Verbau ist ein weit gefasster Begriff, und gerade dieser Umfang sorgt vor Ort für Verwirrung. Im Bauwesen umfasst es zwei verwandte Aufgaben: das Stützen eines bestehenden Bauwerks, während es repariert, verändert oder teilweise abgerissen wird, und das Zurückhalten von Erdreich und Wasser, damit eine neue Baugrube sicher geöffnet werden kann. Die dafür verwendeten Stützen, Balken, Pfähle und Wände werden alle als Traggerüst bezeichnet. Die richtige Wahl hängt vom Boden, den Lasten, dem verfügbaren Platz und der Verweildauer der Stütze an Ort und Stelle ab. Nach einem Jahrzehnt der Herstellung von Spundwänden für Boden- und Wasserrückhalteprojekte tauchen immer wieder dieselben Fragen auf. Deshalb geht dieser Leitfaden auf die wichtigsten Methodeen ein, auf die Faktoren, die einen Entwurf bestimmen, und auf die Frage, wo eine permanente Spundwand die einfachere Antwort ist.

Wofür Gebäudeverbau gedacht ist

Grundsätzlich trägt das Traggerüst Lasten, die der Boden oder ein bestehendes Gebäude alleine nicht mehr tragen kann. Diese Ladungen sind normalerweise eine Mischung aus:

• Vertikale Lasten von einer Wand, Säule oder einem Balken, der/die unten seine Unterstützung verloren hat.
• Seitlicher Erddruck von Erdreich, das sich in eine Baugrube bewegen möchte.
• Wasserdruck, der in gesättigtem Boden den Bodendruck übersteigen kann und häufig die Auslegung bestimmt.
• Zuschlag durch nahegelegene Gebäude, gelagertes Abraummaterial, Anlagen und Verkehr.

Daraus ergeben sich zwei Verbaufamilien. Strukturelles Traggerüst stützt ein Bauelement: Schräge Ufer lehnen sich an eine Wandfläche, fliegende Ufer spannen sich zwischen zwei Gebäuden und tote Ufer tragen eine Mauer auf Nadeln, während das Mauerwerk darunter wieder aufgebaut wird. Erdverbau stützt den Boden selbst: Spundbohlen, Trägerpfähle mit Dämmung, überschnittene oder zusammenhängende Pfähle, Schlitzwände, Erdnägel und hydraulische Grabenverbau. Die Untermauerung ist ein enger Verwandter, aber es handelt sich um eine dauerhafte Lösung, die Fundamentlasten auf tiefere, stärkere Schichten überträgt, anstatt die Struktur vorübergehend zu stützen.

Es lohnt sich auch, Traggerüst und Gerüst zu trennen. Gerüste bieten eine Arbeitsplattform für Menschen und Materialien, während Traggerüste die strukturelle Last tragen. Eine Stütze, die wie ein Gerüstrohr aussieht, übernimmt zwar eine strukturelle Aufgabe, aber beide sind unterschiedlich konstruiert, geprüft und belastet.

Gängige Verbaumethoden und wo sie passen

Harken, Fliegen und totes Stützen

Schrägstützen sind geneigte Stützen, die an der Wandoberfläche anliegen und die Last auf eine Bodenplatte oder ein Fundament an der Basis übertragen. Sie sind schnell aufgebaut, nehmen aber den Platz vor dem Gebäude ein und benötigen einen festen Untergrund als Stütze. Flying Shores sind horizontale Stützen, die sich zwischen zwei Gebäuden erstrecken und typischerweise verwendet werden, wenn das Gebäude dazwischen abgerissen wird, damit beide Seitenwände an Ort und Stelle bleiben. Dead Shores sind vertikale Stützen, die durch Nadeln wirken, die durch Öffnungen in einer Wand gehen und diese tragen, während ein unteres Stockwerk entfernt oder neu gebaut wird. Alle drei sind traditionell, aus Holz oder Stahl, und alle drei benötigen einen kompetenten Designer, der die Stützen, Verbindungen und Lager dimensioniert.

