Einführung
Ein wachsendes Verkehrsaufkommen und die dadurch erforderlichen Straßenverbreiterungen bewirken einen stetig steigenden Flächenbedarf bei gleichzeitig sinkenden Flächenressourcen. Zur Minimierung des Flächenbedarfs werden deshalb übersteile Böschungen und Stützkonstruktionen erforderlich. Dies ist nur mit Konstruktionen möglich, die hohe ökonomische und ökologische Anforderungen erfüllen können. Die Herstellung und Unterhaltung einer solchen Konstruktion sollte kostengünstig sein. Weiterhin sollte eine optimale Anpassung der gewählten Konstruktion an die umgebende Landschaft gewährleistet werden.
Diese Kriterien sind mit herkömmlichen Schwergewichtsmauern aus Beton nur schwer zu realisieren. Planer und Auftraggeber suchen daher häufig nach alternativen Lösungen zur Gestaltung von Geländesprüngen, die den oben genannten Anforderungen gerecht werden. Genau diese Kriterien werden durch geogitterbewehrte Böschungen und Stützkonstruktionen erfüllt.
Bei der Wahl der optimalen Außenhaut fehlen dem Planer häufig die erforderlichen Informationen, um bei einer Gegenüberstellung die Vor- und Nachteile der Varianten zu bewerten. Da die Außenhaut das dauerhaft sichtbare Element einer Stützkonstruktion ist, sollte die Auswahl unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen sorgfältig überlegt werden.
Dieser Beitrag zeigt zwei anspruchvolle geogitterbewehrte Stützkonstruktionen, die unter Berücksichtigung der Straßenführung und der innerstädtischen Umgebung mit verschiedenen Ansichtflächen realisiert worden sind.
Projekt: Neubau Schwerlaststrecke Stadt Aalen (Bauzeit 2003 – 2004)
Durch die Gemarkung der Stadt Aalen verläuft die Schwerlaststrecke Augsburg-Heilbronn, eine speziell zum Transport von übergroßen oder überschweren Gütern ausgewiesene Trasse. Im Stadtgebiet Aalen sollte der Verlauf der Schwerlaststrecke aus dem Zentrum an die Peripherie verlegt werden. Im Zuge dieser Neuplanung und einer zusätzlichen Lasterhöhung wurde eine bestehende Brücke über die Bahngleise durch einen Brückenneubau ersetzt. Im Anschluss an die neue Brücke wurde eine ca. 240 m lange und bis zu 11,5 m hohe Anfahrtsrampe auf das bestehende Straßenniveau benötigt. Zur Erstellung der Rampe war aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse eine Stützkonstruktion erforderlich. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen wurde hierfür eine geokunststoffbewehrte Stützkonstruktion gewählt.
Zur optischen Verminderung der Höhendifferenz wurde die Ansichtsfläche der Rampe unterteilt. Der untere Teil wurde bis zu einer Höhe von 5,5 m zum Schutz vor Vandalismus mit einer mit Geogittern rückverhängten Gabionenwand hergestellt. Um eine interessante und abwechslungsreiche Ansichtsfläche zu erhalten, wurde die Frontseite mit verschiedenfarbigen Steinquadern (ca. 100/300 mm) errichtet (vgl. Abb. 1).
Abb. 1: Querschnitt der geokunststoffbewehrten Stützkonstruktion (Grafik: Tensar, Bonn)
Oberhalb der Gabionenwand wurde eine ca. 2,0 m breite Pflanzberme angeordnet und anschließend eine geogitterbewehrte begrünbare Steilböschung mit ca. 63° Neigung bis zum Straßenniveau mit Höhen bis zu ca. 7 m aufgebaut. Als Frontelemente wurden statisch wirksame, dauerhaft Korrosionsgeschützte Stahlgittermatten verwendet, die mittels einer Steckschließe kraftschlüssig mit den einaxial gestreckten Tensar Geogittern rückverankert wurden. Eine solche kraftschlüssige Verbindung mittels Steckschließen wurde auch zwischen den Gabionen und den einaxial gestreckten Tensar Geogittern realisiert. Diese Verbindung zwischen Außenhaut und Bewehrungselement verhindert Schlupf und Verformungen.
Um eine Begrünung der Steilböschung zu ermöglichen wurden hinter den Stahlgittermatten eine Erosionsschutzmatte und bewurzelungsfähiger Boden eingebaut.
