Modifiziertes Linearverbausystem von Emunds+Staudinger. Technische Leckerbissen für Pilotprojekt

04.10.2006

Es war eine Baumaßnahme, die aufgrund ihrer verfahrenstechnischen Rahmenbedingungen für Aufsehen sorgte: Im Juni dieses Jahres hat die Klaus Stewering GmbH & Co. KG den Abwassersammler in der Wellinghofer Straße in Dortmund-Hörde auf einer Länge von 65 m erneuert. Verlegt wurden neuartige, patentierte Betonrohre in der Nennweite DN 700, die im Rahmen eines vom Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW (MUNLV) geförderten Forschungsprojekts vom Ingenieurbüro Prof.-Dr.-Ing. Stein & Partner entwickelt worden sind.

Es handelt sich um statisch und bauverfahrenstechnisch optimierte Rohre mit Fuß, deren Bauform die Verdichtung der Bettungszone im Bereich des Zwickels nicht erfordert. Weitere Besonderheiten der Baumaßnahme: Ein Forschungskonsortium, zu dem neben dem ausführenden Unternehmen die Prof.-Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH als Projektleiter, die Emunds+Staudinger GmbH, die E.J. Kronenberger GbR, die WIMAG GmbH sowie die Inspecta-Pipe GmbH gehörten, trug mit speziell für dieses Pilotprojekt entwickelten Verfahren und Produkten maßgeblich zum Erfolg der Baumaßnahme bei.

Neben der Verfüllung der Baugrube mit einem vor Ort aufbereiteten Aushubboden und der Rohrverlegung mit einem ferngesteuerten Verlegegerät zählte das Linearverbausystem von E+S dazu. Im Vorfeld des Pilotprojekts haben die Hückelhovener Verbauprofis das leistungsstarke Verbausystem mit weiteren technischen Leckerbissen ausgestattet: Über ein System von so genannten Injektionsrohren können Baugruben ohne Arbeitsraum beim Ziehen des Verbaus verfüllt werden. Darüber hinaus sorgt eine modifiziere Laufwagenkonzeption für ein reibungsloses Handling und größtmögliche Flexibilität beim Ein- und Rückbau der Verbaumodule sowie beim Verlegen der Rohre.
Weniger ist mehr
"Weniger Arbeitsraum, weniger Aushub, geringere Grabenbreite, Verdichtung halbiert, Bauzeit reduziert, Verlegefehler minimiert, wirtschaftlich, umweltfreundlich, nachhaltig", lautet das Fazit von Dr. Christian Falk, Tiefbauamt Stadt Dortmund, Abt. Stadtentwässerung. Wie die anderen Beteiligten wertet er die unter realen Bedingungen durchgeführte Baumaßnahme als vollen Erfolg, die das erwartete Ergebnis brachte. Dazu beigetragen haben produkt- und verfahrenstechnische Neuentwicklungen der beteiligten Unternehmen. Ihr Einsatz hat sich auf der Baustelle bezahlt gemacht.

"In Form einer wesentlich geringeren Grabenbreite als bei vergleichbaren Tiefbaumaßnahmen, in Form eines zügigen Baufortschritts und in Form einer deutlich geringeren Beeinträchtigung des Verkehrs", wie Dipl.-Ing. Hendrik Oettinghaus, Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH, erklärt. Außerdem versprechen sich Falk und Oettinghaus durch die spezielle Verlegetechnik und die Spezialform der Rohre eine beträchtliche Erhöhung der Qualität und der Langlebigkeit des Kanals.
Leicht verfahrbar
Mit dem Verlegerät, das der Bagger im Schnellwechselverfahren aufnimmt, konnten die Rohre schnell und sicher in die Baugrube eingehoben und in die bereits verlegten Rohre eingeschoben werden. Die konstruktiven Merkmale des Linearverbausystems trugen zu dem reibungslosen Ablauf bei.

Das Gleitschienen-Verbausystem besteht aus einzelnen Schienen, in denen Platten senkrecht in gestufter Anordnung geführt werden. Entscheidend ist die Tatsache, dass die gegenüberliegenden Schienen nicht durch gelenkige Spreizen miteinander verbunden sind, sondern durch einen biegesteifen, in der Breite veränderbaren Laufwagen, der die Verbaumodule auf dem gewünschten Abstand hält. Auf der Pilotbaustelle in Dortmund wurde erstmals ein von Emunds+Staudinger modifizierter Laufwagen eingesetzt. Er verfügt über die gleichen Vorteile wie der herkömmliche Laufwagen.
"Die biegesteife Rahmenkonstruktion sorgt dafür, dass sich die Grabenbreite im Gegensatz zu Verbausystemen mit fest eingebauten Spreizen beim Absenken der Träger nicht verändert", erklärt Dr.-Ing. Bernd Bergschneider, Leiter Technik, Emunds+Staudinger GmbH. So kommt ein absoluter Kraftschluss zwischen Verbau und Erdreich zustande und Setzungen werden vermieden. "Je nach den Erfordernissen kann der Laufwagen in verschiedenen Bauphasen entsprechend den statischen Vorgaben verfahren werden", so Bergschneider weiter. Dadurch ergeben sich sowohl während des Ein- und Rückbaus des Systems als auch bei der Arbeit in der Baugrube viele technische und wirtschaftliche Vorteile für die auf der Baustelle eingesetzten Geräte und Fahrzeuge.

