Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung
- Problemformulierung
- Boden-Mörtel, ein neuartiger Baustoff
- Zur Integration des Boden-Mörtels in das Regelwerk
- Zur Nachweisführung relevanter Technischer Anforderungen
- Herstellen der Leitungs- und Verfüllzone mit Boden-Mörtel
- Die technischen, ökologisch und ökonomischen Effekte
- Zur Markteinführung
- Versuchsstrecken
- Literatur
6. Herstellen der Leitungs- und Verfüllzone mit Boden-Mörtel
6.1 Ausheben und Verfüllen des Leitungsgraben
Es gibt eine Reihe von Faktoren, wie Rohrgrabengeometrie, vorliegende Bodenklassen und Standsicherheit der Grabenböschungen, Hindernisse im Trassenbereich usw., welche die Techniken des Grabenaushubes und der –verfüllung beeinflussen.
Im wesentlichen reduziert sich die Verfahrensauswahl für den Grabenaushub auf den Einsatz von Baggern und Fräsen. Da die Art und Weise der Herstellung des Leitungsgrabens mittels Fräsen und der dabei anfallende Aushub in einer vorteilhaften Wechselbeziehung zur Boden-Mörtel-Herstellung steht, soll die noch nicht so verbreitete Frästechnik für den Grabenbau herausgestellt werden.
Sofern Trassen unter befestigten Verkehrsflächen liegen, regelt sich das Entfernen und Wiederherstellen des Oberbaues im wesentlichen nach ZTVA [8].
6.1.1 Ausheben mittels Bagger
Für den Aushub von verbauten oder unverbauten Leitungsgräben ist der Einsatz von raupengetriebenen Hydraulikbaggern mit Arbeitswerkzeugen, wie Tieflöffel, Profillöffel und Greifer bzw. von mobilen Ladern üblich. Außerhalb von Ortslagen werden Leitungen auch eingepflügt.
Bei den Grab-, Transport-, Lager- und Einbauoperationen werden die angeschnittenen Bodenschichten durchmischt. Diese Mischungen sind für die Eignungsprüfungen maßgebend. Liegen im Aushub Gesteinseinschlüsse größerer Durchmesser vor, muß vor der Boden-Mörtel-Herstellung abgesiebt werden. Hochbindige Erdstoffe mit hohen Wassergehalten scheiden infolge ihrer hohen Kohäsion in der Regel für die Boden-Mörtel-Herstellung aus.
6.1.2 Ausheben mittels Fräsen
Es ist noch zu wenig bekannt, daß sich mit der Graben- und Felsfrästechnik infolge der leistungsstarken hydraulischen Antriebe und der elektronischen Steuertechnik in den Bodenklassen 3-7 bis zu einer Breite von 1,50 m und einer Tiefe bis 3,60 m in einem Schnitt Leitungsgräben rasch und kostengünstig herstellen lassen. Hervorzuheben ist hier die exakte Grabenführung ggf. mit Lasernivellierunterstützung, so daß sich mittels Fräsen auch Trassen eng an Gebäudewänden, Straßenrändern und Zäunen realisieren lassen. Zudem begünstigt die Richtungsgenauigkeit die Absicht, die Grabenbreiten zu verringern. Darüberhinaus lassen sich Fräsen auch mit Schneidrädern ausrüsten, so daß mit diesen Maschinen auch saubere Schnitte in Asphalt- und Betondecken hergestellt werden können.
Praktische Erfahrungen belegen, daß auch kreuzende Leitungen unter beengten räumlichen Verhältnissen den Fräseneinsatz nicht ausschließen. Kritische Stellen solcher Art können wie beim konventionellen Baggereinsatz ausgespart und nachgearbeitet werden [14].
Bestechend ist der Kosten- und Baufortschrittsvergleich mit herkömmlichen Verfahren [15].
Die Frästechnik fördert die Boden-Mörtel-Anwendung vor allem auch insofern, als z. B. bindiger Aushub, der allgemein als nicht verdichtungswillig gilt und daher ersetzt werden muß, sich als vorzerkleinertes Fräsgut vorzüglich zu Boden-Mörtel verarbeiten läßt.
Die speziell bestückten Ausleger der Felsfräsen zerkleinern selbst Fels zu feingebrochenen, wiederverwendbaren Aushub.
6.2 Die Boden-Mörtel-Herstellung
Bekanntlich wird Beton bzw. die Bodenverfestigung im Straßenbau mittels Zement oder Kalk aus wirtschaftlichen Erwägungen in Zentralmischanlagen (Mixed-in-plant ) oder dezentral in Ortsmischanlagen (Mixed-in-place) hergestellt. Ähnliches trifft auch für Boden-Mörtel zu.
