Schlitz-, Dicht- und Schmalwände

Implenia Spezialtiefbau GmbH

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Schlitzwände

Schlitzwände sind Wände aus Beton oder Stahlbeton, die inflüssigkeitsgestützten Erdschlitzen entweder imKontraktorverfahren betoniert werden oder durch das Einhängenvon Betonfertigteilen (Fertigteilschlitzwand) hergestellt werden.Schlitzwände können bis in große Tiefen (100 m) und inNenndicken von 0,45 m bis 1,50 m ausgeführt werden.

Die Verfahren zur Herstellung von Schlitzwänden sind geräuscharmund erzeugen nur geringe Erschütterungen. Sie sind daherbesonders für den städtischen Tiefbau geeignet.

Als verformungsarme und "wasserdichte" Baugrubensicherungwerden Schlitzwände unmittelbar neben einer bestehendenBebauung hergestellt.

Bei tiefen Baugruben mit naher Randbebauung und anstehendemGrundwasser stellt die Schlitzwand oft eine technisch undwirtschaftlich günstige Verbaumöglichkeit dar. Sie kann alsVerbauwand einen vorübergehenden Zweck haben oder alstragendes Element in das endgültige Bauwerk einbezogen werden.Schlitzwände können verankert und ausgesteift werden.

Schlitzwandelemente werden wie Großbohrpfähle auch alsGründungselement zum Abtragen von konzentriertenBauwerkslasten in tiefere, tragfähige Bodenschichten eingesetzt.Man bezeichnet diese Gründungselemente als "Barrettes".

Schlitzwandaushub

Baugrube mitSchlitzwandumschließung,verankert und mit Teildeckel

Baugrube mitSchlitzwandumschließung undAussteifung

Mit Einbindung der Schlitzwand in eine hinreichend dicke"wasserundurchlässige" Bodenschicht oder in Verbindung mit einerabdichtenden Sohle (Injektionssohle oder Unterwasserbetonsohle)lassen sich "wasserdichte" Baugruben erstellen, in denen nachAbsenken des Grundwasserspiegels innerhalb der Baugrube nurnoch eine Restwasserhaltung betrieben werden muß.

Ablauf der Herstellung einer Schlitzwand im Greiferbetrieb mitAbschalrohren

• Voraushub bis ca. 1,0 bis 1,5 m unter Gelände fürLeitwanderstellung

• Vor Beginn des Schlitzaushubs sind Leitwände aus Ortbeton oderaus Betonfertigteilen, ergänzt mit Ortbeton, herzustellen. DieseLeitwände, die gegenseitig ausgesteift werden, stützen den Bodenim oberen Schlitzbereich und geben dem Schlitzgreifer einesichere Anfangsführung. Ferner werden sie zum Aufhängen derSchlitzwandbewehrung oder von Steckträgern genutzt sowie alsAuflager für die hydraulischen Ziehpressen beim Ziehen derAbschalrohre. Der Raum zwischen den Leitwänden dient alsVorhalteraum für die Stützflüssigkeit.

• Aushub einer Lamelle. Mit Hilfe von Schlitzwandgreifern mitÖffnungsmaßen der Greiferschalen von 2,80 m, 3,40 m oder 4,20m wird ein Schlitz bis zur Endtiefe ausgehoben. Damit die Wändedes Erdschlitzes nicht einstürzen, werden sie während desAushubs ständig mit einer thixotropen Flüssigkeit (i.allg.Bentonitsuspension = Ton - Wasser - Gemisch) gestützt, die demSchlitz zugeführt wird. Abhängig von den Bodenverhältnissen undden erdstatischen Bedingungen können mehrere solcherAushubabschnitte zu einer Schlitzwandlamelle zusammengefaßtwerden.

Schlitzwandaushub mit Fräse undGreifer

Leitwand

Schlitzwandmeissel

• Einbringen der Abschalrohre. An den erdseitigen Stirnseiten derausgehobenen Lamelle werden zur Begrenzung der einzelnenBetonierabschnitte Abschalrohre in den Schlitz gestellt, derenDurchmesser gleich der Wanddicke ist und die nach demAnsteifen des Betons wieder gezogen werden. Dabei entstehteine halbkreisförmige Fuge, mit der man eine gute Verzahnungder einzelnen Wandabschnitte untereinander erreicht.

• Homogenisieren und Regenerieren der Suspension• Einbau des Bewehrungskorbes.• Betonieren der Lamelle im Kontraktorverfahren. Gleichzeitig mit

dem Betonieren pumpt man die Stützflüssigkeit ab, die regeneriertund mehrfach wiederverwendet werden kann. Die Stützflüssigkeitwird durch Beton ersetzt, deswegen spricht man hier von einer"Zweiphasen-Schlitzwand"

• Ziehen der Abschalrohre nach dem Erstarren des Betons mittelshydraulischer Ziehpressen.

