Injektionen
Baugrund verfestigen, abdichten und stabilisieren

Injektionsverfahren ermöglichen die gezielte Verfestigung, Abdichtung und Stabilisierung von Boden- und Felsbereichen. Unterschiedliche Verfahren und Injektionsmittel erlauben eine Anpassung an die jeweiligen Baugrund- und Projektanforderungen. Je nach Anwendungsfall kommen Zement-, Feinstzement-, Weichgel-, Polyurethan- oder chemische Injektionen zum Einsatz.

Lexikon: Injektion

Allgemein Anwendung Vorteile Grundlagen Qualitätssicherung Ausführungsvarianten Referenzen
Innovative Injektionstechnik

Injektionen
nach DIN EN 12715.

Die PORR Spezialtiefbau GmbH verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der Injektionstechnik. Durch die Weiterentwicklung unterschiedlicher Injektionsverfahren, insbesondere der (Feinst-)Zementtechnologie, sowie zahlreiche ausgeführte Projekte besteht umfassendes Know-how in der Planung und Ausführung von Injektionsarbeiten. 

Dokumentation der Ausführung

Bei Injektionsarbeiten kommen Mischanlagen und Injektionscontainer zum Einsatz, bei denen wesentliche Herstellparameter aufgezeichnet und für die anschließende computergestützte Auswertung dokumentiert werden. Dadurch wird eine nachvollziehbare Dokumentation der Ausführung unterstützt. 

Injektionsmittel und Projektanforderungen

Für unterschiedliche Anwendungsbereiche stehen verschiedene Injektionsmittel und Verfahren zur Verfügung. Die PORR verfügt unter anderem über allgemeine Bauartgenehmigungen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) für bestimmte Injektionsgele. Die Auswahl der Injektionsmittel erfolgt unter Berücksichtigung der jeweiligen Baugrund-, Projekt- und Anforderungsbedingungen. 

1:12 Minute

Animation - Weichgelinjektion

04:02 Minuten

Erklärvideo - Die Weichgelinjektion

Technische Broschüre

Technische Broschuere Injektion
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Technische Broschuere Weichgel Injektion
Technische Broschuere Weichgel Injektion
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Bild zeigt eine Baugrube; im Boden stecken dünne Stahlröhren, die Injektion ist ein Verfahren des Spezialtiefibaus

Weichgelinjektionssohle bei einer Baugrube


© PORR

Anwendungen

Injektionen werden in Lockergestein und Fels zur Verfestigung und Abdichtung des Baugrunds eingesetzt. Je nach Baugrundverhältnissen und Projektanforderungen kommen unterschiedliche Injektionsverfahren und Injektionsmittel zum Einsatz. 

Zu den Anwendungsbereichen gehören:

  • Dichtsohlen in Baugruben
  • Unterfangungen von Gebäuden und Bauwerken
  • Untergrundabdichtungen und Dichtungsschleier
  • Kontrollierte Hebungen
  • Hohlraumverfüllungen
  • Rohrschirmdecken
  • Bodenstabilisierungen
  • Mauerwerkssanierungen

Vorteile / Merkmale

  • Verfestigung und Abdichtung: Einsatz zur Verfestigung und Abdichtung des Baugrunds.
  • Anpassungsfähigkeit: Flexible Anpassung der Ausführung bei veränderten Baugrundverhältnissen, unvorhergesehenen Hindernissen oder Planungsänderungen möglich.
  • Einsatzbedingungen: Ausführung auch unter begrenzten Platzverhältnissen und eingeschränkter Arbeitshöhe möglich.
  • Baugrundanpassung: Je nach Verfahren und Projektanforderung können kontrollierte Hebungen von Bestandsbauwerken durchgeführt werden.
  • Herstellung: Geräuscharme Ausführung mit geringen Erschütterungen möglich und eignen sich  gut in dicht besiedelten Gebieten und im Bereich von erschütterungsempfindlichen Nachbargebäuden.
  • Materialeinsatz: Je nach Injektionsverfahren und Anwendungsbereich unterscheiden sich Materialeinsatz und Herstellungsaufwand.
  • Injektionsmittel: Für unterschiedliche Anwendungen stehen Injektionsgele mit allgemeinen Bauartgenehmigungen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) zur Verfügung. 
  • Qualitätssicherung: Ausführung unter Anwendung definierter Qualitäts- und Überwachungsmaßnahmen.

Die unterschiedlichen Ausführungsvarianten ermöglichen den Einsatz bei verschiedenen Baugrund- und Projektanforderungen.

