Wann und wieso muss ein Baugrubenverbau errichtet werden?
Eine Baugrube benötigt sichere Wände, damit das umliegende Erdreich nicht in sie einbrechen und die Arbeiter in ihr sicher arbeiten können. Hierfür können zum Beispiel Böschungen eingesetzt werden, die je nach Baugrund einen bestimmten Winkel aufweisen müssen. Bei weichen Böden muss die Böschung selbstverständlich recht flach abfallen (etwa 45°), damit die Wände nicht in die Grube rutschen oder bröckeln. Ein felsiger Untergrund kann hingegen etwas steiler (bis zu 80°) gesichert werden.
Eine Böschung kann jedoch nicht immer zum Einsatz kommen, zum Beispiel, wenn Boden- und Wasserverhältnisse es nicht erlauben oder auf der Baustelle schlicht nicht genügend Platz für den Antrag der Gefälle vorhanden ist. In diesen Fällen ist es notwendig, einen Baugrubenverbau zu errichten. Dieser stützt die Wände der Baugrube gegen einbrechendes bzw. nachrutschendes Erdreich und sichert sie ebenfalls gegen eindringendes Wasser ab. Zudem verhindert der Verbau auch das Einsinken des benachbarten Untergrunds und verhindert somit Schäden an umliegenden Strukturen, etwa Gebäuden oder Verkehrswegen.
Welche Arten von Baugrubenverbauten gibt es?
Je nach Größe und Tiefe der Baugrube, der umliegenden Bodenbeschaffenheit und dem Grundwasserspiegel sowie eventuell als Schichtenwasser vorliegendem Sickerwasser muss der Baugrubenverbau individuell an den Standort und die Arbeitsverhältnisse angepasst werden. Daher existieren die Strukturen in verschiedenen Ausführungen. Die geläufigsten stellt Ihnen UHRIG vor:
Einer der meistgenutzten Verbautypen ist die so genannte Trägerbohlwand. Sie kommt meist bei weniger komplexen Bauvorhaben zum Einsatz. Hierbei werden zunächst einmal vertikale Träger in bestimmten Abständen in den Baugrund eingebracht. Je nach Bodenbeschaffenheit geschieht dies entweder durch „Einrütteln“ bei lockeren Böden, durch Einrammen oder aber durch Vorbohren des Erdreichs. Sind die Träger positioniert, beginnt im Anschluss der Aushub der Baugrube bis zu einer bestimmten Tiefe. Ist diese erreicht, werden zwischen die Träger Holzbohlen, Betonbauteile oder Stahlelemente eingebracht, die das Nachrutschen des umliegenden Erdreichs verhindern. Aushub und Verbau wechseln sich dann solange ab, bis die Baugrube die benötigte Tiefe erreicht hat. Vorteil der Trägerbohlwand ist, dass sie auch bei größeren Tiefen und komplizierten Grundrissen zum Einsatz kommen kann. Zudem ist ihre Erstellung äußerst kostengünstig und die verwendeten Materialien lassen sich durch den späteren Rückbau zurückgewinnen. Allerdings dient sie nicht zur Wasserrückhaltung – das Grundwasser muss also vor ihrem Einsatz bis auf die beabsichtigte Baugrubensohle abgesenkt werden.
Eine Bohrpfahlwand wird eingesetzt, wenn die Belastung auf das Erdreich – zum Beispiel durch benachbarte Gebäude, Verkehrswege oder andere Anlagen – oder aber die erforderliche Tiefe der Grube andere, oft kostengünstigere Baugrubenverbauten nicht ermöglicht. Hierbei wird zunächst einmal das Erdreich mit einem Rotationsbohrer tief aufgebohrt. Je nach Bodenbeschaffenheit muss das Loch eventuell verrohrt oder durch Stützflüssigkeiten aus Betonit gegen Verbruch geschützt werden. Ist die Bohrung erfolgt, wird der gelöste Boden aus dem Loch gehoben, anschließend wird ein Schüttrohr eingebracht und das Bohrloch mit Beton verfüllt. Dieser treibt dabei von unten Wasser, Schlamm und Stützflüssigkeit nach oben aus, so dass ein stabiler Pfahl entsteht, der frei von Verunreinigungen ist. Ist der Pfahl erstellt, wird neben ihm ein weiterer konstruiert und dies so lange wiederholt, bis der auszuhebende Baugrund komplett umschlossen ist.
Beim Erstellen einer Schlitzwand werden zunächst einmal niedrige Gräben ausgehoben und in diesen die Leitwände erstellt. Diese dienen nicht nur der späteren Führung der Baumaschinen, sondern definieren vorab auch den Grundriss der Baugrube. Die eigentlichen Schlitze zwischen den Leitwänden werden anschließend mittels Schlitzwandgreifer oder -fräse ausgehoben. Zur Stabilisierung des Schlitzes wird dabei eine Betonit-Suspension eingefüllt, die den Aushub gegen den Druck des Erdreichs und Wassereintritt absichert. Ist die erforderliche Schlitztiefe erreicht, wird ein Bewehrungskorb in den Schlitz eingeführt und ausbetoniert. Dabei werden Wasser, Schmutz und die Suspension wieder ausgeschwemmt. Schlitzwände gelten als extrem verformungsarm und nahezu wasserundurchlässig und eignen sich daher hervorragend, um notwendige Grundwasserabsenkungen einzugrenzen und Senkungsschäden an umliegenden Strukturen sowie Gewässern zu vermeiden.
Ein letztes Verfahren zum Erstellen eines Baugrubenverbaus ist die Spundwand. Hier werden einzelne Verbundstücke (Spunddielen oder -bohlen) aus Stahl (seltener auch aus Stahlbeton, Kunststoff oder Holz) in den Boden gerammt, gepresst oder gerüttelt. Die einzelnen Dielen greifen dabei durch Schlösser mit Nut und Feder ineinander und bilden somit eine stabile Wand. Wasserdichtigkeit wird entweder durch eine Kunststoffdichtung oder durch anschließendes Verschweißen der einzelnen Komponenten erreicht. Aufgrund ihrer wasserrückhaltenden Eigenschaften kann beim Einsatz von Spundwänden auf eine Grundwasserabsenkung größtenteils verzichtet werden. Zudem lassen sie sich nach dem Rückbau in der Regel wiederverwerten. Allerdings zählen Spundwände zu den „weichen“ Baugrubenverbauten, was bedeutet, dass sie dem Druck von Senkungen benachbarter Gebäude und anderer Strukturen nicht gut standhalten. Folglich eignen Sie sich weniger für den Verbau von innerstädtischen Baugruben.
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