Kaiserschleuse, Bremerhaven

Im Zuge des Neubaus der Kaiserschleuse stellten wir zum Lastabtrag der Auftriebs- und Gewichtskräfte im Bereich der Torkammern und der Drempel der Schleusenhäupter GEWI-Verpresspfähle her. Die Kammerwand West der Schleuse sicherten wir im Bereich des alten Außenhauptes mit GEWI-Dauerankern. Auch die Gründung des als Pingelturm bekannten Leuchtturmes wurde von uns nachträglich durch TITAN-Pfähle ertüchtigt.

Für die Realisierung des Neubaus der Kaiserschleuse wurden für verschiedene Bauteile Verpresspfähle (Mikropfähle) zum Lastabtrag in den tragfähigen Baugrund benötigt. Die Hauptmassen liegen hier bei den Bauteilen der Außen- bzw. Binnenhäupter. Zudem musste die Kammerwand West mittels Verpresspfählen verankert und ein auf dem Gelände befindlicher Leuchtturm tiefgegründet werden. Der große Vorteil von Mikropfählen besteht darin, dass sie trotz der sehr hohen Pfahlkräfte von bis zu circa Ed = 2100 kN, mit verhältnismäßig leichten Raupenbohrgeräten (3,5 t bis 26,0 t) hergestellt werden können. Somit war es möglich, unsere Raupenbohrgeräte nicht nur auf großflächigen schweren Rammwagen sondern auch auf einfachen Arbeitsbühnen bei beengten Platzverhältnissen einzusetzen.

BT1 - Außenhaupt

Die UW-Betonsohlen des Außenhauptes haben wir durch Kleinbohrverpresspfähle (Mikropfähle) gegen Auftrieb gesichert. Auftriebskräfte treten auf, wenn während der Bau- und Revisionsphasen die Kammer gelenzt wird und das Bauteil ohne weitere Sicherung aufschwimmen würde. Unsere Pfähle dienen dazu, die unterhalb der UW-Betonsohle wirkenden Auftriebskräfte in den tragfähigen, tiefer gelegenen Baugrund abzutragen. Die in der Nutzungsphase wirkenden Druckkräfte, entstehend durch die Gewichtskräfte des Bauwerkes und der Schleusentore, werden ebenfalls über die gleichen Verpresspfähle abgetragen. Hierzu war es nötig, die Tragglieder am Pfahlkopf im Bereich der UW-Betonsohle und in der späteren Konstruktionssohle des Bauwerks kraftschlüssig zu verbinden. Dies wurde dadurch erreicht, dass an jedem Tragglied jeweils eine Plattenverankerung für die UW-Betonsohle und eine für die spätere Konstruktionssohle montiert wurde.

Der Einbau der GEWI-Pfähle erfolgte von einer dafür extra hergestellten Fahrbühne, die auf den Längswänden des Außen- und Binnenhauptes abgesetzt wurde. Von der Fahrbühne aus konnten die Bohrungen mit zwei parallel arbeitenden Raupenbohrgeräten im Überlagerungsbohrverfahren abgeteuft werden. Die Bohransatzpunkte wurden über die entsprechend markierten Pfahlachsen lokalisiert.

Es wurden am Außenhaupt 515 Stück GEWI-Pfähle (17.907,80 laufende Meter) mit doppeltem Korrosionsschutz eingebaut. Hervorzuheben ist hierbei, dass von der Oberkannte Fahr-bühne bis Unterkannte UW-Betonsohle bis zu 28,00 m Lehrbohrung überbrückt wurden. Somit mussten bei einer mittleren Pfahllänge von circa 29,0 m Bohrrohre für eine Bohrlänge von bis zu 60,0 m vorgehalten werden. Hierdurch kam es zu einer sehr hohen Gerätebelastung.

BT2 – Binnenhaupt

Für den Bau des Binnenhauptes wurden 390 GEWI-Pfähle mit insgesamt 11.792,80 m laufenden Metern verbaut. Wie bei der Verankerung der UW-Betonsohle am Außenhaupt auch, arbeiteten wir von einer Fahrbühne aus. Als schwierig stellte sich auch die punktegenaue Herstellung der Pfähle heraus. Die Aussteifungselemente der Torkammern überschnitten sich oftmals mit den Pfahlachsen, so dass eine Vielzahl der Pfähle über eine konstruktive Neigung zum Bohransatzpunkt eingebracht werden mussten.

