Schlitzwände höherer Qualität im Untergrund
Schlitzwände werden gewöhnlich für die größten und schwierigsten unterirdischen Projekte verwendet, wo sie die „Bahnhofskästen“ und Tunnelportale für Metro- und U-Bahn-Projekte bilden. Sie werden konstruiert, indem einzelne rechteckige verstärkte Elemente (Paneele) eine durchgehende Wand ergeben, wobei ein Paneel nach dem anderen errichtet wird. Die senkrechte Grenzfläche zwischen zwei benachbarten Paneelen nennt sich Stoßstelle. Schlitzwand-Strukturen können Hunderte von Stoßstellen besitzen. Verhältnismäßig kleine Mängel können die Leistung der Schlitzwand jedoch deutlich beeinträchtigen. Die Auswirkungen schlecht ausgebildeter Stoßstellen können daher verheerend sein und ein Risiko für das Wohlergehen von Menschen und angrenzenden Infrastrukturen darstellen. Jedes Jahr werden Menschen bei Setzungen und/oder dem Einstürzen von Schlitzwänden verletzt. Die dabei verursachten Schäden belaufen sich weltweit gesehen auf Hunderte von Millionen Euro. Bei Tiefen von mehr als 40 Metern verlieren herkömmliche Methoden zur Konstruktion von Schlitzwand-Stoßstellen an Sicherheit: es stellt sich daher die Frage, wie die Integrität der Stoßstellen auch in größeren Tiefen gewährleistet werden kann.
Verminderte Risiken
Das EU-finanzierte Projekt TTMJ entwickelte und baute einen Prototyp einer neuen Maschine. Das Team testete daraufhin die Fähigkeit des Systems, Stoßstellen von höherer Qualität, Festigkeit und Sicherheit zu geringeren Kosten zu liefern. „Das TTMJ-System verwendet Schienen, die in die Enden eines Schlitzwandpaneels eingegossen sind und eine Maschine (den TTMJ-Trimmer) führen. Dieser kann den Beton an dem/den Paneelende/n so zurechtschneiden, dass die Konstruktionsverbindung bis in jede beliebige Tiefe reicht“, erklärt Projektkoordinator Maurizio Siepie. Die Schienen werden aus pultrudiertem glasfaserverstärktem Polymer (GFK) hergestellt und haben einen Durchmesser von etwa 150 mm. Eine Schubverzahnung und ein Wasserstopp können an der Stützkonstruktion angebracht werden. Das System ermöglicht bei Bedarf eine gewisse Zugverbindung zwischen benachbarten Paneelen. Durch die Profilierung des Primärpaneels mit dem schienengeführten TTMJ-Trimmer wird der Kontakt von Beton zu Beton zwischen den Elementen der Schlitzwand sichergestellt. „Auf diese Weise kann die Qualität der Stoßstellen in der fertigen Schlitzwand erheblich verbessert werden, was das Risiko von Mängeln vermindert“, beobachtet Siepi.
Größere Tiefe
Die Tiefe von Schlitzwänden nimmt stetig zu – und keine der gegenwärtigen Verbindungstechniken ist absolut zuverlässig. Da die Projekte für Untergrundstrukturen immer tiefer graben, insbesondere im Rahmen der Städteentwicklung, steigen die Anforderungen an eine hohe Genauigkeit. In solchen Fällen können Probleme durch Fugenundichtigkeit entstehen, die auf den Einsatz der Schlitzwandfräse in ungünstigen Böden zurückzuführen sind. Dabei entstehen nämlich große Mengen an flüssigem Schlamm, die entsorgt werden müssen. Schlitzwand-Fugen von minderwertiger Qualität können ein potenzielles Katastrophenrisiko darstellen. Um das Risiko zu begrenzen, werden Projekte daher manchmal überdimensioniert, um mögliche Abweichungen, Mängel und Fehler mit einzukalkulieren. „Das Projekt TTMJ wird der Branche für Spezialfundamente Vorteile bringen, indem es die Menge des abzuschneidenden Betons reduziert. Das System wird die Menge des Betonabfalls und die Entsorgung des verbrauchten Schlamms deutlich verringern sowie den CO2-Fußabdruck für diese spezielle Branche reduzieren“, schließt Siepi. TTMJ kann Kosteneinsparungen für die Bauindustrie gewährleisten und gleichzeitig ein qualitativ hochwertiges Produkt liefern. Darüber hinaus wird die Kundschaft insgesamt Projektkosteneinsparungen und ein besseres Profil in Bezug auf Risikominderung, Qualität und Dauerhaftigkeit der Wände erfahren. Es wird auch die Auswirkungen auf die gebaute Umwelt verringern, indem es das Risiko einer Beeinträchtigung der Unversehrtheit umliegender Gebäude in stark urbanisierten Gebieten durch Schlitzwände minimiert.
Schlüsselbegriffe
TTMJ, Schlitzwand, Beton, TTMJ-Trimmer, Schlamm, Erdreich, glasfaserverstärktes Polymer, GFK, Schubverzahnung, Wasserstopp, Schlitzwandfräse