Hydraulische Verbau- und Grabenkästen

Innerhalb eines Grabens werden beim hydraulischen Verbau Aluminium- oder Stahlzylinder und Riegel verwendet, die von der Oberfläche aus gegen die Grabenwände gespannt werden, sodass niemand ungestützten Boden betreten muss. Es ist schnell, wiederverwendbar und eignet sich gut für gerade Strecken mittlerer Tiefe in stabilem Boden. Eine Grabenbox ist ein anderes Werkzeug: Sie schützt die Arbeiter vor dem Einsturz, stützt aber nicht die Baugrube selbst, sodass der Boden noch aufgeschüttet oder gestützt werden muss. Die Bodenvernagelung erfolgt von oben nach unten, wobei schräge Nägel in die Ortsbrust gebohrt und verpresst und mit Spritzbeton abgedeckt werden. Es eignet sich für große, offene Ausgrabungen und Felsen, benötigt aber Platz und eine Oberfläche, die lange genug stehen kann, um genagelt zu werden.

Spundwandverbau

Spundbohlen sind ineinandergreifende Abschnitte, die vor Beginn der Aushubarbeiten in den Boden gerammt oder gerüttelt werden, um eine durchgehende Wand zu bilden. Sie widerstehen sowohl dem Erd- als auch dem Wasserdruck und sind daher die Standardwahl, wenn der Grundwasserspiegel hoch ist oder ein trockener Aushub erforderlich ist, wie z Spundwand zur Unterstützung der Baugrube . Flache Schnitte können freitragend ausgeführt werden; Tiefere Einschnitte werden mit Gurten und Streben abgestützt oder mit Ankern zurückgebunden. Stahl ist das gebräuchlichste Material, aber Vinyl- und andere Polymerprofile sind zu einer praktischen Alternative für Wände geworden, die in Betrieb bleiben, da sie in Salzwasser oder aggressiven Böden nicht korrodieren und mit leichterer Ausrüstung installiert werden können.

Temporäre oder dauerhafte Unterstützung?

Traggerüste werden oft als temporär beschrieben, aber bei vielen Projekten wird die Mauer, die während des Baus den Boden hält, auch Teil des fertigen Bauwerks: eine Kellermauer, ein Kai, ein Kanalufer, eine Überschwemmungsmauer. Durch diese Entscheidung ändert sich die Materialspezifikation. Eine provisorische Stahlspundwand wird in der Regel mit einem Korrosionszuschlag entworfen und am Ende der Arbeit entfernt. Dies funktioniert nur, wenn der Boden eine saubere Entnahme ermöglicht und die Abschnitte wiederverwendet werden können. Eine dauerhafte Mauer muss Jahrzehnte halten, daher sind Korrosion, Wartung und die Kosten für den Austausch eines Abschnitts die entscheidenden Faktoren. Vinylspundbohlen wurden genau für diese Situation entwickelt: keine Korrosion, keine Schutzbeschichtung, kein kathodischer Schutz und keine Notwendigkeit, über die geplante Lebensdauer mit Querschnittsverlusten zu rechnen.

Faktoren, die über ein Traggerüstdesign entscheiden

Bodenverhältnisse und Grundwasser

Der Bodentyp bestimmt alles. Körnige Böden üben einen höheren seitlichen Druck aus und neigen zum Auslaufen, während steifer Ton gut standhält, aber nach dem Freilegen weicher werden kann. Der Grundwasserspiegel, die Durchlässigkeit und ein etwaiger artesischer Druck entscheiden darüber, ob eine Absperrung erforderlich ist. Hindernisse wie alte Fundamente, Felsbrocken und Erdleitungen entscheiden darüber, ob ein Pfahl überhaupt gerammt werden kann oder ob ein Vorbohren erforderlich ist.

Lasten und angrenzende Strukturen

Zu den Auslegungslasten gehören Erddruck, Wasserdruck und Zuschläge von Gebäuden, Straßen, Kränen und Abraumhalden. Wenn eine Baugrube entlang einer bestehenden Struktur verläuft, bestimmt normalerweise die zulässige Bewegung dieser Struktur und nicht die Stärke des Traggerüsts die Grenze. Deshalb gehört die Überwachung mit Setzpunkten, Neigungsmessern und Rissmessgeräten zur Verbauplanung und ist keine optionale Ergänzung.

