Neue Erkenntnisse bei der Herstellung von HDI-Dichtblöcken am Beispiel U5 Berlin

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Neue Erkenntnisse bei der Herstellung von HDI-Dichtblöcken am Beispiel U5 Berlin
Wolbring, Schwarz, Quick, Vogler                                        Bagrundtagung 2000, Hannover

Neue Erkenntnisse bei der Herstellung von
HDI-Dichtblöcken am Beispiel U5 Berlin
Dipl.-Ing. R. Wolbring, Stump Spezialtiefbau GmbH, NL München
Dr.-Ing. H. Schwarz, Stump Spezialtiefbau GmbH, GL Hannover
Prof. Dipl.-Ing. H. Quick, Ingenieursozietät Prof. Dr.-Ing. Katzenbach & Prof. Dipl.-Ing. Quick,
Darmstadt
Dr.-Ing. M. Vogler, Ingenieursozietät Prof. Dr.-Ing. Katzenbach & Dipl.-Ing. Quick, Darmstadt

Kurzfassung: Als Zielbauwerk für die Schildfahrt beim Bau der U-Bahnlinie U5 in Berlin wurde vor
dem Hotel Adlon ein Dichtblock von ca. 6000 m³ im Stump Jetting Verfahren hergestellt. Über die
fertigen Tunnelröhren war es möglich, den HDI-Körper direkt zu begehen und zu untersuchen. Im
Rahmen eines speziellen Meßprogramms wurden Proben entnommen und wichtige Parameter wie
Dichte, Druckfestigkeit und Scherfestigkeit untersucht. Über die Ergebnisse dieser Untersuchungen
sowie daraus für die Praxis abzuleitende Maßnahmen für zukünftige Bauvorhaben dieser Art wird
berichtet.

1. Einleitung                                      Proben entnommen und wichtige Parameter wie
                                                   Dichte, Druckfestigkeit und Scherfestigkeit
Der Einsatz der Hochdruckinjektionstechnik         untersucht. Die baubegleitenden Qualitäts-
gewinnt im Spezialtiefbau immer mehr an            maßnahmen konnten in situ untersucht und ihre
Bedeutung.     Insbesondere     bei   technisch    Wirksamkeit überprüft werden.
anspruchsvollen Bauaufgaben, häufig unter
Einwirkung des Grundwassers, wird dieses           2. Projekt U5
Verfahren auch in Grenzbereichen eingesetzt.
Geringe Abweichungen im Baugrundaufbau             Die U-Bahnlinie U5 wird nach ihrer Fertig-
und/oder von den Ausführungstoleranzen können      stellung die neuen Parlaments- und Regierungs-
zu Schäden mit weitreichenden Konsequenzen         bauten mit den Geschäftsvierteln um die
für alle an der Maßnahme Beteiligten führen.       Friedrichstraße und mit der kulturellen Mitte der
Spektakuläre Schadensfälle, insbesondere bei       Stadt Berlin verbinden. Das erste Teilstück der
Dicht- oder Stützblöcken für die Ein- oder         U5 war gemeinsam mit den Tunneln der
Ausfahrt von Rohr- oder Tunnelvortrieben           Fernbahn zwischen dem Lehrter Bahnhof und der
bestätigen diese Aussagen. Anhand der              Baugrube K1 vor dem Reichstagsgebäude in
Baumaßnahme Dichtblock U5 Berlin werden            offener Bauweise hergestellt worden. Ab der
Maßnahmen zur erfolgreichen Herstellung eines      Baugrube K1 vor dem Reichstagsgebäude bis in
Dichtblocks vorgestellt. Der Dichtblock mit        die Straße „Unter den Linden“ vor dem Hotel
einem Volumen von ca. 6000 m³ wurde                Adlon wurde die Trasse im Schildvortrieb
unmittelbar vor dem Hotel Adlon in der Straße      aufgefahren. Die beiden eingleisigen Tunnel-
„Unter den Linden“ im Stump Jetting Verfahren      röhren mit Längen von ca. 480 m und 498 m
ausgeführt. Über die aufgefahrenen Tunnelröhren    unterfahren das Brandenburger Tor bzw. das
war der HDI-Körper direkt zugänglich. Im           angrenzende Max-Liebermann-Haus und enden
Rahmen eines speziellen Meßprogramms wurden        vorläufig in dem im HDI-Verfahren hergestellten

