Polymerbeton-Spezialrinne

Bei Extrembelastung zuverlässig

Mit leichtem Hebegerät wird die Aco Drain Monoblock zwischen die vorbereitete Bewehrung versetzt und anschließend mit Ortbeton umschlossen.

Hamburg (ABZ). – Seit Jahren gehören Staus und erhebliche Lärmbelästigungen zum Alltag der Autofahrer und Anwohner auf bzw. an der Bundesautobahn A 7 im Stadtgebiet Hamburg. Grund hierfür ist das wachsende Verkehrsaufkommen auf der Nord-Süd-Verbindung zwischen Schleswig-Holstein und Bayern. Mehr als 152 000 Kraftfahrzeuge passieren täglich den bislang 6-spurigen Abschnitt zwischen dem Hamburger Elbtunnel und dem Autobahndreieck (AD) Hamburg-Nordost. Umfangreiche Bauarbeiten zur Verbreiterung der Autobahn sowie ein für Europa zukunftsweisendes Lärmschutzprojekt haben bereits 2014 begonnen und sollen bis 2024 abgeschlossen sein.

Auftraggeber der Planung zur Erweiterung der A 7 ist der Bund. Zusammen mit der Stadt Hamburg hat der Bund die Verantwortung für die Planung und Durchführung der Arbeiten in die Hände der Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH (DEGES) gegeben. Ein wesentlicher Bestandteil ist die Teilstrecke zwischen dem Niendorfer Gehege und der Anschlussstelle (AS) Hamburg-Volkspark. Auch hier wird es acht Fahrstreifen geben. Verflechtungsstreifen auf der rechten Fahrbahnseite schaffen zwischen den dicht aufeinander folgenden Anschlussstellen Platz für alle, die die Autobahn nur innerhalb Hamburgs nutzen. Die inneren Fahrstreifen stehen dem Durchgangsverkehr zur Verfügung.

Die Arbeiten am so genannte "Stellinger Deckel" werden durch die von der DEGES beauftragten Hochtief Infrastructure GmbH ausgeführt. Er ist Teil eines über die Grenzen hinaus zukunftsweisenden Lärmschutzprojektes. Auf insgesamt acht Fahrstreifen und 890 m Länge überdeckt er die Autobahn, so dass ein ca. 50 m breiter Tunnel entsteht. Unter der technischen Federführung von Hochtief werden zwei Tunnelröhren in offener Bauweise gebaut. Die größte Herausforderung bei der Ausführung der Teilstrecke ist, dass alle Arbeiten während der mehrjährigen Bauzeit unter laufendem Verkehr ausgeführt werden müssen. Um den Verkehrsfluss möglichst wenig zu behindern war es nötig, die bisherigen Fahrstreifen in Richtung Norden auf die für die Bauzeit verbreiterte Streckenführung Richtung Süden zu verlegen.

Mit Beginn der Bauarbeiten wurden u. a. die Mittelstreifenüberfahrten und die Verkehrsführung für die eigentlichen Bauarbeiten eingerichtet, um den Verkehr auf die andere Richtungsfahrbahn zu leiten. Die Mittelstreifenüberfahrten (MÜF) bei mehrstreifigen Arbeitsstellenquerschnitten – wie im Baustellenbereich hinter dem AD Hamburg-Nordwest – wurden entsprechend ZTV-SA (1997) und RAA (2008) ausgeführt. Mittelstreifenüberfahrten sind für den Straßenbau eine besondere Herausforderung. Unterschiedliche Höhenverläufe der Fahrtrichtungspuren, ein gegebenenfalls vom Regelquerschnitt der Fahrstreifen abweichender Unterbau und die notwendige Entwässerung sind entsprechend zu berücksichtigen und zu planen.

Die Struktur von Mittelstreifenüberfahrten (MÜF) in Baustellenbereichen ist sehr hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Diese entstehen durch Brems- und Anfahrkräften und möglicherweise geneigten Straßenprofilen im Verwindungsbereich durch Neigungs- und Richtungswechsel der Fahrbahnen. Für die MÜF im Bereich HH-Stellingen sind weitere, besondere Anforderungen zu erfüllen. Infolge des Umfangs der Bauarbeiten zwischen dem AD HH-Nordwest und der AS Stellingen ist die Nutzung der MÜF für einen Zeitraum von etwa zwei Jahren erforderlich. Somit war eine hochwertige Ausführung, die den lang andauernden Belastungen standhält, erforderlich.