Fugenausbildungen bei Schlitzwänden

Bei Schlitzwänden, die im Greiferbetrieb hergestellt werden, gibt es3 übliche Arten der Fugenausbildung:

• stählernes Abschalrohr, wie zuvor beschrieben, welches nachdem Erstarren des Betons gezogen wird. Umlaufbeton kann mitdem Fugenputzmeißel sicher entfernt werden.

• Stahlbetonfertigteil, welches als Abschalelement in derSchlitzwand verbleibt (hohes Gewicht, doppelte Fugenanzahl).Umlaufbeton ist nicht sicher zu entfernen

• Fugenabstellkonstruktion aus Stahl. Im Flachfugenelementbefinden sich beim Einbau in den Schlitz 1 oder 2 Stück elastischeFugenbänder, die beim Lösen und Ausbau der Flachfuge imabgebundenen Beton verbleiben. Dis Flachfuge läßt sich erstnach dem Aushub des Nachbarschlitzes ausbauen.

Schlitzwand-Bewehrungskorb mitEinbauteil

Abschalrohre mit hydraulischenZiehpressen

Flachfuge

Bei Schlitzwänden, die mit einer Schlitzwandfräse hergestelltwerden, kann eine Abschalkonstruktion entfallen. Nachdem derBeton der Primärlamelle ausreichend erhärtet ist, wird diese beimAushub der Sekundärlamelle angefräst, so daß beim Betonierender Sekundärlamelle eine enge Verzahnung erreicht wird.

Aushubgerät

Außer den am Seil hängenden Spezialgreifern gibt es auch Greifer,die an einem Gestänge (Teleskop-Stange oder Kelly-Stange)geführt werden.Ferner haben sich Schlitzwandfräsen bewährt, die sowohl imLockergestein als auch im Fels eingesetzt werden können. Siefräsen kontinuierlich einen Schlitz in die Tiefe, wobei unten amFräskopf der gelöste Boden mit Bentonitsuspension abgepumptwird, bei gleichzeitiger Zugabe von Stützflüssigkeit in den Schlitz.

Herstellreihenfolge

Bei der Herstellung einer Schlitzwand unterscheidet man zwischendem Pilgerschrittverfahren und der kontinuierlichen Herstellung.

Beim Pilgerschrittverfahren wird nach Herstellung einerAnfängerlamelle (Primärlamelle) zuerst die übernächste Lamellewieder als Anfängerlamelle ausgeführt. Anschließend folgt diedazwischenliegende Schließerlamelle (Sekundärlamelle). Hierbeihaben Primär- und Sekundärlamellen wegen der Abschalrohre beiden Primärlamellen unterschiedliche Abmessungen.

Beim kontinuierlichen Herstellverfahren (Endlosschlitz) werden, wieder Namen es bereits sagt, die Lamellen kontinuierlichhintereinander ausgeführt, Hierbei haben alle Läuferlamellen diegleichen Abmessungen.

Betonieren einerSchlitzwandlamelle

Schlitzwand imZweiphasenverfahren imPilgerschritt

Fräsradsatz

Dichtwände

Dichtwände sind vertikale Sperrwände im Boden, die eine sehrgeringe Wasserdurchlässigkeit besitzen und damit eineWasserdurchströmung minimieren.

Im Gegensatz zu den bekannten statisch tragenden"wasserundurchlässigen" Verbauwänden wie:

• überschnittene Bohrpfahlwand aus Stahlbeton• bewehrte Zwei-Phasen-Schlitzwand• Spundwand

sind reine Dichtwände normalerweise ohne tragende Funktion.

Zu den Dichtwänden ohne tragende Funktion gehören:

• im Schlitzwandverfahren hergestellte Dichtwände• überschnittene Bohrpfahlwände aus Beton oder Dichtwandmasse• Schmalwände• Injektionswände• Düsenstrahlwände• Gefrierwände

Sie finden Anwendung als:

• Dichtungswand unter Dämmen mit Kerndichtung im Bereichdurchlässiger Böden mit Einbindung in eine wasserundurchlässigeSchicht am Fuß zur Verhinderung der Unterströmung

• Dichtungswand für "wasserdichte" Baugruben außerhalb desstatisch wirksamen Verbaus zur Minimierung der Wasserhaltungin der Baugrube

• Dichtungswand zur Umschließung von Deponien und Altlasten mitEinbindung in eine wasserundurchlässige Schicht am Fuß.

