Spundwände 101: Spundwände verstehen

Worüber wir in diesem Leitfaden sprechen werden:

• Was Spundwände sind

• Wie es funktioniert

• Anwendungen

• Warum es so wichtig ist

Was ist eine Stahlspundwand?

Bei Stahlspundwänden handelt es sich um lange, ineinandergreifende Stahlbleche, wie z.B. Larssen-Spundwände, die in den Boden gerammt werden, um eine durchgehende Barriere zu schaffen. Diese Barrieren können verschiedenen Zwecken dienen, z.B. dem Rückhalt von Boden oder Wasser, dem Schutz vor Erosion oder dem Bau von Fundamenten für Brücken, Dämmen und Fangedämmen.

Darüber hinaus ermöglicht die Konstruktion der Stahlspundwände mit ihren überlappenden und ineinandergreifenden Kanten, dass sie sich nahtlos ineinander verhaken und eine dichte, dauerhafte Wand bilden, die erheblichem Druck durch Erde oder Wasser standhält. Dies ist einer der Gründe, warum Stahlspundwände so häufig bei Bauprojekten eingesetzt werden, die eine hohe Festigkeit und eine lange Lebensdauer erfordern.

Arten von Stahlspundwänden

Stahlspundwände werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Daher gibt es sie in verschiedenen Formen und Größen. Hier sind einige der gängigsten Typen:

U-förmige Stahlspundwände (kalt-/warmgewalzt)

Sie werden häufig bei kleinen bis mittelgroßen Projekten verwendet. Ihre typische breitere Oberfläche verkürzt die Installationszeit, verbessert die Wasserdichtigkeit und senkt die Kosten. U-förmige Pfähle sind in einer breiten Palette von Längen und Profilen sowie in kalt- oder warmgewalzter Form erhältlich. Kaltgewalzte Pfähle werden in der Regel für leichtere Anwendungen wie Stützmauern oder kleinere Hochwasserschutzanlagen verwendet, während warmgewalzte Pfähle stärker sind und bessere Lösungen für schwerere Projekte bieten, bei denen eine höhere Festigkeit erforderlich ist, wie z.B. beim Bau von Docks. Dank ihrer Vielseitigkeit sind U-förmige Spundwände sowohl für kleinere als auch für anspruchsvollere Projekte eine verlässliche Wahl, da sie die notwendige Festigkeit und Stabilität bieten, die beim Bau benötigt wird.

Z-förmige Stahlspundwände (kalt-/warmgewalzt)

Z-förmige Pfähle sind ideal für Projekte, die eine höhere Tragfähigkeit erfordern, wie z.B. Docks und Hafenanlagen. Z-förmige Pfähle können kalt- und warmgewalzt werden und sind für ihr höheres Widerstandsmoment und ihre bessere Biegesteifigkeit bekannt. Warmgewalzte Z-förmige Pfähle werden in der Regel bei maritimen Projekten eingesetzt, die eine höhere Festigkeit erfordern, wie z.B. bei Tiefgründungen und Häfen. Kaltgewalzte Z-förmige Pfähle werden dagegen oft für leichtere Projekte gewählt, bei denen eine gewisse Biegesteifigkeit erforderlich ist, die Anforderungen an die Tragfähigkeit aber nicht so extrem sind. Das ausgezeichnete Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bei Z-förmigen Pfählen erhöht die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformungen während des Einbaus und verbessert die strukturelle Integrität, wodurch sie für eine Vielzahl von Bautiefen und Anwendungen vielseitig einsetzbar sind.

Stahlspundbohlen mit geradem Steg

Wird bei speziellen Projekten verwendet, bei denen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen horizontale Kräfte erforderlich ist, wie z.B. bei Kofferdämmen oder Stützmauern. Geradlinige Pfähle sind so konzipiert, dass sie eher seitlichem Druck als vertikalen Lasten standhalten. Sie sind daher ideal für Projekte, bei denen horizontale Spannungen im Vordergrund stehen. Ihre vertikalen Flächen sorgen für Stabilität in Umgebungen mit hoher Beanspruchung, und ihr Design hilft, strukturelle Hindernisse wie ungleichmäßige Lastverteilung zu überwinden.