Grundlagen

Die Bemessung von Injektionskörpern erfolgt nach

  • DIN 4093:2015-11 Bemessung von verfestigten Bodenkörpern – Hergestellt mit Düsenstrahl-, Deep-Mixing oder Injektions-Verfahren.
  • DIN EN 12715: Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Injektionen sowie die deutsche Fassung EN 12715:2000
  • Allgemeine Bauartgenehmigungen:
    Z-101.34-35 Silikatgel SIG-60  /  Z-101.34-39 Bioweichgel  /  Z-101.34-43 Silitight 69  /  Z-101.34-61 Silitight-69-BIC

Die Auswahl der Injektionstechnologie und des Injektionsmaterials richtet sich nach dem vorgegebenen Ziel der Injektion und den bodenmechanischen Eigenschaften des zu behandelnden Fels- oder Lockergesteins. Böden sind ohne die Zerstörung des Bodengefüges jedoch nur dann injizierbar, wenn die Korngröße des einzutragenden Feststoffanteils im Verhältnis klein genug zum mittleren Porenraum gewählt wird.

Deshalb ist eine auf die Ziele der Injektionsarbeiten ausgerichtete Baugrunduntersuchung unbedingt erforderlich. Abhängig von der Kluftweite oder dem Mindestkorndurchmesser und der Kornverteilung aus der Siebanalyse sowie den weiteren bodenmechanischen Parametern lässt sich ein geeignetes Injektionsmittel bestimmen.

Verfügbare Injektionsmaterialien

  • Zement / Feinstzement als Pasten oder Suspensionen
    Aufgrund von Umweltaspekten setzen wir hierbei vermehrt auf (Ultra-) Feinzemente als ökologische Alternative zur Chemikalinjektion.
     
  • Chemische Injektionsmittel wie Silikatgel, Weichgele, Polyurethan
    Mit den selbst entwickelten Weichgelen, darunter ein Bio-Weichgel mit allgemeiner Bauartgenehmigung, nutzen wir eine weitere wirtschaftliche Lösung mit hervorragender CO2 -Bilanz.

Für die Herstellung von Injektionskörpern gibt es verschiedene technologische Möglichkeiten.

Lanzeninjektion

Bei der Lanzeninjektion werden Verpresslanzen in das Lockergestein oder den aufgelockerten Fels gebohrt oder gerammt. Die einzubringenden Lanzen werden auf unterschiedlichen Tiefen abgesetzt oder es wird bei Rückzug der Lanze über die Öffnung am Lanzenende das Injektionsgemisch in den Untergrund eingepresst.

Die Vorteile: Das Verfahren ist schnell und leicht einsetzbar und selbst kleine Injektionsvorhaben lassen sich wirtschaftlich realisieren.

Packerinjektion

Die Packerinjektion wird in der Regel im standfesten Gebirge (Fels) eingesetzt. Dabei wird die Bohrung über Einfach- oder Doppelpacker abgedichtet und die Klüfte und/oder Spalten der freiliegenden Bohrlochwand injiziert. Die zu injizierenden Höhenbereiche wählen und/oder behandeln wir hierbei in Abhängigkeit vom Zustand des Gebirges.

Manschettenrohrinjektion

Die Anwendung des Manschettenrohrverfahrens ist die technisch beste Art der injektionstechnischen Behandlung von Lockergestein sowie nicht standfestem und klüftigem Gebirge. Bei diesem Verfahren werden Manschettenrohre in eine zuvor herzustellende Bohrung eingebaut. Manschettenrohre besitzen in regelmäßigen Abständen (ca. alle 30 bis 50 cm) Injektionsöffnungen, die mit Gummimanschetten abgedeckt sind. Nach Einbau des Rohres wird der Ringraum zwischen Bohrlochwand und Rohr mit einer Mantelmischung mit geringer Festigkeit umhüllt. Der Mörtel stabilisiert das Bohrloch und dichtet das Injektionsbohrloch nach oben ab.

In das Manschettenrohr wird nach dem Setzen ein höhenversetzbarer Einfach- oder Doppelpacker eingebaut, wodurch der entsprechende Abschnitt des Rohres mit der Injektionssuspension beaufschlagt werden kann. Unter ausreichendem Druck öffnet sich das Ventil (Manschette), die vorhandene Mantelmischung wird aufgerissen und der Untergrund in der Höhe definiert injiziert. Durch die Ventilwirkung der Injektionsmanschetten kann der Untergrund mehrfach behandelt werden. Auch unterschiedliche Injektionsmittel (z. B. mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften) lassen sich nacheinander auf einer Injektionsstufe einpressen. Dieses Verfahren eignet sich somit ideal für sehr hochwertige Injektionen in schwierigen Baugrundverhältnissen.

