Bodenvereisung

Lexikon: Bodenvereisung

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Bodenvereisung
Temporäre Stabilisierung und Abdichtung des Baugrunds

Die Bodenvereisung ist ein Verfahren zur temporären Stabilisierung und Abdichtung des Baugrunds. Sie kommt insbesondere bei Projekten zum Einsatz, bei denen Bohrungen von der Oberfläche aus aufgrund räumlicher oder technischer Randbedingungen nur eingeschränkt möglich sind. Das Verfahren wird häufig im unterirdischen Bauen und Tunnelbau eingesetzt. Je nach Projektanforderung können damit Baugrundbereiche für die Dauer der Arbeiten stabilisiert und gegenüber Wasserzutritten abgeschirmt werden.

Die Ausführung erfolgt unter Berücksichtigung der jeweiligen geologischen, technischen und projektbezogenen Rahmenbedingungen.

Technische Broschüre

Technische Broschuere Bodenvereisung
Technische Broschuere Bodenvereisung
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Anwendungen

Die Bodenvereisung wird insbesondere eingesetzt bei:

  • Temporärer Abdichtung und/oder Stützung bei der Herstellung von Tunneln, vor allem Tunnelquerschlägen und Anschlüssen
  • Herstellung und/oder Abdichtung von Schächten und Baugruben
  • Sicherung von Bestandsgebäuden (Unterfangung)
  • Bodenbehandlung vor ungestörter Probeentnahme, z. B. Kernbohrung
     
Bild einer Gruppeneinteilung und Anschluss der Gefrierköpfe an die Haupt-Soleleitung beim Projekt U5. Man sieht viele Kabel und ein kleines Gerüst über 2 Stockwerke.

Gruppeneinteilung und Anschluss der Gefrierköpfe an die Haupt-Soleleitung.


© PORR

Vorteile / Merkmale

  • Geschlossenes Sole-System: Bodenvereisung mit Sole im geschlossenen Kreislauf
  • Herstellung: minimalinvasives Verfahren mit geringen Erschütterungen
  • Verfahren: langjährig eingesetztes Verfahren mit projektspezifischem Monitoring
  • Grundwasser: keine Grundwasserabsenkung erforderlich
  • Platzbedarf: geringer Flächenbedarf für die Ausführung
  • Bauablauf: oberirdische Nutzungen können projektabhängig aufrechterhalten werden
  • Anwendungsbereich: Einsatz auch bei besonderen technischen Randbedingungen, beispielsweise im Tunnelbau
  • Qualitätssicherung: Ausführung unter Anwendung definierter Qualitäts- und Überwachungsmaßnahmen
     

Grundlagen

Bei der Bodenvereisung wird der Baugrund durch künstliches Gefrieren des Bodenwassers temporär verfestigt und wasserundurchlässig. Der entstehende Frostkörper verleiht dem Baugrund ein sehr hohes Maß an Stabilität und schützt vor Wasserzutritt, bis diese Funktionen vom späteren Bauwerk übernommen werden können.

Nach Ende der Baumaßnahme erfolgt das Auftauen auf natürliche Weise. Die Bodenvereisung hinterlässt außer der vorlaufend vor dem Frosten in den Boden eingebauten Vereisungslanzen keine künstlichen Zusatzstoffe im Baugrund und zählt daher zu den minimalinvasiven Verfahren.

PORR Spezialtiefbau Bodenvereisung Skizze Sole Bodenvereisung EN

Der grundsätzliche Erfolg der Bodenvereisung ist von der Bohrtechnik der Vereisungsbohrungen abhängig. Hier werden maximale Anforderungen an die Lagegenauigkeit der Vereisungsbohrungen und die Dichtigkeit der abgeteuften Bohrstränge gestellt. Bohrungen gegen drückendes Grundwasser und beengte Arbeitsräume sind weitere technische Herausforderungen. PORR verfügt über die speziellen Bohrgeräte und erprobten Bohr- und Preventertechniken, um diese Bauaufgabe mit eigenem, erfahrenen Fachpersonal wirtschaftlich und sicher umzusetzen.

Qualitätssicherung

Eine hohe Ausführungsqualität stellen wir sicher durch:

  • Individuell abgestimmte Verfahrensanweisungen
  • Kontrolle der Bohrgenauigkeit, z.B. durch optisch messendes Deflektometer
  • Überwachung der Temperaturverläufe in eingebrachten Temperaturmesslanzen
  • Kontrolle von Parametern des Solekreislaufes (z.B. Systemdrücke, Durchflussmengen, Temperaturen)
  • Klare Prozesse über unser Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO 9001:2015
     

Ausführungsvarianten

Es können zwei unterschiedliche Vereisungsverfahren und Kälteträger eingesetzt werden:

Solevereisung

  • Kälteträger ist eine CaCl-Salzlösung
  • Arbeitstemperatur bis -37 Grad C
  • Sole zirkuliert in geschlossenem Kreislauf und wird durch ein Gefrieraggregat aufbereitet
  • Hohe Wirtschaftlichkeit, wodurch das Soleverfahren für längere Einsätze gut geeignet ist

Stickstoffvereisung

  • Bodenvereisung mit flüssigem Stickstoff
  • Arbeitstemperatur bis -196 Grad C
  • Schnelles Aufgefrieren des Soll-Vereisungskörpers möglich
  • Auch bei schnelleren Wasserströmungen im Grundwasser einsetzbar
  • Besonders für kurzzeitige Spezialfälle geeignet, auch in Kombination mit Sole-Vereisung

Ausgewählte Projekte
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