                                                                                  Seite 1 von 8
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Dichtblock vor dem Hotel Adlon (Bild 1). In dem      Westen gerichtet. Die Grundwasserverhältnisse
Dichtblock wurde unter Druckluft eine Kaverne        wurden während der Bauzeit durch das im
ausgebrochen, die Schildmaschine zurückgebaut        Rahmen der benachbarten Baumaßnahmen
und durch die Startbaugrube geborgen.                betriebene Grundwassermanagement beeinflusst.
                                                     Der Bemessungswasserstand für den Bauzustand
                                                     liegt im Bereich des Dichtblockes bei 31,3 mNN
                                                     und der Bemessungswasserstand für den
                                                     Endzustand bei 32,5 mNN.

Bild 1: Lageplan Dichtblock

3. Baugrund

Das Projektgebiet liegt im Berliner Urstromtal,
welches während der Weichselkaltzeit einen der
Hauptabflusswege der Schmelzwässer bildete.
Die Geländeoberfläche ist im Projektgebiet
nahezu eben und liegt bei ca. 34,0 - 35,0 mNN
(Bild 2).

Unterhalb einer ca. 1,5 - 2,0 m dicken anthro-
pogenen Auffüllung stehen im Wesentlichen
enggestufte Fein- und Mittelsande untergeordnet
auch Kiese an. Im Bereich des Dichtblockes
wurde in der Tiefe von ca. 18,5 - 19,5 mNN ein
Stein- und Geröllhorizont erbohrt, der die Grenze
                                                     Bild 2: Schnitt und Grundriß des Dichtblocks mit
zwischen den durch das Inlandeis vorbelasteten               Bodenprofil
und den nicht vorbelasteten Bodenschichten
anzeigt. Lokal sind in den Sanden schluffige bis     4. Tunnelbau und Dichtblock
schwach schluffige Einlagerungen und pflanz-
liche Reste der verschiedenen Inkohlungsstufen       Der Tunnelvortrieb mit der Unterfahrung des
enthalten. Die Sande haben zumeist eine              Brandenburger Tores, des angrenzenden Max-
mitteldichte bis dichte Lagerungsdichte, die nicht   Liebermann-Hauses und einer historischen
vorbelasteten Talsande sind locker bis mitteldicht   Brunnenanlage am Pariser Platz wurde mit einem
gelagert.                                            Mix-Schild mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust
                                                     ausgeführt. Die Schildmaschine mit einem
Die Tal- und Schmelzwassersande des Berliner         Außendurchmesser von 6,66 m war mit einem
Urstromtales bilden einen zusammenhängenden,         Felgenschneidrad, das mit Rollenmeißeln und
ergiebigen, freien Grundwasserleiter. Die Grund-     Schälmessern bestückt war, ausgerüstet. Die
wasserfließrichtung ist bei einem vergleichsweise    Stützung der Ortsbrust und die Förderung des
geringen Grundwassergefälle vorwiegend nach          gelösten Bodens erfolgte mit Bentonitsuspension.

                                                                                    Seite 2 von 8
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Der installierte Steinbrecher konnte Gerölle bis   Ausführung der Hochdruckinjektionsarbeiten
ca. 60 cm Durchmesser zerkleinern.                 festgestellt wurde, dass Braunkohleneinschlüsse

Der Tunnelausbau erfolgte mit Stahlbeton-
tübbingen mit 1,20 m Breite und 0,35 m Dicke.
Jeder Tübbingring bestand aus 7 Steinen und
einem    Schlussstein,  wobei     bei    dieser
Baumaßnahme erstmals im U-Bahnbau ein
sogenannter UNI-Ring eingesetzt wurde, d. h. es
gab nur einen Tübbingring-Typ, mit dem alle
räumlichen Kurven aufgefahren wurden [1].

