Linearverbau sorgt für Arbeitsraum im XXL-Format

09.12.2015

Neues Starkregenkonzept für Schmalkaldens Kanalisation

Bislang war der Ortsteil Asbach der thüringischen Stadt Schmalkalden nicht an die städtische Kanalisation angeschlossen. Das wurde jetzt nachgeholt, und zwar in zwei Schritten: Die ersten 200 m des geplanten Mischwassersammlers wurden bereits 2014 verlegt, weitere 500 m wurden 2015 in einem Anschlussauftrag verlegt. Gleichzeitig wollte der Auftraggeber, der Abwasserzweckverband „Schmalkalden und Umgebung“, zusätzliches Volumen für die Aufnahme von Regenwasser schaffen. Entschieden wurde zugunsten einer Lösung aus zwei Komponenten: Ein 51 m langer, mit GFK-Rohren DN 3000 ausgeführter Stauraumkanal soll bei zukünftigen Starkregenereignissen für die kontrollierte Abgabe des Regenwassers an die Kanalisation sorgen, ein zusätzliches Regenüberlaufbauwerk aus Betonfertigteilen die Kläranlage Schmalkalden entlasten.

Mit dem Linearverbau der Produktmarke Emunds+Staudinger setzte die bauausführende Herzog-Bau GmbH, Tüttleben, bei der Sicherung der Baugruben auf ein Verbaussystem der heutigen ThyssenKrupp Infrastructure. Das hat sich in vielerlei Hinsicht bezahlt gemacht: Die technischen Möglichkeiten des Linearverbausystems, insbesondere der Einsatz des U-Laufwagens, sorgten bei der Erstellung des Stauraumkanals für die nötige Rohrduchlasshöhe. Und mit dem Anbringen einer längsseitigen äußeren Gurtung und einer Bodenaussteifung der mittleren Trägerpaare wurden auf der Baustelle die Voraussetzungen für den Einbau der großformatigen Betonfertigteile des Regenüberlaufbeckens geschaffen, bei dem der mittlere Laufwagen komplett aus dem Verbau gezogen werden konnte.

Asbach findet den Anschluss

Lange Zeit war der Ortsteil Asbach nicht an die Kläranlage der am Südwesthang des Thüringer Waldes gelegenen Stadt Schmalkalden angeschlossen. Das wurde jetzt mit dem Bau eines 700 m langen Mischwassersammlers nachgeholt. Die Pläne des Wasserversorgungszweckverbandes für Schmalkalden und Umgebung gingen aber noch einen Schritt weiter: „Mit Blick auf zukünftige Starkregenereignisse wollten wir in Form eines Stauraumkanals zusätzliches Volumen für die Aufnahme von Regenwasser schaffen“, führt Dipl.-Ing. Jürgen Kirchner aus, beim Abwasserzweckverband zuständig für SGL Invest/Abwasser. Noch etwas war dem Auftraggeber wichtig: „Der Regenwasseranteil sollte tunlichst nicht komplett in der Kläranlage landen und dort mitbehandelt werden“, so Kirchner. Stattdessen sollte ein Regenüberlaufbecken mit 350 m3 Fassungsvermögen das Mischsystem mit vorgeschaltetem Speichervolumen entlasten, das überschüssige Regenwasser über einen 26 m langen Entlastungskanal aus GFK-Rohren DN 1200 kostensparend in den nahegelegenen Asbach abgeleitet werden, der als Vorfluter dient.

Kostengünstige Alternative

Für die Erstellung der Bauwerke waren auf der Baustelle hohe Rohrdurchlasshöhen und große Einbaufenster gefragt. „Den Beteiligten wurde schnell klar, dass der Linearverbau hier eine flexible und kostengünstige Lösung bietet“, so Dipl.-Ing. Günter Serfling, Gebietsleiter bei der heutigen ThyssenKrupp Infrastructure, der mit der Betreuung der Maßnahme in Schmalkalden eines der letzten größeren Projekte vor dem Eintritt in den wohlverdienten Ruhestand begleitete. Im Unterschied zum herkömmlichen Verbausystem arbeitet der Linearverbau nicht mit fest positionierten Gelenkspreizen, sondern biegesteife Laufwagen halten die Träger und damit die Verbauplatten auf Abstand. Ergebnis: Die gewünschte Grabenbreite bleibt in jedem Bauzustand exakt gleich.

Die in den Trägern verfahr- und arretierbaren Laufwagen sind entsprechend der fortschreitenden Bautiefe des Grabens höhenverstellbar, die Breite des biegesteifen Rahmens lässt sich durch in unterschiedlichen Längen zu beziehende Zwischenstücke an die gewünschte Grabenbreite anpassen. Ein weiterer Vorzug des Systems: Die Verbauplatten werden nicht von oben eingesetzt, sondern können von der Seite ebenerdig eingeschwenkt werden. Auch mit Blick auf die in Schmalkalden erforderlichen Baugruben mit hohen Rohrdurchlasshöhen beziehungsweise großen Einbaufenstern konnte der Linearverbau seine technischen Vorteile ausspielen. In enger Zusammenarbeit mit Auftraggeber und Auftragnehmer entwickelte Serfling ein entsprechendes Konzept, das den Gegebenheiten vor Ort in idealer Weise Rechnung trug.

