Nicht nur die Bahn wird immer schneller und damit steigen auch die Anforderungen an die Tragfähigkeit von Gleisunterbau und Fahrwegen. Auch Industrieanlagen mit schwerem Gerät oder Bauten in Regionen mit wenig tragfähigem Untergrund setzen auf eine Überbrückung mit Pfählen. Geht es bei Fahrwegen und Baumaßnahmen durch wenig oder nicht tragfähige Regionen wie Flussniederungen oder durch Moorgebiete müssen diese Baugründe durch eine sichere Bebauung von Weichschichten erschlossen werden. Bewährt haben sich Tiefgründungen mit verschiedensten Pfahltypen wie z. B. Fertigbetonrammpfählen.
Vorteile von Pfahlgründungen
Um optimale Konzepte umzusetzen, müssen detaillierte Planungen und Berechnungen vorliegen. Entscheidend ist auch die Wahl der richtigen Pfähle. Verschiedene Betonarten und unterschiedlichste Möglichkeiten der Rammung ermöglichen das Erschließen nahezu aller Baufelder. Für Planer und Bauherren sind bei Pfahlgründungen mit Überbrückung von Weichschichten verschiedene Kriterien zu berücksichtigen:
- Vorfertigung und Rammung für eine kurze Einbauzeit der Pfähle
- Höchste Betonqualität, beste Verarbeitung und Maßhaltigkeit
- Im Pfahlquerschnitt absolute Maßhaltigkeit
- In weichen Erdschichten kein Materalien- oder Minderverbrauch
- Betonqualität hält kontaminierten Böden oder aggressivem Grundwasser stand
- Tiefgründung mit Fertigbetonpfählen ist nahezu setzungsfrei
- Spezielle Einbauverfahren und Rammung für setzungsfreie Gründung
Klassische Gründungsarten bei der Überbrückung von Weichschichten
Bei hoher Setzungswilligkeit und geringer Tragfähigkeit sind weiche Böden nur eingeschränkt nutzbar. Nur mit geringen Gründungslasten und bei setzungsunempfindlichen Gebäuden kommen Einzel- und Streifenfundamente in Frage. Auch biegesteife Fundamentroste sind eine Möglichkeit, wenn an der Oberfläche ungeeignete Schichten vorhanden sind. In manchen Fällen ist auch ein Auffüllen der oberen Schichten mit z.B. organischen Böden möglich. In jedem Fall bleibt die Tragfähigkeit der Bauten begrenzt. Zur Überbrückung von wenig tragfähigen Gründen bietet sich eine Pfahlgründung an.
Mit Pfählen tief in gründungsfähige Schichten
Pfahlgründungen sind bei höheren oder punktuellen Gründungslasten und auch bei hohen Setzungsanforderungen eine bewährte Lösung. Je nach Festigkeit des weichen Bodens, der Erschütterungsempfindlichkeit der Umgebung, der Größe und der Verteilung der Lasten sowie der Tiefe der gründungsfähigen Bodenschichten werden geeignete Pfahlsysteme gewählt. Platten-Pfahlgründungen sind oft eine wirtschaftliche Gründungsform, wenn die Gründungslasten verteilt werden: Abgetragen werden die Lasten unter die Fundamentplatte sowie gleichzeitig über Pfähle in die tieferen Schichten des Baugrunds. Im Bundesgebiet sind gleich mehrere Regionen durch kontinuierlich seismische Störungen beeinträchtigt - wie zum Beispiel die Eifel. Mit Pfahlgründungen ist in den unterschiedlichsten seismischen, klimatischen Regionen auch die Überbrückung von Weichschichten möglich.
Nachträgliche Tiefgründungen - Nachgründungen zum Erhalt
Es gibt zahlreiche Beispiele für erfolgreiche Nachgründungen bei gleichzeitiger Überbrückung von Weichschichten - wie etwa die ehemalige Hauptpost in Konstanz. Im Laufe der Jahrzehnte wurden besonders hohe Setzungen gemessen: Über die gesamte Bauzeit von 1898 bis 1998 geht es um Setzungen von 20 Zentimetern. Tiefste Setzungen stellte man an den Ecktürmen des Gebäudes fest. Sichtbare Setzungsdifferenzen betrugen bis zu 50 Zentimeter. Nach dem Einbau von Nachgründungspfählen (verwendet wurden Presspfähle) im Jahre 1938 wurden Setzungen von etwa 2 bis 4 Zentimetern jährlich gemessen. Zahlreiche Beispiele zeigen - inzwischen über mehr als hundert Jahre - die Entwicklung der Gebäude und den Einsatz von Pfahlsystemen. Die Pfahlgründung und eine Überbrückung von Weichschichten können die negativen Auswirkungen auf die Bausubstanz verhindern.