Qualitätssicherung

Für jede Injektionsmaßnahme wird ein projektspezifisches Qualitätssicherungsprogramm definiert. Dabei werden unter Berücksichtigung der Anforderungen der DIN EN 12715 Prüfungen für die einzelnen Ausführungsphasen festgelegt. Umfang und Vorgehensweise der Untersuchungen werden projektbezogen geplant und ausgeschrieben.

Kontrolle des Injektionsmittels

Die Qualität des Injektionsmittels wird durch regelmäßige Prüfungen der rheologischen Eigenschaften überwacht. Dazu zählen insbesondere die Bestimmung von Dichte und Fließeigenschaften sowie deren Dokumentation. Die Ergebnisse dienen der Kontrolle und Nachvollziehbarkeit der Ausführung.

Digitale Erfassung der Herstellparameter

Während der Ausführung werden wesentliche Herstellparameter wie Durchflussmenge und Injektionsdruck kontinuierlich digital erfasst und dokumentiert. Die aufgezeichneten Daten stehen für die anschließende Auswertung zur Verfügung.

Dokumentation und Auswertung

Zur Beurteilung der Ausführung werden die Injektionsprotokolle ausgewertet. Ergänzend können je nach Projektanforderung Kernbohrungen sowie Bohrlochversuche zur Überprüfung der Verfestigungskörper und der Durchlässigkeit durchgeführt werden.

Merkmale der Qualitätssicherung

  • Projektspezifische Verfahrensanweisungen
  • Allgemeine Bauartgenehmigungen des DIBt für bestimmte Weichgele
  • Berücksichtigung der Anforderungen der DIN EN 12715
  • Regelmäßige Kontrolle der Injektionsmittel
  • Digitale Erfassung und Auswertung der Herstellparameter
  • Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO 9001:2015 

Ausführungsvarianten

Dichtsohlen mit Weichgelinjektion - Verfahren zur Abdichtung von Baugrubensohlen

Dichtsohlen dienen der flächenhaften Abdichtung von Baugrubensohlen gegen aufsteigendes Grundwasser. Als Alternative zum Düsenstrahlverfahren (DSV) können Weichgelinjektionssohlen hergestellt werden. Für die eingesetzten Weichgele verfügt die PORR Spezialtiefbau GmbH über allgemeine Bauartgenehmigungen des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt).

Unterfangungen / Poreninjektion mit Manschettenrohren

In geeigneten Böden können mit Poreninjektionen neben Abdichtungskörpern auch statisch wirksame Unterfangungskörper hergestellt werden. Die PORR führt Injektionsarbeiten für unterschiedliche Baugrund- und Projektanforderungen aus.

Untergrundabdichtungen / Kluftinjektion - Abdichtung von Fels- und Untergrundbereichen

Die Auswahl der Injektionsmittel und ihrer Eigenschaften erfolgt in Abhängigkeit von den jeweiligen Baugrund- und Kluftverhältnissen. Felsinjektionen werden unter anderem zur Abdichtung von Untergrundbereichen unter Talsperren eingesetzt. Die Ausführung erfolgt projektbezogen entsprechend den technischen und örtlichen Randbedingungen.

Hebungsinjektion - Kontrollierte Hebungen von Bauwerken

Durch Tunnelbauvorhaben oder Veränderungen des Grundwasserspiegels können Setzungen an Bauwerken auftreten. Mittels Hebungsinjektionen können Lageveränderungen von Bauwerken kontrolliert beeinflusst werden. Während der Ausführung werden die Maßnahmen durch Messtechnik begleitet und dokumentiert.

Mauerwerksinjektion - Sanierung und Erhaltung von Bauwerken

Neben Anwendungen im Baugrund werden Injektionen auch zur Sanierung bestehender Bauwerke eingesetzt. Die Verfahren kommen unter anderem bei der Instandsetzung von Gründungen und Mauerwerk zur Anwendung.

Hohlraumverfüllung - Verfüllung von Hohlräumen im Untergrund

Bei der Hohlraumverfüllung werden Hohlräume gezielt erschlossen und mit geeignetem Injektionsmaterial verfüllt. Das Verfahren wird unter anderem in Bereichen mit Altbergbau eingesetzt.

Compaction Grouting - Verdrängen und Verdichten

Beim Compaction Grouting werden Mörtel oder steife Suspensionen in den Untergrund eingebracht. Durch das Einpressen des Materials wird der umgebende Boden verdrängt und verdichtet. Je nach Baugrund und Projektanforderung können einzelne Bodenschichten oder durchgängige Säulen hergestellt werden.

Ausgewählte Referenzprojekte
Injektionen