Möglichkeiten der Baugruben­herstellung

Fachgerechte Herstellung von Baugruben

Die Herstellung von Baugruben ist eine der Hauptaufgaben im Spezialtiefbau. Der Einsatz modernster Technik und bewährter Verfahren ermöglicht die verlässliche Absicherung von Baugruben in allen Bodenarten, auch unterhalb des Grundwasserspiegels und bei beengten räumlichen Verhältnissen.

Für die Herstellung von Kellern und Tiefgaragen, von Fundamenten für Gebäude oder Verkehrsanlagen sowie die Verlegung von Versorgungsleitungen benötigt man Baugruben. Für den Aushub sind zwei Methoden üblich: Die Ausführung mit einer Böschung als Baugrubensicherung oder durch einen senkrechten Verbau.

Die Neigung der Böschungen kann nur in Abhängigkeit der Qualität des anstehenden Baugrundes ausgeführt werden. Geböschte Baugruben erfordern viel Platz und einen Grundwasserspiegel unterhalb der Baugrubensohle. Fehlen diese Voraussetzungen, ist ein senkrechter Verbau erforderlich.

Senkrechte Baugrubenwände

In Abhängigkeit von den Gegebenheiten in der direkten Umgebung der Baugrube, von der Art des Bodens, vom Grundwasserspiegel und von eventuell vorhandenem Schichtwasser wählt man die Art des Verbaus für die Baugrubensicherung aus. Grundlage der Planungen sind Baugrunderkundungen und Untersuchungen an den gewonnenen Bodenproben. In einem geotechnischen Untersuchungsbericht werden die Ergebnisse beschrieben und Grundlagen für die Planung der Baugrube angegeben.

Für die Ausführung von senkrechten Baugrubensicherungen kommen hauptsächlich Trägerbohlwände, Bohrpfahlwände, Spundwände und Schlitzwände zum Einsatz. In Abhängigkeit der Randbedingungen und der Aushubtiefe kann der Verbau freistehen oder abgestützt ausgeführt werden. Die Abstützung der Verbauwände kann durch Steifen innerhalb der Baugrube oder mit Verpressankern nach außen hin erfolgen.

Bohrpfahlwände

Für die Ausführung von Bohrpfahlwänden werden Bohrungen im Baugrund hergestellt, ein Bewehrungskorb eingebaut und anschließend mit Beton verfüllt. Der Durchmesser einer Bohrung kann zwischen 30 und 200 cm liegen. Die Bohrtiefe kann über 50 m betragen. Wenn die Bodenbeschaffenheit und Grundwasserverhältnisse es zulassen, kann die Bohrung ohne Stützung der Erdwandung ausgeführt werden. Im Allgemeinen ist es aber erforderlich die Erdwandung durch ein Bohrrohr oder durch eine Stützflüssigkeit abzustützen.

Befindet sich die Unterkante der Bohrung im Grundwasser, muss die Bohrung im Kontraktorverfahren betoniert werden. Hierbei wird nach dem Einstellen des Bewehrungskorbes ein Schüttrohr bis auf den Boden der Bohrung abgesenkt. Das Befüllen der Bohrung mit Beton erfolgt durch das Schüttrohr an der Bohrsohle beginnend nach oben. Der Beton verdrängt dabei das im Bohrrohr befindliche Wasser bzw. die Stützflüssigkeit nach oben. Bohrpfahlwände können überschnitten, tangierend oder aufgelöst ausgeführt werden.

Überschnittene Bohrpfahlwände bestehen aus unbewehrten und bewehrten Pfählen. Die einzelnen Pfähle werden im Pilgerschrittverfahren hergestellt und überschneiden sich dabei, um die Wasserdichtigkeit der Bohrpfahlwand zu gewährleisten. Tangierende Pfahlwände bestehen aus bewehrten Bohrpfählen, die sich an einer Seitenlinie berühren. Bei aufgelösten Bohrpfahlwänden bleibt zwischen den Pfählen ein Abstand, der beim späteren Aushub ausgefacht wird. Sowohl die tangierende als auch die aufgelöste Bohrpfahlwand lassen nur einen Aushub oberhalb des Grundwassers zu.

Bohrpfahlwände sind für alle Bodenarten geeignet. Vorteilhaft ist, dass sie sich weitgehend erschütterungsfrei herstellen lassen. Bohrpfahlwände verbleiben nach dem Abschluss der Baumaßnahme im Boden. In vielen Fällen werden sie später Teil des Bauwerks, zu dessen Errichtung die Baugrube ausgehoben wurde.

Spundwände

Spundwände bestehen heutzutage in der Regel aus Stahl. Die Wände werden aus einzelnen Elementen, den Bohlen zusammengesetzt. Die Bohlen werden über Schlösser miteinander verbunden. In Abhängigkeit der Gegebenheiten in der direkten Umgebung und des anstehenden Bodens können die Bohlen gerammt, gerüttelt oder gepresst eingebracht werden.

Durch die Verbindung der einzelnen Bohlen über die Schlösser können Spundwände wasserdicht ausgeführt werden. Die Schlösser ermöglichen auch das Ziehen der Bohlen nach Beendigung der Baumaßnahme.

Schlitzwände

Schlitzwände sind wie Bohrpfahlwände ein sehr steifer Baugrubenverbau. Da die Kosten für Baustellen­einrichtung hoch sind, werden sie im Allgemeinen für größere Baumaßnahmen oder bei besonderen Anforderungen ausgeführt. Die Schlitzwände setzen sich aus einzelnen Lamellen zusammen. Die Einzellamellen werden unter Suspensionsstützung ausgehoben, bewehrt und abschließend im Kontraktorverfahren betoniert. Da der Einbau der Bewehrungskörbe sehr genau erfolgen kann, können erforderliche Einbauteile, wie Kästen für die spätere Verankerung, in diese eingebaut werden. Üblicherweise werden Schlitzwände mit Wandstärken von 40 – 150 cm und Tiefen bis 40 m ausgeführt. Aufgrund der Größe der Einzellamellen kann die Anzahl der Fugen gegenüber Bohrpfahlwände deutlich reduziert werden.

Schlitzwände sind für alle Bodenarten geeignet. Vorteilhaft ist, dass sie sich weitgehend erschütterungs­freie Herstellung. Schlitzwände verbleiben im Boden und können im Weiteren als Kelleraußenwand oder Gründungselement genutzt werden.

Sicherung der Baugrubenwände

Je nachdem wie hoch die Anforderungen an die Baugrubenwände sind, können diese nach innen mit einer Stahlaussteifung abgestützt oder mit Verpressankern nach außen verankert werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung der auftretenden Wandverformungen bzw. die Ausführung großer Aushubtiefen.

Spezielle Lösungen für besondere Anforderungen

Angepasst an die jeweilige Aufgabe können die beschriebenen Verfahren auch modifiziert bzw. kombiniert werden, um diese sicher und wirtschaftlich zu lösen.