Neu ist: Aufgrund seiner u-förmigen Konstruktion bietet der überarbeitete Laufwagen mit 2 bis 5 m eine der größten Rohrdurchlasshöhen aller auf dem Markt befindlichen Systeme. "Der neue Laufwagen ist so konzipiert, dass er sowohl in die Einfachgleitschiene als auch in die Doppelgleitschiene passt", nennt Dipl.-Ing. Wilhelm Heß, Fachberater Emunds+Staudinger GmbH, weitere Konstruktionsmerkmale. Er ist ohne großen Aufwand auf die üblichen Grabenbreiten einstellbar. "Um die Rückstellkräfte zu optimieren, ist der Laufwagen neben Druckpendelrollen mit Zugpendelrollen ausgestattet", so Heß, der maßgeblich an der Entwicklung des gesamten Linearverbausystems beteiligt war. Sie ermöglichen ein leichtes Verfahren des Laufwagens und einen leichten Rückbau der Trägerstützen. Entwickelt wurde der neue Laufwagen vor allem für Baumaßnahmen, bei denen eine große Rohrdurchlasshöhe gefragt ist.
Bestens gerüstet
Eine weitere Besonderheit auf der Baustelle in Dortmund: Der Erdaushub wurde vor Ort aufbereitet und zur Verfüllung des Rohrgrabens wieder verwendet. Dafür wurde der bindige feuchte Lehmboden der Bodenklasse 3 mit einem speziellen Mischbinder konditioniert und dann auf die Betonrohre geschüttet. Die Verfüllung des nur jeweils 5 cm breiten Spaltes zwischen den Betonrohren und den Verbauplatten bis zur Rohroberkante erfolgte mit einem selbstverdichtenden Leichtflüssigboden, welcher eingebracht wurde, während ein Bagger die Verbauelemente sukzessive gezogen hat.

Auch hierfür ist das Linearverbausystem bestens gerüstet. Sowohl die Träger als auch die Verbauplatten sind mit vertikal durch die Bauteile verlaufenden Injektionsrohren versehen, durch die bei Bedarf während des Ziehvorgangs ein spezielles Füllmaterial in den Boden eingebracht werden kann. Ein Konstruktionsmerkmal, mit dem E+S die Anforderungen vieler Tiefbauämter, Ingenieurbüros und Bauunternehmen nach einer geringst möglichen Bodensetzung im Grabenbereich erfüllt hat. Die Stützen wurden so konzipiert, dass spezielles Füllmaterialien während des Ziehvorgangs durch die Stütze in den Boden eingebracht werden kann. Um dieses Resultat zu erzielen, wurden die Stützen oben mit einer verschließbaren Einfüllöffnung und im unteren Bereich mit einer abnehmbaren Schutzklappe versehen.
Diese Konstruktionserweiterung ermöglicht es, die Linearverbauträger unabhängig von den anderen Verbauelementen erst nach vollständiger Verfüllung und Verdichtung der Baugrube zu ziehen, ohne dass Hohlräume entstehen können. Auch die Verbauplatten sind an ihren Enden mit einem senkrechten Injektionsrohr versehen, dessen Öffnung mit einem Verschluss gesichert ist. Er verhindert ein Eindringen von Erdreich, während der Bagger die Platte absenkt. Bevor der Graben wieder verfüllt wird, werden die Verschlüsse entfernt. Ein beim Rückbau injizierter Füllstoff (Dämmer) verhindert, dass Hohlräume oder Ziehspuren beim Rückbau entstehen können und damit Setzungen im Grabenbereich stattfinden. Gleichzeitig wird eine optimale Einbettung der Rohre sichergestellt. Der Einsatz einer solchen Verbauplattenkonstruktion wird bei Ortbetonkanälen oder Gräben mit sehr geringem oder keinem Arbeitsraum nötig, da bei diesen Leitungsgräben zwischen Rohr bzw. Ortbeton und Verbauwand nicht lagenweise Boden eingebracht und verdichtet werden kann.

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