Omega (Ω) geformte Stahlspundwände

Omega-förmige Pfähle eignen sich am besten für kleine Ausgrabungsprojekte mit begrenztem Platz. Ihr geringes Gewicht und die einfachere, schnellere Installation machen sie zur ersten Wahl für temporäre Strukturen. Sie sind besonders nützlich bei städtischen Projekten oder temporären Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist und eine schnelle Installation wichtig ist. Sie werden in der Regel gewählt, wenn eine hohe Belastbarkeit nicht die oberste Priorität ist.

Wie funktionieren Stahlspundwände?

Bei der Installation von Stahlspundwänden werden die Spundwände in der Regel mit Vibrationshämmern, Schlaghämmern oder Pressverfahren in den Boden gerammt. Die Wahl der Methode hängt von Faktoren wie den Bodenverhältnissen, der Art des Projekts und Umweltaspekten ab.

• Vibrationshämmer: sind schnell und effizient, arbeiten aber möglicherweise nicht gut in dichten Böden. Sie sind ideal für Projekte, bei denen die Lärmbelästigung oder die Beeinträchtigung der Umwelt minimiert werden muss.

• Schlaghämmer: Sie bieten mehr Leistung für schwierige Bodenverhältnisse, sind aber auch lauter und können nahe gelegene Strukturen oder die Umgebung stören.

• Press-Techniken: Geeignet für empfindlichere Bereiche, da das Pressen starke Vibrationen vermeidet und oft leiser ist als Hämmertechniken.

Sobald die Platten in die gewünschte Tiefe gerammt sind, greifen sie ineinander und bilden eine durchgehende Wand. Diese Mauer kann Erde zurückhalten, Wasser ableiten oder als Fundament für weitere Konstruktionen dienen.

Hier ist die Wissenschaft dahinter: Die Festigkeit und Stabilität der Mauer ergibt sich aus den Materialeigenschaften des Stahls in Kombination mit dem Verriegelungsmechanismus, der dafür sorgt, dass die Struktur auch unter extremen Bedingungen wie hohem Wasserdruck oder instabilem Boden stabil bleibt.

Anwendungen von Stahlspundwänden

Stahlspundwände sind vielseitig und werden aufgrund ihrer Stärke, Haltbarkeit und einfachen Installation in vielen Bauanwendungen eingesetzt. Nachfolgend finden Sie einige wichtige Bereiche, in denen Stahlspundwände hilfreich sind:

• Häfen
  Stahlspundwände sind eine schnelle und kostengünstige Lösung für den Bau von Kaimauern und maritimen Strukturen. Sie können für schwere Lasten und große Biegekräfte ausgelegt werden und eignen sich daher perfekt für stark frequentierte Hafenbereiche.

• Uferschutz und Hochwasserschutz
  Seit Jahren werden Stahlspundwände zur Uferbefestigung, zum Bau von Schleusen und Schleusenanlagen und als Hochwasserschutz eingesetzt. Ihre Langlebigkeit und ihre Fähigkeit, durch Wasser gerammt zu werden, machen sie zur bevorzugten Lösung für Wasserstraßen. Ineinander greifende Kanaldielen sind hier besonders nützlich, da sie durchgehende, sichere Wände für hohe Wasserstände schaffen.

• Pumpstationen
  Spundwände sind eine schnelle und kostengünstige Lösung für temporäre und permanente Wände beim Bau von Pumpstationen. Die gängigste Form ist rechteckig, aber auch runde Formen können verwendet werden, um den offenen Raum zu maximieren, und auch Sonderformen können nach Bedarf angefertigt werden.

• Brückenwiderlager
  Wenn die Zeit drängt oder ein Pfahlfundament zur Unterstützung einer Brücke erforderlich ist, sind Spundwände die Lösung. Sie können als Fundament und Widerlager in einem fungieren und benötigen nur wenig Platz und Installationszeit, da sie in einem Arbeitsgang eingerammt werden.

• Stützmauern für Straßenverbreiterungen
  Stahlspundwände sind die Lösung für Straßenverbreiterungsprojekte, bei denen Land knapp ist und es auf Schnelligkeit ankommt. Die Spundwand macht einen umfangreichen Bodenaushub und eine Aushärtungszeit überflüssig, was den Zeitplan des Projekts beschleunigt.

• Keller
  Spundwände eignen sich perfekt für Kellerwände, da sie nur wenig Platz benötigen und sowohl für die temporäre als auch für die permanente Abstützung geeignet sind. Die Spundwände können auch vertikale Lasten von der darüber liegenden Struktur aufnehmen, was zu erheblichen Kosten- und Zeiteinsparungen führt.