Ausreichender Arbeitsraum

51 m lang sollte der mit zwei Tangentialschächten versehene Stauraumkanal werden, wobei die Verlegung der 6 m langen GFK-Rohre DN 3000 einen besonders großzügigen Arbeitsraum erforderte. In den verschiedenen Bauphasen kamen drei bzw. vier Verbaumodule zum Einsatz, wobei 6,13 m lange Linearverbauträger und 6,25 m lange Verbauplatten gewählt wurden. Darüber hinaus kam statt der üblichen Laufwagen der so genannte U-Laufwagen zum Einsatz. Seine spezielle Geometrie sorgte für die Schaffung der erforderliche Rohrdurchlasshöhe. Zudem konnte er in bestimmten Bauphasen entsprechend der statischen Vorgaben des Herstellers nach oben verfahren werden. Eine Betonplatte, auf der die Rohre verlegt wurden stellte hierbei die erforderliche Bodenaussteifung der Trägerpaare sicher. Nach dem Einheben in die Baugrube wurden die Rohre mit Metallbändern an der Bodenplatte fixiert. „Dadurch hatten die Rohre die nötige Auftriebssicherheit - ein Muss war die Befestigung vor allem mit Blick auf den hohen Grundwasserstand vor Ort“, erläutert Bauleiter Sebastian Catterfeld von Herzog-Bau.

Gurtung sorgt für großes Baufenster

Knifflig war auch die Montage des Regenüberlaufs. Aus Platzgründen konnte das Bauwerk nicht aus Ortbeton hergestellt werden, zum Einsatz kam vielmehr eine Konstruktion aus jeweils bis zu 37 t schweren Fertigteilen. Die imposante Größe des Bauwerks spiegelte sich auch in den Abmessungen der Baurube wider, die eine Tiefe zwischen 4 und 5 m sowie eine lichte Breite von 3,65 m aufwies.

Ihre Sicherung stellte das ausführende Unternehmen vor eine Herausforderung, die nicht alltäglich war. „Ausgeschrieben war zwar eine Trägerbohlwand“, erläutert Bauleiter Catterfeld, „aber für das Projekt in Schmalkalden kam diese Lösung nicht in Frage.“ Zu arbeitsintensiv, zu zeitaufwändig sei das Verfahren, so die Erkenntnis. Gefragt war eine technische Sonderlösung, welche die Möglichkeiten des herkömmlichen Linearverbaus erweitert - keine ganz alltägliche Fragestellung, aber durchaus eine, für die ThyssenKrupp Infrastructure eine Lösung parat hat.

Zunächst wurden zwei Module des Linearverbaus in die Baugrube eingebracht. „Mit dem Anbringen von längsseitigen äußeren Gurtungen und einer Bodenaussteifung des mittleren Trägerpaares wurden dann die Voraussetzungen für den Einbau der großformatigen Betonbauteile geschaffen“, beschreibt Serfling die weiteren Arbeitsschritte. Kurz vor der Montage konnte dann der mittlere Laufwagen komplett aus dem Verbau gezogen werden. Die außen angebrachte Trägerkonstruktion nahm nun die ganze Belastung auf. Auch für die Handhabung des schwierigen Bodens – es handelte sich um bindigen Boden der Bodenklasse III bis V - ab 3 m Tiefe Bodenklasse VI - fanden die Tiefbauspezialisten von Herzogbau eine gute Lösung. „Um das die Verbauträger umgebende Erdreich abzutragen, haben wir eigens einen kleinen Bagger in die Grube eingehoben“, erläutert Herzog-Polier Sven Cott. Auf diese Weise habe sich der Verbau leichter abtäufen lassen. Cott: „Einen zweiten, größeren Bagger haben wir mit einem extrabreiten Löffel ausgerüstet.“

Gute Noten für Produkt und Service

Sowohl Catterfeld als auch Cott zeigten sich von der Leistungsstärke und Flexibilität des Linearverbaus beeindruckt. Catterfeld: „Dank der stabilen Konstruktion kann der Bagger problemlos seitlich an die Grube heranfahren – das erleichtert den Rückbau der Module erheblich.“ Beim Verfüllen der Grube wurde der Zwickelbereich mit Sand eingeschwemmt und dann mit einem Gemisch von 0/16 fachgerecht verdichtet. Überzeugt haben Auftraggeber und Auftragnehmer aber nicht nur die Eigenschaften des gestuften Linearverbaus, gute Noten gab es auch für den Service des Herstellers rund um die Baumaßnahme, zum Beispiel in Bezug auf die Beratung und die Einweisung vor Ort.

Polier Cott: „Entscheidend für reibungslosen und schnellen Baufortschritt ist die richtige Vorgehensweise beim Zusammenbau der Verbaueinheiten - nur wenn der Verbau richtig eingebracht wird, gestaltet sich auch der Rückbau problemlos.“ Den immensen Erddruck, der auf die Verbaumodule einwirkt, dürfe man nicht unterschätzen, bestätigt Serfling, der deshalb beim Zusammenbau und Einbau der ersten Module persönlich vor Ort war, um Kolonne und Baggerfahrer einzuweisen. Nach wenigen Modulen sei die Truppe eingespielt gewesen, der folgende Verbau sei wie am Schnürchen gelaufen. Ein Fazit das übrigens auch für das gesamte Projekt gilt: Sämtliche bisherigen Arbeiten verliefen reibungslos, die Kanalbauarbeiten sind inzwischen zur Zufriedenheit aller Baupartner abgeschlossen.

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