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Robust, dauerhaft und tragfähig

Bohrverpresspfahl erhält bauaufsichtliche DIBt-Zulassung

Vorbereitung der Stahltragglieder mit den Korbabstandhaltern. Je nach Länge der Mikropfähle können Zugkräfte von bis zu 4139 kN und Drucklasten bis 4242 kN aufgenommen und in den Baugrund abgeleitet werden.

Essen (ABZ). – Hafenanlagen gewinnen als Umschlagplatz für Güter jedweder Art immer mehr an Bedeutung. Material wird entladen und umgeschlagen und einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Um den sicheren Betrieb insbesondere von größeren Schiffen mit deutlich höheren Tonnagen und immer leistungsstärkeren Kranen weiterhin sicher zu stellen, werden die Hafenanlagen sukzessive technisch aufgerüstet.

Unter anderem müssen viele Ufereinfassungen schrittweise den erhöhten Belastungen angepasst werden – so etwa in Form einer Ertüchtigung mittels Stahlspundwänden.

Für deren sichere Rückverankerung bietet die thyssenkrupp Infrastructure mit dem thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl ein Mikropfahlsystem an, das sich durch hohe innere Tragfähigkeiten und Tragreserven sowie große Robustheit und geringe Verformungen auszeichnet. Je nach Länge der Mikropfähle können Zugkräfte von bis zu 4139 kN und Drucklasten bis 4242 kN aufgenommen und in den Baugrund abgeleitet werden – unabhängig davon, ob ein bindiger oder nicht bindiger Boden vorliegt.

Damit ist der thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl das einzige Mikropfahlsystem auf dem Markt, welches für Belastungen größer 2500 kN zugelassen ist. 2019 hat das System, zu dessen weiteren Einsatzbereichen Gründungspfähle, Rückverankerung im Spezialtiefbau sowie Rückverankerung im Wasserstraßenausbau zählen, die DIBt-Zulassung mit der Nummer Z-34.14-243 erhalten.

Der thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl ist ein Mikropfahlsystem nach DIN EN 14199, das thyssenkrupp Infrastructure in Zusammenarbeit mit Spezialtiefbauunternehmen und der ASF Anker GmbH als zug-/druck- und wechselbelastbaren Pfahl entwickelt hat.

"Auslöser für diese Entwicklung war eine Anfrage vom Duisburger Hafen", erläutert Frank Tapken, Spartenleiter Profiltechnik bei thyssenkrupp Infrastructure. Für die Verankerung von Spundwänden wollte man hier keine herkömmlichen Spannglieder mehr verwenden, da diese nicht über die gewünschte Langlebigkeit verfügten. Auch gerammte Anker-systeme sollten aufgrund von Erschütterungen und Lärmemissionen nicht mehr eingesetzt werden. Bei beiden Anforderungen konnte der thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl punkten: "In einem ersten Schritt wird eine verrohrte Bohrung erschütterungsarm erstellt, in die das Stahltragglied eingesetzt wird", erklärt der Diplom-Ingenieur.

"Anschließend wird das Bohrloch mit flüssigem Zementleim verpresst und dabei die Verrohrung aus dem Baugrund gezogen."

Diese Kombination sorge dafür, dass der Rundstahl durch das alkalische Milieu des Zementsteins vor Korrosion geschützt werde. Ein zusätzlicher Korrosionsschutz über die gesamte Pfahllänge sei somit nicht erforderlich.

In Puncto Dauerhaftigkeit kann der thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl mit noch einer weiteren Besonderheit aufwarten: Für das luftseitige Ende wurde ein spezieller dauerhafter Korrosionsschutz entwickelt, der individuell aus Rohrstutzen, Kalottenplatten und -muttern für den jeweiligen Anwendungsfall hergestellt wird.

Im Rahmen der bauaufsichtlichen Zulassung wurden die thyssenkrupp-Bohrverpresspfähle sowohl in bindigem als auch in nicht bindigem Baugrund erstellt und anschließend zur Beurteilung ausgegraben.

Den Abschluss bildet eine Schutzkappe, die mit einer plastischen Korrosionsschutzmasse gefüllt wird. Bei der bauaufsichtlichen Zulassung durch das DIBt wurde diese Stahlübergangskonstruktion und der Abschluss mit der Schutzkappe des thyssenkrupp-Bohrverpresspfahls mit in die Betrachtungen aufgenommen und die Dauerhaftigkeit mit einer Lebensdauer größer 100 Jahre bestätigt. "Damit steht ein robustes System für die Anwendung zur Verfügung", erklärt Tapken. Eine Längenbegrenzung für das Pfahlsystem gibt es in der DIBt Zulassung nicht.

Laut Tapken werden derzeit im Werk Stahltragglieder mit einer Länge von 34 m hergestellt. "Sind größere Längen der Mikropfähle erforderlich, können zwei oder mehr Tragglieder miteinander verschweißt werden", ergänzt Tapken. So können Zugkräfte von bis zu 4139 kN und Drucklasten bis 4242 kN aufgenommen und in den Baugrund abgeleitet werden unabhängig davon, ob ein bindiger oder nicht bindiger Boden vorliegt. Damit ist der thyssenkrupp-Bohrverpresspfahl das einzige Mikropfahlsystem auf dem Markt, welches für Belastungen größer 2500 kN zugelassen ist.

Mikropfähle werden heute zunehmend bei Wasserbau- und Hafenprojekten als Zugelemente für die Rückverankerung von Spundwänden eingesetzt. Im Bohrverfahren hergestellte Mikropfähle lösen gerade in diesem Bereich immer mehr die gerammten Pfahlsysteme ab, da ihre Erstellung lärm- und erschütterungsarm erfolgt. In dieser Hinsicht konnte das Mikropfahlsystem bereits bei vielen Projekten beeindrucken. So wurden 221 je zu 26 m lange thyssenkrupp-Bohrverpresspfähle im Hafen von Duisburg-Schwelgern zur Rückverankerung einer rund 400 m langen gepanzerten Stahlspundwand verwendet. Ebenfalls in Duisburg kamen bei der neuen Ufereinfassung für den Logport II 240 Pfähle zum Einsatz. Hier wurden die Mikropfähle mit einer Länge von je 24 m hergestellt.

Auch in Frankfurt am Main im Ost-hafen konnten die thyssenkrupp-Bohrverpresspfähle überzeugen: Hier wurde eine alte Uferbefestigung mit einer neuen Spundwand ertüchtigt.

Wegen der hohen Lasten, die bei der Rückverankerung der Spundwand ermittelt wurden, entschieden sich die Auftraggeber für das thyssenkrupp-Mikropfahlsystem. Insgesamt 114 Pfähle mit je 27,5 m Längen sorgen seitdem für eine sichere Uferbefestigung..

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