Fahrweggründungen - immer schneller und immer sicherer unterwegs
Höhere Geschwindigkeiten und höhere Achslasten. Unsere Fahrwege werden zunehmend beansprucht und müssen trotzdem sicher sein. Fahrbahnen und Fahrtrassen müssen wirtschaftlich und möglichst wartungsarm sein. Doch für die Reparatur und Instandhaltung fallen hohe Kosten an - insbesondere wenn instabile Baugründe die Konstruktion in Mitleidenschaft ziehen. Mit der Planung von Tiefgründungen, der Verwendung von Pfählen und der Überbrückung von Weichschichten lässt sich die Wirtschaftlichkeit der Fahrwerke verbessern. Die dauerhaft stabile Konstruktion ermöglicht zudem das Verlegen von Trassen auf den kürzesten Routen - ohne das weiträumige Umgehung von weichen Böden.
Pfahlgründungsfirmen mit Pfahltypen für jedes Bauprojekt
So zahlreich wie die Baugründe sind, so zahlreich müssen auch die Lösungen für deren Tiefgründungen ausfallen. Pfähle für breit gefächerte Anwendungsbereiche werden nach detaillierten Analysen speziell für das Projekt ausgewählt. Mit Fertigpfahl, Vollverdrängungsbohrpfahl und Kombinationen lassen sich erfolgreiche Gründungen durchführen.
Pfahltypen für Tiefgründungen
Heterogener Baugrund, nicht tragfähige, setzungsempfindliche Geländeoberflächen können sicher und dauerhaft bebaut werden - mit einer Tiefgründung. Die Pfahlgründung ermöglicht eine sichere Lastabtragung. Für fast jeden Untergrund und alle Baugrundverhältnisse können Pfähle zur Stabilisierung und zur Überbrückung von Weichschichten verwendet werden. Die Wahl der geeigneten Pfähle ist von entscheidender Bedeutung - für die Dauerhaftigkeit und die Wirtschaftlichkeit der Anlage:
- Kupplungspfahl
- Injektionspfahl
- Energiepfahl
- Vollverdrängungsbohrpfahl
Pfahlrammungen aus Ortbeton und Fertigbeton
Zur Überbrückung von Weichschichten wird vor dem Setzen der Bohrpfähle aus Ortbeton zunächst ein Stahlrohr in den Boden gedrückt und das Bodenmaterial ausgebohrt. Ist eine tragfähige Schicht wie z. B. Fels erreicht, wird der Pfahl eingebracht - das Rohr wird mit Ortbeton ausgegossen. Das Bohrrohr selbst wird entfernt und kann wiederverwendet werden. Fertigrammpfähle sind aus Stahl oder Stahlbeton. Sie werden durch maklergeführte Freifallgewichte in den Untergrund getrieben. Dabei verdrängen sie gleichzeitig den Boden. Sobald tragfähige Schichten erreicht sind, müssen die Pfähle mit erhöhter Energie weiter eingerammt werden - bis ein Untergrund mit der geforderten Tragfähigkeit erreicht ist.
Flachgründungen und Pfahlgründungen
Bei Flachgründungen lastet das Bauwerk vollständig auf den unterliegenden Fundamenten. Ist der Baugrund von Natur aus voll tragfähig und auch die regionalen Besonderheiten weisen z. B. nur eine kleine seismische Aktivität aus, ist eine Flachgründung für Gebäude mit geringer Tragfähigkeit der Standard bei Bauvorhaben. Sind allerdings hohe Tragfähigkeiten gefragt oder ist eine Überbrückung von Weichschichten erforderlich, werden auf schwierigem Gelände oder bei hohen Belastungen Pfähle in das Erdreich gerammt. Mit der Tiefgründung werden die Lasten bis in tieferliegende tragfähige Bodenschichten geführt. Pfahlgründungsfirmen stellen Lösungen "aus einer Hand" bereit. Sie übernehmen alle Aufgaben bei Pfahlgründungen - von der Auswertung der geologischen Gutachten bis zur Konstruktion der Pfähle und der Bestückung der Baufelder.