• Tiefgaragen
  Stahlspundwände sind ideal für Tiefgaragen. Sie maximieren die Raumnutzung, da die Wände bis zur Grundstücksgrenze gebaut werden können. Dadurch wird die Wandstärke minimiert und die Parkfläche vergrößert, was Kosten pro Stellplatz spart.

• Containment-Barrieren
  Für kontaminierte Böden sind versiegelte Spundwände die Lösung zur Eindämmung. Sie können mit speziellen Dichtungsmitteln kombiniert werden, um Barrieren mit sehr geringer Durchlässigkeit zu schaffen, die gefährliche Stoffe isolieren und eindämmen.

• Tragende Fundamente
  Mit speziellen Eckprofilen können Stahlspundwände so angeordnet werden, dass sie kleine, geschlossene Kastenstrukturen bilden, die sich perfekt für tragende Fundamente eignen. Dies wurde bei Gründungsprojekten für Brücken und schwere Beschilderungskonstruktionen an Autobahnen eingesetzt.

• Temporäre Bauten
  Stahlspundwände sind die Lösung für abgestützte Baugruben und andere temporäre Bauvorhaben. Ihre Festigkeit, einfache Verwendung und die Möglichkeit, sie herauszuziehen und wiederzuverwenden, machen sie praktisch. Wenn Sie temporäre Strukturen so gestalten, dass sie dauerhaft sind, können Sie bei Projekten Zeit und Kosten sparen.

Stahlspundwände bieten starken und stabilen Halt, und ihre Vielseitigkeit und einfache Installation machen sie zu einem Standard im modernen Bauwesen. Sie schützen zum Beispiel städtische Fundamente und Keller vor dem Eindringen von Wasser; in Küstengebieten werden sie zum Bau von dauerhaften Deichen verwendet, die den Gezeiten standhalten. Mit ihrer einstellbaren Tiefe und Wasserbeständigkeit sind Kanaldielen auch für alle Aushubarbeiten geeignet, von kleinen bis hin zu Hochwassergebieten.

Beispiel aus der Praxis:

Bei einigen Großprojekten, wie dem Bau einer Stützmauer für ein Hochwasserschutzsystem oder städtischen Aushubprojekten, werden oft kaltgewalzte Spundbohlen gewählt, weil sie kostengünstiger sind und die Aufgabe auch dann bewältigen können, wenn keine extreme Stärke erforderlich ist. Bei einem kommunalen Projekt, bei dem ein Hochwasserschutzwall in einer mäßig belasteten Umgebung gebaut werden soll, können kaltgewalzte U-förmige Spundbohlen gewählt werden, da sie schneller eingebaut werden können und kostengünstiger sind, was sie ideal für leichtere Anwendungen macht. Bei Projekten mit hohem Druck, wie z.B. dem Bau eines Tiefseehafens, wären warmgewalzte Z-förmige Pfähle aufgrund ihrer größeren Tragfähigkeit und ihrer Fähigkeit, erheblichen Biegespannungen standzuhalten, die bevorzugte Wahl.

Auswirkungen auf die Umwelt

Stahlspundwände bieten nicht nur strukturelle Unterstützung, sondern tragen auch zum Schutz vor Umweltgefahren bei. Sie werden zum Beispiel häufig verwendet, um Bodenerosion zu verhindern, den Wasserabfluss zu steuern oder Sperrwände zu errichten, um den Grundwasserfluss zu kontrollieren. Darüber hinaus wird durch die Wiederverwendbarkeit in temporären Strukturen der Materialabfall reduziert, was es zu einer nachhaltigeren Option für bestimmte Anwendungen macht. In ökologisch sensiblen Gebieten können Techniken wie das Pressen Lärm und Vibrationen minimieren, was die Auswirkungen auf die umliegenden Ökosysteme verringert.

Fazit

Stahlspundwände sind eine äußerst vielseitige und effiziente Lösung für verschiedene Bauprojekte. Sie sind das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, starke, stabile Barrieren zu errichten, von kleinen kommunalen Bauvorhaben bis hin zu groß angelegten Hafenanlagen. Wenn Sie die verschiedenen Arten von Spundwänden und die Einbaumethoden kennen, können Sie die richtige Option für Ihre speziellen Projektanforderungen wählen und so langfristige Haltbarkeit und Effizienz gewährleisten.

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