eJournals Kolloquium Bauen in Boden und Fels 13/1

Kolloquium Bauen in Boden und Fels
kbbf
2510-7755
expert verlag Tübingen
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2022
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Anwendung von verschiedenen Bodenverbesserungstechniken beim Innerstädtischen Spezialtiefbau in Göteborg - Westlink Project

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2022
Robert Thurner
Sami U. Raja
Entsprechend der herausfordernden geologischen und innerstädtischen Randbedingungen werden beim Westlink-Projekt in Göteborg eine Vielzahl von verschiedenen Grundbautechniken angewandt. Im Fokus stehen dabei neben einer Lösung der technischen Herausforderung auch eine Minimierung des Einflusses auf die Umwelt sowie die zeitliche Optimierung der einzelnen Bauaufgaben. Als Bodenverbesserung wird neben diversen Injektionstechniken auch das Düsenstrahlverfahren sowie das Trockenmischverfahren zur Stabilisierung des teilweise hochsensitiven Tones / quick clays angewandt.
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13. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2022 375 Anwendung von verschiedenen Bodenverbesserungstechniken beim Innerstädtischen Spezialtiefbau in Göteborg - Westlink Project Robert Thurner Keller Grundläggning, Göteborg, Schweden Sami U. Raja Keller Grundläggning, Göteborg, Schweden Zusammenfassung Entsprechend der herausfordernden geologischen und innerstädtischen Randbedingungen werden beim Westlink-Projekt in Göteborg eine Vielzahl von verschiedenen Grundbautechniken angewandt. Im Fokus stehen dabei neben einer Lösung der technischen Herausforderung auch eine Minimierung des Einflusses auf die Umwelt sowie die zeitliche Optimierung der einzelnen Bauaufgaben. Als Bodenverbesserung wird neben diversen Injektionstechniken auch das Düsenstrahlverfahren sowie das Trockenmischverfahren zur Stabilisierung des teilweise hochsensitiven Tones / quick clays angewandt. 1. Überblick Das Västlänken (schwedisch für West-Verbindung) - Projekt besteht aus 5 Losen und ist ein 2-spuriger Eisenbahn-tunnel unter Göteborg. Er führt vom derzeitigen Kopfbahnhof Centralen unter der Altstadt nach Haga und über Korsvägen / Liseberg Richtung Süden, wo die Schienen wieder in die bestehende Bahnstrecke einbinden. Neben einer Kapazitätserhöhung werden auch zwei neue Bahnhöfe in Haga und Korsvägen errichtet. Aus der gewählten Linienführung in Lage und Höhe ergibt sich für den herzustellenden Tunnel ein geologisch sehr abwechslungsreiches Profil, welches von extrem weichen Tonen von bis zu über 50m Mächtigkeit bis zu dem typischen harten Felsen mit bis zu 200MPa einaxialer Druckfestigkeit reicht. Dementsprechend werden unter Berücksichtigung von örtlicher Bebauung, Grundwasserverhältnisse, Tiefenlage usw. in den Bereichen mit weichen Böden Bau-gruben mit unterschiedlichsten Bodenverbesserungen ausgeführt. Im Fels wurden entsprechende Tunnelbauwerke vorgesehen, wobei die Übergangsbereiche gesondert zu betrachten waren. Abb. 1: Trassenverlauf mit grober Geologie - Schnitt (Projektpräsentation WLC / TrV) 376 13. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2022 Anwendung von verschiedenen Bodenverbesserungstechniken beim Innerstädtischen Spezialtiefbau in Göteborg - Westlink Project Abb. 2: Genereller Überblick Westlink (Projektpräsentation WLC / TrV) 2. Typische Anwendungen von Bodenverbesserungen Das in Skandinavien üblichen Trockenmischverfahren (oder auch Trockeneinmischtechnik genannt) wird neben der Limitierung von Setzungen durch Erhöhung der Steifigkeit vor allem zum Stabilisieren des anstehenden Bodens vor der Ausführung weiterer Geotechnischer Maßnahmen eingesetzt. Dazu gehört zB die in der nachstehenden Abbildung dargestellte Verbesserung des hochsensitiven Tones zur Herstellung von Schlitzwänden (Stichwort: Schlitzstabilität). Abb. 3: Schlitzwand-Baugrube mit vorlaufender Bodenverbesserung mittels Trockenmischverfahren Analog dazu wird es auch zur Aussteifung von Spundwandbaugruben eingesetzt, wobei in Abhängigkeit der Anforderungen hinsichtlich Verformungen manchmal der Zwischenraum zwischen den Säulen des Trockenmischverfahrens und der Spundwand mittels Düsenstrahlverfahren kraftschlüssig geschlossen wird (siehe Abb.4). Abb. 4: Spundwand-Baugrube in Kombination mit Trockenmischverfahren Die Ausführung des Trockenmischverfahrens erfolgt mittels speziell hergestellter Trägergeräte und mobiler silos (siehe Abb. 5). 13. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2022 377 Anwendung von verschiedenen Bodenverbesserungstechniken beim Innerstädtischen Spezialtiefbau in Göteborg - Westlink Project Abb. 5: Trockenmischverfahren - Trägergerät Das Düsenstrahlverfahren wird in der Regel zur Abdichtung zwischen Spundwand und dem anstehenden Fels verwendet. Dabei ist in der Regel eine „Einbindung“ von der Bohrung in Fels von ca. 1m gefordert, wobei naturgemäß sich die Säule erst im Überlagerungsboden und den darüber liegenden Ton ausbilden kann. Eine freigelegte Probesäule ist in Abb. 6 dargestellt. Abb. 6: DSV-Säule mit Felsanschluss Wie erwähnt spielt eine umwelttechnische Optimierung in diesem Projekt eine wesentliche Rolle. Dazu gehört auch die Verwendung von Rücklaufbehandlungsanlagen zur Minimierung der zu deponierenden Massen. Eine derartige Anlage ist in Abb. 7 ersichtlich. Abb. 7 Rücklaufbehandlung mittels Filterpresse