Mit der Herstellung des Dichtblockes kam ein
Sondervorschlag der Walter-Bau AG zur
Ausführung, der den Vorteil mit sich brachte,
dass in der zentralen Lage auf dem Pariser Platz
keine offene Baugrube mit den entsprechenden
Behinderungen ausgehoben werden musste. Der
Dichtblock wurde statisch so bemessen, dass die
auftretenden Erd- und Wasserdruckkräfte (in der
Schildachse 1,4 bar) über Gewölbewirkung
abgeleitet werden konnten.
                                                   Bild 3: Jetting-Anlage im Einsatz
5. Ausführung der Hochdruckinjektions-
   arbeiten                                        die Festigkeitsentwicklung behinderten, wurde
                                                   auf Zement CEM I 32,5 umgestellt. Die
Grundlage für die Erstellung des HDI-              geforderte Endfestigkeit lag bei 5 - 10 N/mm².
Dichtblockes war die allgemeine bauaufsichtliche   Für jedes Bohrgerät stand eine vollständige
Zulassung Z-34.4-5 Stump Jetting. Insgesamt        Misch- und Injektionseinheit zur Verfügung. Mit
mußten für den 27 m breiten, 16 m langen und im    einer      Recyclinganlage       wurde      die
Mittel 14,3 m hohen Dichtblock 171 HDI-Säulen      Rücklaufsuspension     aufbereitet   und    der
im Raster 1,50 m x 2,00 m hergestellt werden       separierte Zementanteil dem Produktionsprozess
(Bild 2). Die Hochdruckinjektionsarbeiten          wieder zugeführt.
wurden im 2-Phasensystem (Zement/Luft) frisch
in    frisch    durchgeführt.    Durch     diese   Die exponierte Lage der Baustelle in der Mitte
Herstellungsweise war beim Schneiden keine         Berlins im Bereich der ehemaligen Grenzanlagen
Festigkeitsminderung zu erwarten. Außerdem         führte zu unerwarteten Schwierigkeiten. Beim
wurde ein inniger Verbund der Säulen               Vorbereiten des Baufeldes wurden zahlreiche
untereinander erreicht. Zum Einsatz kamen zwei     unbekannte Versorgungsleitungen          entdeckt
Bohrgeräte mit Mastverlängerung, so dass die bis   (Bild 4). Diese mussten sorgfältig freigelegt und
zu 24 m tiefen Bohrungen ohne Unterbrechung        gesichert werden. Das Bohrraster für die HDI-
abgeteuft werden konnten (Bild 3). Für die         Säulen musste entsprechend angepasst werden.
Hochdruckinjektionssäulen       wurde       eine   Anschließend     wurde     im     Bereich     der
Zementsuspension mit einem W/Z-Wert = 1,0          Bohransatzpunkte eine ca. 20 cm dicke
eingesetzt. Zur Anwendung kam zunächst das         Betonplatte als Bohrschablone gegossen. Darin
Bindemittel Diamix 7. Da während der               wurden die Bohransatzpunkte durch Leerrohre

                                                                                  Seite 3 von 8
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fixiert. Für die Durchführung der HDI-Arbeiten     zugeführt. Die Bewertung der gesammelten
wurden insgesamt etwa 3 Monate benötigt.           Daten erfolgte nach jeder Schicht. Gegebenen-
                                                   falls wurden kurzfristig wirksame Gegen-
                                                   maßnahmen eingeleitet. Beispielhaft dafür ist die
                                                   tägliche Überprüfung der Bohrprotokolle und die
                                                   Verfolgung der Druckfestigkeitsentwicklung, die
                                                   dazu führten, dass die Suspension umgestellt
                                                   wurde. Für jeden Produktionstag wurde eine
                                                   detaillierte Arbeitsanweisung ausgearbeitet.

