Einbringmethoden für Spundwände

Einrütteln von Stahlspundwänden

Die in den Niederlanden am häufigsten verwendete Methode zum Einbringen und Entfernen von Stahlspundwänden ist das Einrütteln mit einer Vibtrator. Zum Einrütteln von Spundwänden wird mit einer Vibrator eine sinusförmige, vertikale Belastung auf den Kopf der Spundwand ausgeübt. Außerdem wirkt die Masse der Vibrator auch als statische Belastung auf die Spundwand.

Durch die harmonische Belastung, die von der Vibrator auf die Spundwand ausgeübt wird, entstehen Spannungswellen in den Spundwandelementen. Beim Einrütteln der Spundwände wird der Bodenwiderstand von den Spannungswellen überschritten. Hier ist die Degradation des Bodenwiderstands durch den sehr häufigen Wechsel der Spannungen mehr von Belang als beim Rammen, weil die Größe der vorkommenden Teilchengeschwindigkeiten im Querschnitt der Spundwand erheblich geringer ist als beim Rammen.

Die Vorteile von Rütteln sind:

Die hohe Geschwindigkeit, mit der eine Spundwand bei optimaler Kombination aus Boden, Spundwand und Rüttelplatte in die erforderliche Tiefe eingebracht werden kann.
Der Boden zerfließt, wodurch die Spundwand einen stark verminderten Widerstand erfährt und viel weniger strapaziert wird. Die Gefahr, dass sie sich verformt oder aus dem Schloss reißt, ist dadurch kleiner.
Die Möglichkeit, während des Einrüttelns Korrekturen vorzunehmen, wodurch bei der Positionierung eine sehr hohe Genauigkeit erreicht werden kann.
Durch die hohe Arbeitsgeschwindigkeit wird die Umgebung weniger lange belastet.

Einrammen von Spundwänden

Das Einrammen von Spundwänden kommt nicht besonders häufig mehr vor. Beim Rammen wird wiederholt eine sehr hohe pulsartige Belastung auf den Kopf der Spundwand ausgeübt. Diese kann durch den freien Fall eines Rammklotzes verursacht werden, der mittels Dampf, Dieselöl oder Hydraulik angetrieben wird.

Beim Rammen kann der Bodenwiderstand am Schacht und an der Rammspitze bei einer ausreichend hohen Spannungswelle überschritten werden. Die Spundwand erlebt dann eine bleibenden Versetzung. In Europa sind die folgenden Klotzarten mehr oder weniger gängig: Schnellschlaghammer, Fallbär, hydraulischer Stößer und Dieselramme.

Einpressen von Spundwänden

Die oben genannten Einbringmethoden für Spundwände – Einrütteln oder Einrammen – verursachen beide Vibrationen und Lärmbelästigung in der Umgebung. In belebten städtischen Umgebungen oder in der Nähe empfindlicher angrenzender Nutzungen dürfen diese Methoden darum oft nicht angewendet werden. Deshalb wird immer häufiger auf eine Methode zurückgegriffen, bei der die Spundwände eingepresst werden. Dabei werden die Stahlspundwände mittels statischen Drucks verbaut oder herausgezogen.

Die Presskraft gängiger Maschinen liegt im Allgemeinen zwischen 600 und 1500 kN. Zur Erzeugung der Presskraft wird ein Hydraulikzylinder verwendet. Bei allen Systemen kommen Einzelbohlen (Silent-Piler-System) oder (nicht verpresste) Vierfachbohlen (Quattro-Piler-System) zum Einsatz. Verläuft das Einbringen mühsam, kann es durch Fluidisieren (Injizieren kleiner Wassermengen unter Hochdruck) vereinfacht werden. Besonders geeignet für diese Einbringmethode ist das PZC-Profil aufgrund seiner Form und seiner speziellen Schlossform (Ball and Socket). Es gelangt keine Erde in das Schloss, sodass sich auch kein Pfropfen bilden kann. Auch ZZ-Profile eignen sich ihrer geraden Form und präzisen Schlossform wegen gut zum Einpressen von Spundwänden.