Im Interesse der wirtschaftlichen Anwendung von Boden-Mörtel stellt sich die Frage, welche Anlagen und Maschinen aus der Beton- und Straßenbautechnik für die Herstellung von Boden-Mörtel verwendet bzw. angepaßt werden können.
Unbestritten ist, daß die Herstellung von Boden-Mörtel hohe Sachkenntnis und Verantwortung verlangt, denn es müssen die in ihren Eigenschaften schwankenden Naturbaustoffe, Aushubböden bzw. RC-Baustoffe über die Prozeßstufen Herstellen – Transportieren – Einbauen zuverlässig in einen Baustoff mit definierten Trageigenschaften überführt werden.
6.3 Herstellung auf zentralen Mischplätzen
Immer häufiger erzwingen die eingeschränkten Platzverhältnisse in innerstädtischen Gebieten, den Aushub abzutransportieren und nicht unmittelbar an der Baustelle zwischenzulagern. Können für solche Zwischenlager bereits bestehende zentrale Lager-, Recycling- bzw. Mischplätze genutzt werden, kann es technisch-wirtschaftlich sinnvoll sein, dort eine Werksfertigung für Boden-Mörtel einzurichten oder eine solche an eine bereits bestehende Betonmischanlage anzuschließen.
Für das Lagern, Dosieren und Mischen der Boden-Mörtel-Komponenten genügen in der Regel die aus der Aufbereitung von Frischbeton bekannten Möglichkeiten, d. h. Antransport der Grundmaterialien mittels selbstentladender Straßenfahrzeuge, Transport der Plastifikatoren und Stabilisatoren vorzugsweise mit selbstentladenden Behälterfahrzeugen, Lagern in Boxen, Halden, Bunkern und Hochsilos, Fördern mit Schrapper, Becherwerk, Gurtbandförder und Kompressoranlagen, Dosieren mittels kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitender Waagen bzw. Durchflußmengenmesser, Mischen vorzugsweise mit Zwangsmischern, Boden-Mörtel-Transport mit Spezialfahrzeugen mit Trommelaufbau und Rührwerk und Einbringen durch Schütten unter Verwendung von Rohren, Rinnen und Schütttrichtern. Folglich erfordert die Boden-Mörtel-Anwendung keine spezielle maschinentechnische Entwicklungen bzw. teure Spezialanlagen, was sich kostengünstig auswirkt.
Für eine zentrale Fertigung des Boden-Mörtels in Städten spräche auch ein innerhalb einer wirtschaftlichen Transportentfernung bestehender ständiger Bedarf definierter Größe, so daß die Zentralmischanlage hochgradig ausgelastet werden kann. Im übrigen gelten die vom Transportbeton her bekannten Vorteile auch für den Boden-Mörtel, wie Kostensenkung durch hohe Automatisierung, zuverlässige Qualität, Minimierung der Zusätze u. ä. m.
6.4 Herstellung auf der Baustelle
Liegen die Verhältnisse anders als oben geschildert, z. B. wie in ländlichen, klein- oder mittelstädtischen Gebieten mit geringem bzw. zeitlich nicht ausgewogenem Bedarf, wird es wirtschaftlicher sein, den Boden-Mörtel direkt auf der Baustelle herzustellen. Auch hier stellt sich im Interesse der Kostendämpfung die Frage, inwieweit bereits bekannte Maschinen für einen solchen Verwendungszweck mitbenutzt werden können.
Aus dem Straßenbau sind die sog. Schlämmemaschinen bekannt, die sich als selbstfahrende, baustellengerechte Maschinen für die Aufbereitung und den Einbau von bituminösen Kaltasphalt-Belägen bestens bewährt haben. Solche Maschinen, die auch in verschiedenen Leistungsklassen vorliegen, besitzen im wesentlichen die für die Baustellenfertigung von Boden-Mörtel erforderlichen Merkmale, wie
Behälter für die Aufnahme und Mitführung des Grundmaterials mit untenliegender Förderbandanlage, Dosierschieber und Innenrüttler,
Flüssigbehälter mit Dosiereinrichtung für den Plastifikator, der als vorgefertigte Suspension bereitgestellt wird,
Behälter für die Aufnahme des Stabilisators (Zement, Kalk o. ä.) mit Schneckenförderung zur Dosierung sowie
Doppelwellenmischer zum Vermischen der Boden-Mörtel-Komponenten mit Austragsvorrichtung.
Daß sich diese Maschinen für die Baustellenfertigung von Boden-Mörtel durchaus eigenen, konnte bei einer Versuchsbaustelle bereits bestätigt werden. Durch ein zielgerichtetes Erprobungs- und Anpassungsprogramm ließen sich diese bewährten Maschinen für die Herstellung und den Einbau von Boden-Mörtel optimieren.