                                                   Während und nach der Herstellung der
                                                   Hochdruckinjektionssäulen wurde die Homo-
Bild 4: Unbekannte Sparten im Baufeld
                                                   genität des Dichtkörpers mittels Kern- und
6. Qualitätssicherung                              Vollbohrungen in den Zwickeln zwischen den
                                                   Bohransatzpunkten überprüft. Infolge der
Grundlage für die erfolgreiche Herstellung des     langsamen Festigkeitsentwicklung wurden zur
Dichtblockes war ein umfangreiches Qualitäts-      zeitnahen Kontrolle vor allem Vollbohrungen
sicherungsprogramm, das sich auf alle Phasen       abgeteuft. Durch Vergleich von Vorschub und
von der Planung bis zur Ausführung bezog. Die      Andruck mit einer Referenzbohrung im
in der Planung angesetzten Herstellparameter       unbehandelten, anstehenden Boden konnte die
wurden auf der Baustelle durch Herstellen und      ausreichende Vermörtelung des Untergrundes
Freilegen von Probesäulen in einer Nachbar-        nachgewiesen werden (Bild 5).
baugrube überprüft. Die Funktionsfähigkeit des
Stützblocks hing wesentlich von der ausreichen-
den Überschneidung der Hochdruckinjektions-
säulen ab. Deshalb wurde besondere Sorgfalt auf
die Kontrolle der Bohransatzpunkte und des
Bohrlochverlaufs gelegt. Nach dem Freilegen des
Baufeldes wurden die Bohransatzpunkte vom
Vermesser nach Lage und gegebenenfalls
Neigung eingemessen und durch Leerrohre
gesichert. Anschließend erfolgte das Betonieren
der bereits erwähnten Betonplatte. Die
Einhaltung der Bohransatzpunkte und der
Neigung war damit gewährleistet. In etwa 15 %
der Bohrungen wurde der Bohrlochverlauf
mittels    Inklinometermessungen      überprüft.   Bild 5: Vergleich Referenz- / Vollbohrung
Zunächst wurde jede Bohrung vermessen. Da die
                                                   7. Untersuchungsprogramm und
Auswertung der Daten zeigte, dass die
                                                      Untersuchungsergebnisse
Bohrungen in der Tendenz gleichmäßig verliefen,
wurde anschließend auf eine stichprobenartige      Nach der Einfahrt der Schildmaschine in den
Kontrolle umgestellt.                              Dichtblock konnte die Stützflüssigkeit in der
                                                   Abbaukammer abgelassen und die Abbaukammer
Während der Herstellung der Injektionssäulen       mit Druckluft beaufschlagt werden. Hierdurch
wurden alle relevanten Parameter automatisch       war die Besichtigung und Dokumentation der ca.
erfaßt und der computergestützten Auswertung       35 m² großen Ortsbrust im HDI-Dichtblock

                                                                                  Seite 4 von 8
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möglich. Zum Einbau der temporären Spritz-         und nahm im Laufe der weiteren Ausbruch-
betonaußenschale wurde aus der Abbaukammer         arbeiten aufgrund der Bewetterung der Abbau-
heraus im händischen Vortrieb ein Gewölbe aus      kammer auf ca. 32°C ab. Infolge des Tempe-
dem Dichtblock herausgebrochen (Bild 6).           raturgradienten zwischen der bewetterten Ober-
Während dieses Abbaus konnten aus dem freige-      fläche des Dichtblocks in der Abbaukammer und
legten HDI-Körper Bohrkerne zur Durchführung       der infolge der Hydratation höheren Temperatur
von Laborversuchen entnommen werden. Die           innerhalb des Dichtblockes zeigte sich zeitweise
Festigkeit und Zusammensetzung des schritt-        an der Ortsbrust ein Riss, der jedoch nur
weise freigelegten Dichtblocks wurde fortlaufend   oberflächennah mit einer maximalen Risstiefe
dokumentiert. Zur Abschätzung der Festigkeit       von ca. 10 cm vorhanden war (Bild 7). Insgesamt
wurden auf der Baustelle Punktlastversuche an      erwies sich der Dichtblock als massiver Körper,
Handstücken des Ausbruchmaterials durchge-         der infolge der unterschiedlichen Zusammen-
führt. Die gemessenen Festigkeitsindices IS(50)    setzung des im HDI-Körper verfestigten Bodens
lagen zwischen IS(50) = 0,18 – 1,18 MN/m².