Die Pfähle sind „versenkt“ hergestellt, d.h. der Pfahlkopf liegt hierbei unterhalb der Wasseroberfläche. Die Höhenkontrolle wurde über eine sogenannte Jungfer, die in das Bohrrohr mit dem einzubauenden GEWI-Stahl herabgelassen wurde, sichergestellt. Anspruchsvoll war auch die Montage der Pfahlköpfe, die von Bautauchern unter unserer Anleitung ausgeführt wurde. Der Aufbau für die Probebelastungseinrichtung unter Wasser erfolgte ebenfalls durch Taucher. Hierzu mussten die Baggermatratzen und die Lasttraverse sowie die hydraulische Presse auf der Sohle platziert werden. Der zu beprobende GEWI-Pfahl wurde dann bis zur Fahrbühne an der Oberfläche verlängert, um dort die Verschiebungen messen zu können.

BT4 – Kammerwand

West Ein weiteres Bauteil, für das der Einbau von Mikropfählen notwendig wurde, ist die Kammerwand West im Bereich des alten Außenhauptes. Aufgrund der Bestandsbebauung konnte sie hier nicht, wie in den restlichen Bereichen der Schleusenwand geschehen, mit Rüttelinjektionspfählen rückverankert werden. Es war notwendig, die Gründungselemente des alten Außenhauptes mit speziellen Bohrtechniken zu durchfahren, um unsere dauerhaften Verpress-pfähle zur Rückverankerung der Kammerwand einbringen zu können. Diese Arbeiten fanden von einer auf Stelzen errichteten Arbeitsbühne (Hubponton) aus statt, wobei zunächst eine ca. 5 m lange Leerstrecke bis zum Bohransatzpunkt überbrückt werden musste. In einigen Bereichen durchdrangen wir meterdickes Bestandsmauerwerk und Widerlagerteile, um die bis zu 55 m langen GEWI-Mikropfähle herzustellen. Es wurden insgesamt 44 Verpresspfähle mit Traggliedern aus GEWI-Plus Stählen Ø 63,5 mm, S 670, DKS mit einer Gesamtlänge von 1628,0 m eingebohrt und verpresst.

Insbesondere bei der Herstellung der Verpresspfähle an diesem Bauteil waren wir einem hohen Termindruck ausgesetzt. Der vom Auftraggeber zur Verfügung gestellte Hubponton stand nur für einen begrenzten Zeitraum zur Verfügung. Unsere Mitarbeiter erklärten sich auch hier bereit, im Schichtbetrieb unter schwierigsten Witterungsbedingungen zu arbeiten, so dass der Fertigstellungstermin eingehalten werden konnte. Für die Misch- und Verpressstation musste eigens eine Einhausung hergestellt werden, um den Bohrbetrieb auch bei eisigen Temperaturen von weit unter null Grad und bei steifer Nordbrise fortsetzen zu können. Aufgrund der hohen Flexibilität und geringen Gerätegrößen konnten unsere Bohreinheiten auch an anderen Bauteilen eingesetzt werden. So konnten wir kurzfristig einen bei Rammarbeiten zerstörten und nicht mehr funktionstüchtigen RI-Pfahl zur Rückverankerung der Torkammerwand des Außenhauptes durch einen GEWI-Plus Pfahl mit einem Stahltragglieddurchmesser von 75 mm und einer Stahlgüte S 670 und doppeltem Korrosionsschutz ersetzen. Die Maßnahme ersparte dem Bauherrn die kostenintensive Herstellung einer Arbeitsebene für deutlich schwereres Gerät, um den Schaden anderweitig zu sanieren. Weiterhin wurden zwei der Poller im Bereich Kammerwand West ebenfalls auf insgesamt acht Stück Verpresspfählen verankert.

Fazit

Die anspruchsvollen Herausforderungen, die es beim Neubau der Kaiserschleuse zu bewältigen gab, konnten von uns zur vollsten Zufriedenheit des Auftraggebers, der Arge Kaiserschleuse, gemeistert werden. Alle 965 Stück Kleinbohrverpresspfähle wurden von uns unter schwierigsten Bedingungen fachgerecht und unter hohem Zeitdruck termingerecht hergestellt. Die Voraussetzung für die Bewältigung dieser Aufgabe erfüllten unsere hervorragend ausgebildeten Mitarbeiter auf der Baustelle, die vielfach eine außerordentlich hohe Leistungsbereitschaft bewiesen. Das zu jeder Zeit einvernehmliche und konstruktive Zusammenspiel zwischen unserer Bauleitung und unserem Auftraggeber trug ebenfalls maßgeblich zum erfolgreichen Gelingen der Pfahlarbeiten für das außergewöhnlich anspruchsvolle Bauvorhaben bei, so dass alle Beteiligten nun mit Spannung die Eröffnung der neuen Kaiserschleuse erwarten.