Zugang, Umweltvorschriften und Sicherheit

Beschränkte Standorte drängen bei der Konstruktion auf kleinere Anlagen, kürzere Abschnitte und leisere Installationsmethoden. Lärm- und Vibrationsgrenzwerte, Arbeitszeiten und die Genehmigung zur Ableitung von abgepumptem Grundwasser haben Einfluss auf den Ablauf. Aus Sicherheitsgründen sollte ein Verbausystem von einem kompetenten Ingenieur entworfen, nach diesem Entwurf installiert, regelmäßig überprüft und vor Ort niemals ohne Überprüfung geändert werden. Abraummaterial sollte vom Rand zurückgesetzt werden, ein sicherer Zugang gewährleistet sein und die Baugrube auf Bewegung und Wasser überprüft werden.

Wie eine Verbausequenz normalerweise abläuft

1. Untersuchung und Vermessung: Bohrlöcher, Kegelpenetrationstests, Service-Scans und eine Zustandserhebung benachbarter Bauwerke.
2. Entwurf und Genehmigungen: Abschnittstyp, Einbindetiefe, Verstrebungsanordnung, Entwässerung und Genehmigungen.
3. Absteckung und Vorbereitung: Führungsrahmen, Arbeitsplattform und Isolierung der Dienste.
4. Einbau: Eintreiben, Rütteln oder Montieren des Traggerüsts und seiner Aussteifung.
5. Stufenweiser Aushub und Entwässerung: schrittweiser Aushub und Einbau von Abstützungen auf den Entwurfsebenen.
6. Überwachung und Inspektion: Bewegungs-, Wasser- und Zustandskontrollen während der gesamten Arbeiten.
7. Entfernung oder dauerhafte Integration: Entfernen Sie temporäre Arbeiten oder stellen Sie die dauerhafte Wand fertig und befestigen Sie sie an der Struktur.

Wo Vinylspundbohlen passen

Nicht jede Traggerüstarbeit erfordert ein schweres Stahlprofil und nicht jede Wand sollte nachträglich herausgezogen werden. Vinylspundbohlen eignen sich für Fundamentgruben, Flussufer- und Kanalarbeiten, Bewirtschaftung kleiner Wassereinzugsgebiete und als Schutz vor Durchsickern oder Erosion, wobei die Wand an Ort und Stelle bleiben und jahrzehntelang funktionieren soll. Sie sind leicht genug, um mit kleineren Geräten gehandhabt zu werden, korrodieren nicht in Süß- oder Salzwasser und müssen nicht neu gestrichen oder beschichtet werden. Wir fertigen diese Profile in unserem eigenen Werk in Haiyan, Zhejiang, auf mehr als zwanzig Produktionslinien und mit einem hauseigenen Prüflabor, sodass Profil, Wandstärke und Länge an ein spezifisches Design angepasst werden können, anstatt sie in einen Standardkatalogartikel zu zwingen.

• Keller- und Fundamentgrubensicherung, bei der die Wand in Betrieb bleibt.
• Fluss-, Kanal- und Kanalufer, die abwechselnden Nass- und Trockenzyklen ausgesetzt sind.
• Küsten- und Hafenmauern im Salzwasser.
• Versickerungsbarrieren und Erosionsschutz an Böschungen.

Wenn Sie eine permanente Wand gegen eine temporäre Wand wägen, teilen Sie die Bodenverhältnisse und die Auslegungslasten frühzeitig mit. Die Antwort wird meist klar, wenn man Korrosion und Wartungskosten gegenüberstellt.

Praktische Erkenntnisse

• Passen Sie die Methode an den Boden, das Wasser und den Raum an, nicht an das, was bei der letzten Arbeit verwendet wurde.
• Entscheiden Sie frühzeitig, ob die Mauer temporär oder dauerhaft ist; es verändert sowohl das Material als auch das Kostenmodell.
• Wenn Strukturen nahe beieinander liegen, sollten Sie beim Design eher auf Bewegung als auf Kraft allein achten.
• Bei nassem oder aggressivem Boden vermeidet eine korrosionsfreie dauerhafte Wand die Wartung, die Stahl erfordert.