                                                   Bild 7: Schwindriß

                                                   Schwankungen in der Farbe und in der Festigkeit
                                                   aufwies. Beim Kavernenausbruch wurden ins-
                                                   gesamt 12 kleinere Einschlüsse von unver-
                                                   festigtem Bodenmaterial im HDI-Körper frei-
                                                   gelegt. Die Einschlüsse hatten maximale Kanten-
                                                   längen bzw. Durchmesser von 0,2-0,3 m (Bild 8).

Bild 6: Homogener Dichtblock in der vor dem
Schneidrad ausgebrochenen Kaverne

Gemäß [2] kann die einaxiale Druckfestigkeit aus
den Punktlastversuchen zu qu = 4,32-28,32
MN/m² abgeschätzt werden. Die Oberflächen-
temperatur des Dichtblocks lag zu Beginn der       Bild 8: Einschluss von unverfestigtem Boden-
Ausbrucharbeiten an der Ortsbrust bei ca. 60°C     material

                                                                                  Seite 5 von 8
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Der Gesamtanteil des unverfestigten Bodens war                                                                                            Die an 5 Einzelproben gemessene Spaltzugfestig-
mit weniger als 0,18 m³ bei einem                                                                                                         keit lag bei σt = 0,17-0,23 MN/m². Die Scher-
Ausbruchvolumen von ca. 75 m³ vernach-                                                                                                    festigkeit des HDI-Dichtblockes wurde an 3
lässigbar klein. Linienförmige Bereiche mit un-                                                                                           repräsentativen Bohrkernen, die unter den
verfestigtem Bodenmaterial, die zu erhöhten                                                                                               Normalspannungen σ3 = 200, 400 und 600 kN/m²
Fließwegigkeiten führen und die Gefahr der                                                                                                konsolidiert wurden, im Triaxialversuch be-
Erosion des Dichtblockes beinhalten, wurden                                                                                               stimmt.
nicht festgestellt. Innerhalb des HDI-Körpers                                                                                             τ [kN/m²]
konnten in der Tiefenlage des Stein- und
                                                                                                                                          4000
Geröllhorizontes einzelne Blöcke freigestemmt                                                                                                                                 ϕ'
werden. Diese Blöcke waren allseitig von HDI-                                                                                             3000
Material umschlossen und es wurden keine
Düsschatten um die Blöcke festgestellt (Bild 9).                                                                                          2000

                                                                                                                                          1000

                                                                                                                                                                                                     σ' [kN/m²]
                                                                                                                                             0
                                                                                                                                                 0    1000     2000    3000    4000   5000   6000    7000