Anwendungen von Dichtwänden

Dichtwand Rostock,Warnowquerung

Baustelleneinrichtung Dichtwand

Im Schlitzwandverfahren hergestellte Dichtwände

Wenn Schlitzwände ohne tragende Funktion als reineDichtungswände dienen sollen, wird eine Stützflüssigkeit ausWasser, Bentonit, Zement und gegebenenfalls Füller verwendet.Diese Suspension verbleibt nach dem Aushub im Schlitz underhärtet, Sie bleibt als Dichtung so plastisch, daß die Wandgeringen Bewegungen des Untergrunds rissefrei folgen kann. Dadie Suspension im Schlitz verbleibt, spricht man vom Einphasen -Verfahren.

Nach Herstellung einer Leitwand erfolgt der Aushub

• entweder mit einem Tieflöffel (max. Aushubtiefe 10,0 m)• oder mittels Schlitzwandgreifer oder Fräse

Die Schlitztiefe ist beim Einphasen - Verfahren wegen dersystembedingt kurzen Zeit bis zum Ansteifen und Abbinden derSuspension begrenzt.

Bei größeren Schlitztiefen wird die Dichtwand im Zweiphasen -Verfahren hergestellt. Die Ausführung erfolgt dann wie bei derHerstellung einer Ortbeton- Schlitzwand. Nach Herstellung desSchlitzes wird die Bentonit-Suspension gegen das eigentlicheDichtungsmaterial ausgetauscht. Dieses Dichtungsmaterial wird imKontraktorverfahren eingebracht und muß zum Verdrängen derBentonit-Suspension mindestens 0,75 to/m³ schwerer sein alsdiese.

Zur Erhöhung der Wasserdichtigkeit und Schadstoffresistenzwerden im Einphasen - Verfahren sogenannteKombinationsdichtwände hergestellt. Hierbei wird in dieBentonit-Zement-Suspension ein weiteres Dichtungselement wieStahlspundwand oder Kunststoffdichtungsbahn eingebaut.

Dichtwandaushub, DW RostockWarnowquerung

Einbau KunststoffdichtungsbahnKombinationsdichtwandZentraldeponie Hünxe

Dichtwand Kopfabdeckung

Im Ein-Phasen-Verfahren hergestellte Dichtwände mit eingestellterSpundwand oder Trägern können ebenfalls für „wasserdichte“Baugruben vorgesehen werden. Die Spundwand bzw. die Trägersind die vertikal tragenden Elemente und reichen bis zur statischerforderlichen Tiefe unter die Baugrubensohle. Die Dichtwand alsdichtendes Element reicht bis zur künstlichen Dichtsohle oderbindet in einen natürlichen Wasserstauer ein.

Die Spundwand bzw. die Träger können verankert werden.

Baugrubenumschließung ausDichtwand mit eingestellterSpundwand, Salzufer Berlin

Baugrubenumschließung ausDichtwand mit eingestelltenTrägern, TG Seestern Düsseldorf

"wasserdichte" Baugrube

Schmalwände

Auch Schmalwände dienen als vertikale Dichtwände zurAbsperrung horizontaler Grundwasserströmungen.

Im Gegensatz zu Dichtwänden im Schlitzwandverfahren, wo deranstehende Boden ausgehoben und durch Abdichtungsmaterialersetzt wird, wird bei Schmalwänden der anstehende Boden durchein eingerütteltes Stahlprofil (Rüttelbohle) verdrängt und beimEinrütteln und Ziehen der Bohle der entstehende Hohlraum mitAbdichtungsmaterial injiziert.

Voraussetzung für dieses Verfahren sind ramm- bzw. rüttelfähigeBöden wie Sand oder Kies. Die Wandstärke von Schmalwänden istabhängig vom Profil der Rüttelbohle und vom Boden, sie beträgt imSand minimal 5 cm und im Kies bis 20 cm. In Kombination mit demDüsenstrahlverfahren werden Hochdruckerosionsschmalwände mitDicken bis 30 cm hergstellt.

Die einzelnen Stiche mit der Rüttelbohle werden nacheinander mitÜberlappung abgeteuft, so daß eine durchgehende Wand entsteht.Das an der Rüttelbohle angeschweißte Schwert gleitet beimEinrütteln im Steg des bereits hergestellten und verfüllten Stiches.So wird die Verbindung zum vorausgehenden Stich gesichert.

Herstellung einerRüttelschmalwand,Hochwasserschutz Dömitz

Rüttelbohle

Rüttelschmalwand