Da der Untergrund unterhalb der Stützkonstruktion aus z.T. setzungsempfindlichen tonigen Hanglehmen, Auelehmen und Verwitterungstonen mit stark wechselnder Mächtigkeit besteht, wurde eine Untergrundverbesserung mittels Rüttelstopfsäulen vorgesehen.
Abb. 2: Bauphase: Ansichtsfläche der bewehrten Stützkonstruktion (Bild: Tensar)
Die Stützkonstruktion ist Anfang Mai diesen Jahres fertiggestellt worden. Bereits während der Bauzeit wurden erste Messungen vorgenommen, um die Entwicklungen der Spannungen und Verformungen auf Grund der besonderen Randbedingungen der Baumaßnahme zu überprüfen. Sowohl die Geogitter als auch der Erdkörper sind mit verschiedensten Messeinrichtungen versehen worden. Die Horizontalverschiebung beträgt gleichmäßig zwischen 10 und 20mm von der Oberkante bis zur Unterkante der Konstruktion. Die bisher gemessenen Dehnungen der Geogitter sind gering und aufgetretene Setzungen betragen zwischen 2 und 4cm. Alle bisher gemessenen Werte liegen deutlich unter denen, die auf Grund der schwierigen Bodenverhältnisse erwartet worden sind. Auch nach der Fertigstellung der Stützkonstruktion werden die grundbautechnisch relevanten Parameter abgerufen, geprüft und ausgewertet.
Projekt A8 Wels – Sattledt / Österreich (Bauzeit 2001 – 2002)
In den Jahren 2001 bis 2002 wurden entlang der A8 Innkreis-Autobahn bei Wels zur Abstützung des Geländes 7 geogitter-bewehrte Stützkonstruktionen mit einer Gesamtansichtsfläche von 17.000 m² und einer Wandhöhe von maximal 12 m errichtet.
Auf Grund der besonderen gestalterischen Vorgaben des Auftraggebers, der Österreichische Autobahnen- und Schnellstraßen AG (ÖSAG), wurden speziell für dieses Projekt von Betonwerk Rieder GmbH, Maishofen (A) eine Sonderlösung großformatiger Betonfertigteile hergestellt.
Jedes einzelne Betonfertigteil wurde mit einaxial gestreckten Tensar Geogittern rückverankert. Hierfür wurden werkseits Geogitteranschlussstücke in die Fertigteile einbetoniert. Vor Ort auf der Baustelle wurden die Hauptbewehrungslagen kraftschlüssig mittels Steckstäben mit den Anschlussstücken verbunden.
Zusätzlich befindet sich hinter der sichtbaren Außenhaut eine Polsterwand aus hochzugfestem Gewebe, die mit der Umschlagmethode errichtet wurde und zur Geländeabstützung dient. Hierdurch kann gegebenenfalls, wie vom Auftraggeber gefordert, die Außenhaut aus Betonfertigteilen demontiert werden, ohne dass ein Abtrag des gesamten Hanges notwendig würde.
Abb. 3 Schamtische Darstellung der bewehrten Stützkonstruktion (Grafik: Dipl.-Ing. Peter Fuchs)
Mit dieser Außenhautvariante, aber auch mit den Standardbetonfertigteilen NEW-Junior und NEW-Midi der Firma Rieder GmbH, können begrünbare Stützkonstruktionen mit einer Neigung von bis zu 86° hergestellt werden. Die großen Humuskammern ermöglichen auf einfache Weise eine jeweils an die Situation bzw. an das Landschaftsbild angepasste Bepflanzung. Darüber hinaus wirkt sich die offene Struktur mit einem geringen Anteil an Betonflächen sehr günstig auf das Schallschluckverhalten aus. Diese begrünbaren Stütz- und Lärmschutzsysteme bieten eine hervorragende Alternative zu den optisch wenig ansprechenden Schwergewichtswänden bzw. Winkelstützmauern.
Insgesamt wurden bei dieser Baumaßnahme ca. 150.000 m² einaxial gestreckte Tensar RE-Geogitter in unterschiedlichen Zugfestigkeiten sowie ca. 80.000 m² hochzugfeste Gewebe eingebaut.
Abb. 4: bewehrte Stützkonstruktion nach Fertigstellung (Bild: Dipl.-Ing. Peter Fuchs)
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