                                                                                                                                          Triaxialversuch;   τ-σ'-Diagramm, Grenzbedingung nach Mohr-Coulomb

                                                                                                                                          Bild 11: Ergebnisse des Triaxialversuchs

                                                                                                                                          Der Triaxialversuch wurde nach DIN 18137 an
                                                                                                                                          gedrungenen Probekörpern als konsolidierter und
Bild 9: vollständig eingedüster Block                                                                                                     drainierter Versuch ausgeführt. Der Bruch der
                                                                                                                                          einzelnen Probekörper trat bei Vertikal-
Der Mittelwert der einaxialen Druckfestigkeit                                                                                             stauchungen von ca. ε1 = 2,5 –3 % auf. Der
wurde an 13 Einzelproben zu qu = 7,56 MN/m²                                                                                               Reibungswinkel wurden zu ϕ’ = 45° und die
bei einer Standardabweichung von 2,47 MN/m²                                                                                               Kohäsion zu c’ = 550 kN/m² bestimmt (Bild 11).
bestimmt (Bild 10). Der mittlere Sekantenmodul                                                                                            Die ermittelten Versuchsergebnisse sind in der
wurde zu E = 2061 MN/m² ermittelt. Der                                                                                                    Tabelle 1 zusammengestellt.
Wassergehalt der Kernproben wurde im Mittel zu
w = 26,5 % und die mittlere Feuchtdichte der                                                                                               Feuchtdichte                               1,89-1,97 g/cm³
Kernproben zu ρ = 1,93 g/cm³ bestimmt.                                                                                                     Wassergehalt                               24,3-30,0 %
                                                 Normalverteilung              Druckfestigkeitsklassen                                     Einaxiale Druckfestigkeit qu               4,75-12,32 MN/m²
                                     1                                                                        10                           Sekantenmodul E                            877-3816 MN/m²
                                   0.9                                                                        9
                                                                                                                                           Spaltzugfestigkeit σt                      0,17-0,23 MN/m²
                                   0.8                                                                        8
                                                                                                                                           Festigkeitsindex IS(50)                    0,18-1,18 MN/m²
 Dichte der Normalverteilung [-]

                                   0.7                                                                        7
                                                                                                                                           Reibungswinkel ϕ’                          45°
                                                                                                                   Anzahl je Klasse [-]

                                   0.6                                                                        6

                                   0.5                                                                        5
                                                                                                                                           Kohäsion c’                                550 kN/m²
                                   0.4                                                                        4

                                   0.3                                                                        3                           Tabelle 1: Versuchsergebnisse
                                   0.2                                                                        2

                                   0.1                                                                        1                           An 3 Probekörpern wurde nach der Durch-
                                    0
                                         0         2.5       5.0       7.5       10.0     12.5         15.0
                                                                                                              0
                                                                                                                                          führung der Triaxialversuche die Korngrößen-
                                             einaxiale Druckfestigkeit / Anzahl der Versuche [MN/m²]                                      verteilung des HDI-Materials ermittelt. Hierzu
Bild 10:Ergebnisse der einaxialen Druckversuche                                                                                           wurden der Zement und das Bindemittel in

                                                                                                                                                                                        Seite 6 von 8
Wolbring, Schwarz, Quick, Vogler                                                                                                                                                 Bagrundtagung 2000, Hannover
Anlehnung an [3] mit Salzsäure aus den Proben
entfernt und die Korngrößenverteilung nach dem                                                                                                     8. Qualitätssicherung bei HDI-Arbeiten
Abschlämmen der Anteile < 0,06 mm an dem
verbliebenen Bodenmaterial bestimmt. Die                                                                                                           Die Qualitätssicherung bei der Ausführung von
Korngrößenverteilungen des im HDI-Körper                                                                                                           HDI-Körpern mit Abdichtfunktion besteht aus
verfestigten Bodenmaterials entsprechen den                                                                                                        einer Vielzahl von Komponenten (Tabelle 2). Für
Korngrößenverteilungen die im Rahmen der                                                                                                           den Erfolg einer Baumaßnahme ist die durch-
Baugrunderkundung an den Sanden der dem                                                                                                            gehende Umsetzung der einzelnen Komponenten
Dichtblock benachbarten Bohrungen ermittelt                                                                                                        der Qualitätssicherung über die unterschiedlichen
wurden (Bild 12). Sie entsprechen auch der nach                                                                                                    Projektphasen hinweg von grundlegender Be-
[4] typischen Korngrößenverteilung der Berliner                                                                                                    deutung. Da die einzelnen Projektphasen im All-
Sande.                                                                                                                                             gemeinen von unterschiedlichen Projektbeteilig-
                                                                                                                                                   ten bearbeitet werden, ist die umfassende Doku-
                                                                                                                                                   mentation der einzelnen Komponenten und der
               Ton             Schluffkorn                             Sandkorn                                  Kieskorn                 Steine   vollständige Datenaustausch zwischen den Pro-
        100
                        Fein     Mittel          Grob          Fein         Mittel         Grob         Fein         Mittel        Grob            jektbeteiligten erforderlich. Fehlentscheidungen
                                                                                                                                                   bei der Verfahrensauswahl oder eine fehlerhafte
         80

