Bodenverbesserung und Verdichtung im Kanalbau

Die derzeitige Situation in der Baubranche lässt ein Licht am Ende am Tunnel erkennen. Die Auftrags- lage vieler Unternehmer hat ich deutlich verbessert, die preisliche Situation jedoch ist nach wie vor sehr bescheiden. Der einzige Weg zurück in die Gewinnzone bedeutet ganz klar „Erhöhung der Produktivität u. Leistungsfähigkeit“, so auch die Devise der innovativen Baufirma Glass GmbH aus Mindelheim. In Günzburg wird derzeit von der Firma Glass „im Areal der Krankenhäuser“ ein Großteil des Kanalsystems erneuert.

„Für die Entwässerung wird in offener Bauweise ein Abwassersystem mit Steinzeug-, Kunststoff-, und Stahlbetonrohren von DN 150 bis DN 600 mit einer Länge von ca. 2.500 m in einer Grabentiefe bis 6,00 m erstellt. Das zuständige Ingenieurbüro hat auf Grund der geologischen Verhältnisse, der anstehende Boden ist zum großen Teil sehr ton-schluffig mit einem zu hohem Wassergehalt, einen Bodenaustausch mit Kiessand vorgesehen. Die Koordination mit Bodenaustausch erwies sich als sehr aufwendig, der Transport des Aushubmaterials auf den Zwischenlagerplatz nahm sehr viel Zeit in Anspruch. Während der Baumaßnahme haben sich der Bauleiter Herr Dipl.-Ing.(FH) Reinhard Einsiedler sowie der Polier Herr Mayrhörmann sich überlegt, den Arbeitsablauf noch weiter zu optimieren und die Kosten durch den Bodenaustausch zu senken. Dieser Aufgabenstellung hat sich die Firma MTS GmbH aus Hayingen, Spezialist für Bodenaufbereitung und Verdichtungstechnik, gewidmet und gemeinsam mit der Firma Glass einen Lösungsvorschlag ausgearbeitet.

Schritt Nr. 1 beinhaltete an Stelle dem Bodenaustausch eine Bodenverbesserung „mixed in place“ mit dem System e.p.m von MTS durchzuführen. Für die Bodenverbesserung wird hierzu für die Bindemittelausstreuung ein e.p.m-Bindemittelstreuer mit optischer Anzeige für die Bindemitteldosierung eingesetzt. Die Durchmischung des Boden/Bindemittelgemisches erfolgt mit einem Schaufelseparator SM 3-17 mit einem Fassungsvolumen von 1,4 m3, angekuppelt an einem Case-Mobilbagger mit ca. 20 to.

 Dieser Bagger ist mit einem OilQuick-Schnellwechselsystem ausgerüstet, um die hydraulisch betrieben Anbaugeräte im Sekundentakt wechseln zu können, ohne das der Maschinenführer hierfür die Fahrerkabine verlassen muss. Nach der Rohrverlegung wird das Bindemittel mit dem e.p.m-Streuer dosiert auf das Aushubmaterial ausgestreut. Um der Staubentwicklung entgegenzutreten, wird das staubreduzierte Mischbindemittel Dorosol PRO von Georoc eingesetzt. Anschließend wird mit dem Schaufelseparator das Boden-Bindemittelgemisch aufgenommen und beim Mischen direkt in den Kanalgraben eingebracht. Die Bedenken des Auftraggebers hinsichtlich der Staub- und Lärmemission haben sich bei dieser Anwendung als unbegründet erwiesen. Im Gegenteil, durch die sehr starke Reduzierung des LKW-Verkehrs ist eine wesentlich geringere Belastung für die Krankenhäuser entstanden.

Lösungsvorschlag Nr. 2 beinhaltet die Verdichtungsarbeiten zu beschleunigen, und dies bei weniger Personaleinsatz. Ausgewählt wurde für dieses Bauvorhaben ein MTS-Anbauverdichter VP 14-10 für Bagger, ebenfalls mit einer OilQuickaufnahme ausgerüstet. Dadurch kann die Verdichtungsleistung wesentlich erhöht werden, bei einer gleichzeitigen Reduzierung der Unfallgefahr, da kein Personal mehr den Graben betreten muss. Intensive Verdichtungsprüfungen haben ergeben, dass durch die enorme Schlagkraft und der intensiven Tiefenwirkung des MTS- Plattenverdichters mehr als doppelt so hohe Schüttlagen wie bei der Verwendung von herkömmlichen Grabenwalzen eingebaut werden können. Somit erzielt diese Kombination eine bis zu dreifache Verdichtungsleistung. Die Anbau-Plattenverdichter von MTS, zwischenzeitlich Marktführer in diesem Segment, heben sich hervor durch eine durchdachte Geometrie und Anordnung der Metallgummipuffer sowie der ausgetüftelten Hydraulik, der einfachen Handhabung und der breiten Produktpalette.

Die Tagesleistung für die Bodenverbesserung, Einbau und Verdichtung des Bodens ist beachtlich und konnte, so der zuständige Ingenieur Einsiedler, um bis zu 20 % gesteigert werden.

Eingehende Verdichtungsprüfungen, ausgeführt durch das beauftragte Büro Dr. Schellenberg, ergaben im eingebautem Zustand des Bodens bei einer Bindemittelmenge von 1,0 % (Gew.%) sehr gute Ergebnisse. Der geforderte Verdichtungsgrad Dpr von 97 % wurde sogar durchweg überschritten. Prüfungen des Verformungsmoduls Ev2 ergaben Werte von 60 MN/m2 bis 70 MN/m2 . Untersuchungen mit einer Rammsondierung DP ergaben konstante Schlagzahlen was eine homogene und gute Verdichtung zu erwarten lässt.

Insgesamt ist die Umsetzung als voller Erfolg zu werten, die Arbeitsleitung wird erhöht, die Kosten für Bodenaustausch werden reduziert und eine weitgehende Automatisierung der Kanalbaustelle wird erreicht . Als Synergieeffekt kann das freigewordene Personal anderweitig sinnvoll einsgesetzt werden.