Abdichtung eines Hochwasserdeiches mit Rüttelschmalwand und Soilcrete®-Schmalwand

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In einem ersten Schritt sollte eine Rüttelschmalwand bis in ca. 10 m Tiefe mit dem Flügelrüttler hergestellt werden. Der geplante Stichabstand betrug dabei 1,1 m. Bei diesem Verfahren wird ein Schmalwand-Flügelrüttler mittels Vibration, Aktivierkraft und Druckspülung aus einem mit Abdichtungssuspension gefüllten Graben heraus abgeteuft. Der entstehende Schlitz und die anliegenden Poren füllen sich unmittelbar mit der Druckspülung, die nach der Hydration eine dauerelastische Masse bildet. Die Vorteile der Rüttelschmalwand liegen in einer erschütterungsarmen Ausführung, einer sicheren Verbindung der Lamellen, einer Vorverdichtung des Stützbodens und einer guten Einbindung in Sperrschichten. Im zweiten Schritt sollte diese Schmalwand mittels einer Soilcrete®-Lamellenwand bis in die gewünschte Tiefe von 20 m verlängert werden.

Hier einige grundsätzliche Vorbemerkungen zu dem Verfahren: Unter dem Düsenstrahlverfahren Soilcrete® wird eine Bodenvermörtelung verstanden. Mit Hilfe eines energiereichen Schneidstrahles mit Austrittsgeschwindigkeiten ≥von 100 m/s aus Wasser oder Zementsuspension und ggf. auch mit Luftummantelung wird der im Bereich des Bohrloches anstehende Boden aufgeschnitten bzw. erodiert. Die Bodenteilchen werden umgelagert und mit Zementsuspension vermischt. Diese Mischung wird teilweise durch den Ringraum der Bohrung ausgespült. Der Rest verbleibt im Boden und bildet nach dem Erhärten den Injektionskörper. Es können Bauelemente verschiedenster geometrischen Formen hergestellt werden. Diese werden durch Bewegungen des Bohrgestänges erzeugt. Beim Ziehen des Gestänges ohne Rotation ergeben sich Lamellen, bei Anordnung mehrerer Düsen auch Mehrfachlamellen.

Die Reichweite des Düsenstrahles im Baugrund beträgt je nach Boden, Verfahrensart und verwendetem Schneidmedium bis zu 2,5 m. Nach dem Aushärten hat Soilcrete®-Mörtel statisch nutzbare Eigenschaften, wie sie in der Zulassung des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt) Berlin definiert sind.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Baugrundverfestigungsverfahren wird Soilcrete® in bezug auf Verfestigung und Abdichtung in allen Lockergesteinen bis hin zum Ton erfolgreich angewendet. Dies gilt auch für Mischböden und Wechsellagerungen, organische Schichten eingeschlossen. Der Bohrabstand für die Soilcrete®-Bohrungen wurde mit 3,3 m angegeben und wurde anhand vor Ort hergestellter Probelamellen festgelegt. Die Lamellen sollten in 20 m Tiefe in den anstehenden Ton einbinden. Mit einer speziellen Wasser-Steinmehl-Füller-Mischung können die hohen Anforderungen an den Kf-Wert von 1 x 10-8 bis 1 x 10-9 m/sec und eine Festigkeit von 0,3 N/mm² gewährleistet werden.

Diese neu entwickelte Kombination einer Rüttelschmalwand mit darunter liegender Soilcrete®-Lamellenwand kann mit relativ leichten Geräten im Vergleich zur Rüttelbohle ausgeführt werden, was einen erheblichen Vorteil darstellt. Im beschriebenen Fall war trotz der geringen Breite der Dammkrone (max. 3 m) die Standsicherheit der Geräte zu gewährleisten. Bohrgeräte mit Bohlenausrüstung bis zu 20 m konnten hier nicht eingesetzt werden. Der Auftraggeber schloss sich dieser Argumentation an und vergab den Auftrag im Herbst 2002 an Keller. Die Bauzeit war von Dezember 2002 bis Februar 2003 mit nur drei Monaten knapp bemessen. Trotz extrem ungünstiger Witterungsverhältnisse konnte dieser Zeitrahmen eingehalten werden. Insgesamt wurden 22 000 m² Rüttelschmalwand und rund 9 000 m² Soilcrete®-Lamellenwand auf einer Dammlänge von 2,1 km eingebaut. Die Dichtheit der Schmalwand wurde durch diverse Hochwässer auf die Probe gestellt und erfreulicherweise hat die Schmalwand diese in situ Prüfungen bestanden.

Dipl.-Ing. Andreas Körbler, Keller Grundbau Ges.mbH, Wien