                                                                                                                                                   bzw. nicht auf das Herstellverfahren abgestimmte
         60
                                                                                                                                                   Baugrunderkundung können ebenso wenig durch
 [% ]

         40
                                                                                                                                                   allumfassende Kontrollen während der Ausfüh-
                                                                                                                                                   rungsphase beseitigt werden, wie unzureichende
         20
                                                                                                                                                   Ausführungskontrollen durch eine detaillierte
          0
          0.001 0.002      0.006          0.02          0.06          0.2            0.6          2.0          6.0            20          60 100
                                                                                                                                                   und exakte Planung ersetzt werden können.
                                                          Korndurchmesser [mm]

                 aufgelöste HDI-Proben                            Korngrößenverteilung nach Baugrunderkundung

Bild 12 Korngrößenverteilungen

              Entwurfsplanung                                                              Ausführungsplanung                                             Ausführung                          Controlling

          Baugrunderkundung                                                                                                                              Fachbauleitung

                                                                                             Beweissicherung                                       Kontrolle der Ansatzpunkte        Kontrolle der Lage der Ansatz-
Einholung von Genehmigungen                                                                  Nachbarbebauung                                                                          punkte nach der Ausführung
                                                                                                                                                   nach Lage, Höhe, Jetlänge

                                                                                           Kampfmittelfreiheit,                                     Inklinometermessungen,           Grenzwertbetrachtungen unter
         Festlegung zulässiger
                                                                                            Lage der Sparten                                        stichprobenartig / ständig           Berücksichtigung der
            Abweichungen
                                                                                                                                                                                        Ausführungstoleranzen

                                                                                                                                                       Erfolgskontrolle:            Dokumentation der Eigenschaften
               Baustoffauswahl                                                                Baustoffprüfung
                                                                                                                                                          Bohrungen                              des
              Verfahrensauswahl
                                                                                                                                                       Materialprüfungen                    HDI-Körpers

                                                                                Probesäulen in der Tiefenlage                                          Dokumentation der
      Entwurf; Bohrtiefe,                                                            des HDI-Körpers,                                                   Herstellleistung             Kontrolle der Herstellprotokolle
   Geometrie des HDI-Körpers                                                       Reichweitenmessungen                                                Soll-Ist-Vergleiche

               Vorauswahl der                                                                Optimierung der                                                                               ggf. Pumpversuche
                                                                                                                                                     Plausibilitätsprüfungen
              Herstellparameter                                                              Herstellparameter                                                                               ggf. Geophysik

