt wurden.

Schwierige Bodenverhältnisse und lange Sperrpausen auf der Bahnstrecke führten aber immer wieder zu Verzögerungen im Baufortschritt.

Hierdurch ergibt sich nicht nur eine Preissteigerung des Gesamtprojektes.

So wurde der Kostenaufwand im Frühjahr d.J. mit 31. Millionen beziffert.
Ferner wird der Zeitpunkt der Fertigstellung, der für das Frühjahr 2021 vorgesehen war, wird wohl erst im 1. Quartal 2013 eintreten.

September 2019