"Schachtbauwerk 8039" - Laupendahler Landstraße, Essen: Baugrubensicherung mit rekordverdächtigen Ausmaßen

27.10.2008

Um auch in größeren Tiefen Verbausysteme wirtschaftlich einsetzen zu können, hat Emunds+Staudinger, ein Geschäftsbereich der Thyssen- Krupp Bauservice GmbH, den so genannten tiefergehenden Linearverbau entwickelt. Es handelt sich hierbei um ein neues Verbauverfahren, bei dem zwei Linearverbaueinheiten miteinander gekoppelt werden, die sich nach dem Einbau in ihrer Wirkungsweise ergänzen. Bei der Erstellung eines Mess-und Drosselbauwerks im Rahmen umfangreicher Kanalbauarbeiten im Essener Stadtteil Werden wurde das Verfahren von der Klaus Stewering GmbH & Co. KG erstmals eingesetzt. Mit Erfolg: Im Gegensatz zur ursprünglich vorgesehenen Bauausführung mit herkömmlichen Spunddielen konnte das neue System in Bezug auf Flexibilität, Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit mit seinen verfahrenstechnischen Vorteilen punkten.

Die Baumaßnahme ist zeitlich in zwei Abschnitte aufgeteilt. Als Auftraggeber fungieren der Ruhrverband (RV) und die Stadtwerke Essen AG. Der erste Bauabschnitt betrifft die Laupendahler Landstraße, vom Recyclinghof bis Werden-Mitte sowie die westlichen Teile der Abtei-, Brück- und Grafenstraße. Er wurde im November 2007 begonnen und soll im August 2009 abgeschlossen sein. Die Bauarbeiten für den zweiten Abschnitt, im östlichen Zentrum von Werden, beginnen voraussichtlich in 2011 und sollen bis 2012 dauern. Hintergrund der Baumaßnahme ist zum einen die Stilllegung der Kläranlage in Werden. Die Abwässer werden komplett nach Essen-Kettwig geleitet. Zum anderen wird ein den heutigen Anforderungen entsprechender, höherer Gewässerschutz erreicht. Zu den umfangreichen Baumaßnahmen zählen unter anderem die Umstrukturierung des Kanalnetzes und der Bau eines großen Regenüberlaufes sowie eines Stauraumkanals.

Anspruchsvolle Rahmenbedingungen
Vor allem die extrem beengten Platzverhältnisse und die verkehrstechnische Situation prägten den Ablauf der Baumaßnahme in der Laupendahler Landstraße. Hinzu kamen erhöhte Anforderungen in der technischen Ausführung. Insbesondere aus der Geologie sowie der Wasser- und Abwasserhaltung ergaben sich besonders hohe Anforderungen für die Bauausführung. Das galt auch für die Erstellung des „Schachtbauwerkes 8039“. Es handelt sich um ein Mess- und Drosselbauwerk, in dem der Zufluss aus dem Stauraumkanal reguliert und dann über Ablaufkammern in die Zuleitung zum Pumpwerk geleitet wird.

Sondervorschlag ausgearbeitet
Entgegen der ursprünglichen Planung wurde die rund 7,60 m breite, 16 m lange und fast 10 m tiefe Baugrube für die Erstellung des Mess- und Drosselbauwerkes nicht mit Spunddielen, sondern mit dem tiefergehenden Linearverbau von Emunds+Staudinger gesichert. Ein Sondervorschlag, den das bauausführende Unternehmen gemeinsam mit E+SFachberater Wilhelm Hess im Vorfeld der Baumaßnahme ausgearbeitet hatte. Nach Aussage von Dipl.-Ing. Thomas Langehanenberg, Klaus Stewering GmbH & Co. KG, wären beim Einsatz von Spunddielen aufgrund des felsigen Untergrundes umfangreiche Vorbohrungen nötig gewesen. „Zudem wäre die Baugrube wegen der breiten Gurtungen deutlich größer ausgefallen, als in der Ausführung mit dem tiefergehenden Linearverbausystem“, so der Bauleiter weiter. Ein weiterer Vorteil: Die Rahmenwagen des Linearverbausystems können in den verschiedenen Bauphasen entsprechend den statischen Vorgaben des Herstellers in der Höhe verfahren werden. Auf diese Weise entstand genügend Arbeitsraum für die Errichtung des Schachtbauwerkes, das aus einer Kombination von Betonfertigteilen und Ortbeton besteht.

Zwei Systeme gekoppelt
Bei dem System, das vom stets neue, innovative Ideen planenden und umsetzenden E+S-Team entwickelt wurde, handelt es sich um ein modifiziertes Verbauverfahren, bei dem zwei Linearverbaueinheiten miteinan- 2 der gekoppelt werden, die sich nach dem Einbau in ihrer Wirkungsweise ergänzen. Und das unter Sicherstellung des bei den mit diesem Verfahren erreichbaren enormen Tiefenlagen erforderlichen Lastabtrages. „Das Einsatzgebiet des neuen Verbauverfahrens sind tiefere Baugruben für den Kanalbau sowie Schächte und Pressgruben bis in Tiefen von ca. 10 – 12 m, je nach Bodenbeschaffenheit, ebenso wie Tiefen von 8 – 10 m, in denen mit dem herkömmlichen Linearverbausystem aufgrund extrem schlechter Bodenverhältnissen keine wirtschaftliche Lösung erzielt werden kann“, erläutert Dipl.-Ing. Wilhelm Hess, ThyssenKrupp Bauservice GmbH.

Leistungsstarkes Funktionsprinzip
Aufgrund der Rahmenbedingungen bei der Kanalbaumaßnahme bot sich ein Einsatz dieser Verbautechnik geradezu an. Der tiefergehende Linearverbau verbindet die Vorteile des bewährten Linearverbausystems zu einem leistungsstarken Funktionsprinzip, mit dem sich Baumaßnahmen in großen Tiefen sichern lassen. Als Basis dient der herkömmliche Linearverbau. Im ersten Arbeitsschritt wird ein Modul dieses Verbausystems – bestehend aus Schienen, Platten und Rahmenwagen – eingebaut. Danach wird ein zweites Modul in das bereits eingebaute Feld eingesetzt, indem mittels neuer Konstruktionen und Systemkomponenten das zweite Modul als innen laufendes Modul „auf Kontakt“ auf das zuerst eingebrachte äußere Modul eingepasst wird. Auf diese Weise übernehmen die inneren Verbaukomponenten beim Durchfahren des äußeren Moduls die auftretenden Lasten. Im Endeinbauzustand ergänzen sich die beiden Verbaumodule, deren Komponenten über die gleichen Baulängen verfügen und völlig unabhängig voneinander dem Erddruck gegenüber wirken.

Die Bauarbeiten am Schachtbauwerk 8039 konnten fristgerecht und zur vollsten Zufriedenheit des Auftraggebers abgeschlossen werden. Dazu beigetragen hat auch der Einsatz des leistungsstarken Verbausystems. Trotz der schwierigen Platz- und Bodenverhältnisse vor Ort ermöglichte das neuartige Verfahren einen zügigen und flexiblen Baufortschritt.


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