                                                                                                                                   Festlegen der Zusatzmaßnahmen bei zu großen Abweichungen

Tabelle 2: Qualitätssicherung bei HDI-Arbeiten

                                                                                                                                                                                             Seite 7 von 8
Wolbring, Schwarz, Quick, Vogler                                        Bagrundtagung 2000, Hannover
Bei der Festlegung der Anforderungen an einen       Körper, dessen Festigkeits- und Durch-
HDI-Körper und beim Ansatz der Sicherheiten         lässigkeitseigenschaften innerhalb der vor-
ist zu berücksichtigen, dass die Eigenschaften      definierten Grenzen lagen.
eines HDI-Körpers infolge der Verwendung des
Baugrundes als Baustoff auch bei absolut            Durch die Fortentwicklung der Kontroll-
identischen Herstellbedingungen relativ großen      verfahren bei der HDI-Herstellung insbesondere
Schwankungen unterliegen.                           der online-Messung und Auswertung des
                                                    Bohrlochverlaufes und des Säulendurchmessers
Die Qualitätssicherungsmaßnahmen sollten in         und die Entwicklung von praxisgerechten
der Ausschreibung als gesonderte Positionen         Berechnungsverfahren für die Dimensionierung
formuliert und deren Mindestumfang fest-            von HDI-Körpern wird das HDI-Verfahren in
geschrieben werden. Eignungsprüfungen wie z.        Zukunft bei allen Arten von geotechnischen
B. die Herstellung von Probesäulen werden im        Konstruktionen     zunehmend      weiter    an
Allgemeinen in der Phase der Entwurfs- und          Bedeutung gewinnen.
Ausführungsplanung wegen der hohen Kosten
nicht ausgeführt und sind aufgrund der              10.   Literatur
Beeinflussung des Herstellvorganges durch eine
                                                    [1]   Weissbach, G., Anthes, F., Barow, U.
Vielzahl von geräte- und personalspezifischen
                                                          (1998): Verlängerung der U5 in Berlin mit
Randbedingungen auch nicht ohne weiteres auf
                                                          einem Schildvortrieb. – Tunnel 6/98, S.
die Herstellung der HDI-Körper übertragbar.
                                                          10-16.
Die Ausschreibung kann somit nur auf der
                                                    [2]   DGGT: Empfehlung Nr. 5 des Arbeits-
Basis von prognostizierten Herstellparametern
                                                          kreises 19 -Versuchstechnik Fels-
und auf der Basis von überschlägig ermittelten
                                                          Punktlastversuche an Gesteinsproben.
Massenansätzen erfolgen. Änderungen der
                                                    [3]   EN 196-2 (1995): Prüfverfahren für
Herstellparameter bzw. des Bauablaufes und
                                                          Zement, Teil 2: Chemische Analysen von
Zusatzmaßnahmen, z. B. infolge von Massen-
                                                          Zement
mehrungen, die sich als Folge der Qualitäts-
                                                    [4]   Weiß, K. (1970): Der Einfluß der Funda-
sicherungskontrollen ergeben, sind als be-
                                                          mentform auf die Grenztragfähigkeit
sondere Leistungen gesondert zu vergüten.
                                                          flachgegründeter Einzelfundamente.
                                                          Mitteilungen der Deutschen Forschungs-
9. Zusammenfassung und Ausblick
                                                          gesellschaft für Bodenmechanik (Degebo)
                                                          an der Technischen Universität Berlin,
Bei der Herstellung von HDI-Dichtblöcken ist,
                                                          Heft 25.
wie bei allen HDI-Körpern mit Dichtfunktion,
                                                    [5]   Kluckert, K. D. (2000): Quo Vadis HDI,
die konsequente Durchführung der Qualitäts-
                                                          Beiträge zum 15. Christian Veder
sicherungsmaßnahmen und das kritische Hinter-
                                                          Kolloquium, Graz S. 15-30
fragen aller beim Herstellvorgang auftretender
                                                    [6]   Hoffmann, H., Katzenbach, R., Quick,
Besonderheiten von grundlegender Bedeutung
                                                          H., Weidle, A. (2000): Überlegungen
für die Herstellung eines funktionsfähigen, d. h.
                                                          zum Risk Assesment beim
standsicheren und gebrauchstauglichen Bau-
                                                          Düsenstrahlverfahren auf der Basis
werks. Der Dichtblock der U5 vor dem Hotel
                                                          aktueller Entwicklungen, Beiträge zum
Adlon in Berlin konnte aus der Abbaukammer
                                                          15. Christian Veder Kolloquium, Graz
der Tunnelbohrmaschine heraus im Zuge des
                                                          S. 31-46
händischen Ausbruchs einer Kaverne um-
fassend untersucht und beprobt werden. Der
Dichtblock zeigte sich als massiver kompakter

                                                                                  Seite 8 von 8
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