Die Entwässerung der ca. 180 m langen MÜF erfolgt mit einer Polymerbeton-Spezialrinne, der Aco Drain Monoblock RD 300. Sie ist aufgrund ihrer monolithischen Bauweise prädestiniert für Bereiche mit hohen dynamischen Belastungen (Autobahnen, Flughäfen, Containerterminals). Die aus einem Guss gefertigten Elemente, also Rinne und Abdeckung in einem, haben keine losen Teile oder Klebefugen. Durch die monolithische Konstruktion bleibt der Monoblock auch bei Extrembelastung in den Belastungsklassen D 400 – F 900, nach DIN EN 1433 standfest.

Mittelstreifenüberfahrten: dort installierte Entwässerungsrinnen sind sehr hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt.

Ob Quer- oder Längsentwässerung: Der überdurchschnittlich hohe Einlauf- und Durchflussquerschnitt der Monoblock Rinnen ermöglicht große Einzugsflächen bei gleichzeitiger Reduzierung von Ablaufpunkten. Dadurch können sehr große hydraulische Stranglängen realisiert werden, wie z. B. bei der MÜF auf der Autobahn A 7. Die Aco Monoblock wird den hohen Anforderungen der Fahrbahnentwässerung somit auch bei Starkregen absolut gerecht. Die Sicherheit der Autofahrer in puncto Aquaplaning ist somit gewährleistet. Zu den Kennzeichen der Monoblock Rinnen gehört der V-Querschnitt, der Vorteile bei der Hydraulik und Selbstreinigung der Rinne bietet. In Kombination mit den glatten Innenoberflächen des Aco Polymerbetons bringt der V-Querschnitt im unteren, engeren Teil schon bei geringen Abflussmengen deutlich höhere Fließgeschwindigkeiten. Für einen optimierten Selbstreinigungseffekt ist damit gesorgt. Ein weiterer Vorteil: Der Werkstoff Polymerbeton ist ohne zusätzliche Beschichtung flüssigkeitsdicht, resistent gegen aggressive Medien sowie frost-und tausalzbeständig.

Die kompakte Bauweise der 2 m langen Polymerbeton-Rinnenelemente ermöglicht eine hohe Verlegeleistung ohne großen Personal- und Maschinenaufwand. Basierend auf den hohen Materialfestigkeiten sind die Konstruktionsgewichte bei den Monoblocksystemen deutlich geringer als bei vergleichbaren Betonprodukten. Geringe Produktgewichte reduzieren die Kosten beim Transport und Einbau. Die Verwendung von 2 m-Rinnenelementen ermöglicht eine zeit- und kostensparende Verlegung. Darüber hinaus erleichtern die vom Händler HTI Feldtmann gelieferten Elemente gegenüber längeren und schwereren Bauteilen aus Beton die Zwischenlagerung bei den meist beengten Verhältnissen auf den Baustellen. Die Rinnenelemente werden vom Ablauf beginnend gesetzt und müssen dabei nicht mehr wie bisher zusammengeschoben, sondern können ganz einfach von oben ineinander gesetzt werden (Verlegung von oben). Um die Lasten durch das Überfahren von mehr als 152 000 Fahrzeugen täglich vom Rinnenstrang in den Untergrund zu leiten, wurde ein Fundamentbalken vorgesehen. Hierfür wurden zunächst Stahlbeton-Fertigteile (nach einer von der DEGES in Auftrag gegebenen Statik) mit einer Länge von 4 m auf den vorbereiteten Untergrund (qualifizierte Bodenverbesserung gem. ZTV E-StB) verlegt. Anschließend konnten die Aco Drain Monoblock RD 300 Rinnenelemente platziert werden und die Verschalarbeiten zur Ummantelung des kompletten Rinnenstranges erfolgen. Die aus Stahlbeton errichtete Konstruktion umschließt die Rinnenelemente fast vollständig. Nur im oberen Teil reichen die Asphaltschichten bis an den Rinnenkörper.

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