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Baugrundverstärkung zur Lasterhöhung in Markthalle Hauptbahnhof Frankfurt

Ausgangssituation
Lasterhöhung Fundamente
Umfang/Dauer
ca. 60 lfm Fundament / 6 Arbeitstage
Einsatzort
60329Frankfurt

Einsatz in „Mainhattan“

Ab Frühjahr 2014 gibt es mit dem sogenannten Foodcourt im Frankfurter Hauptbahnhof ein neues vielfältiges gastronomisches Angebot. Der Umbau zu diesem kombinierten Shop-Konzept bringt einige Wanddurchbrüche und damit Lastumverteilungen mit sich. Dies führt allerdings zu einer deutlichen Überforderung der bestehenden Fundamente. Mit der URETEK-Methode wurden diese für die zusätzlichen Lasten „fitgemacht“.

Gemäß Statik erfolgt der Lastabtrag über vier Pfeiler im unter der vorhandenen Markthalle gelegenen Kellergeschoss. Laut geotechnischem Untersuchungsbericht kommt die Fundamentsohle der Pfeiler bei einer Einbindetiefe von circa 0,80 Meter unter Kellerfußboden innerhalb locker gelagerter, schwach schluffiger Fein- bis Mittelkiese mit Bauschuttresten zu liegen. Darauf folgt locker bis mitteldicht gelagerter Sand sowie ab 4,30 Meter unter Fundamentsohle eine Kalksteinbank. Vernässter Boden deutet ab circa 3,50 Meter Tiefe auf anstehendes Grundwasser.

Umbauarbeiten führen zu doppelt hohen Sohlpressungen

Die durch den Umbau entstehenden Bodenpressungen an der Fundamentsohle liegen zwischen 484 und 572 kN/m². Aus Grundbruchberechnungen ergeben sich unter Ansatz der Pfeiler- bzw. Fundamentgeometrien aufnehmbare Sohldrücke zwischen 209 und 264 kN/m² mit Setzungsbeträgen von 1,30 bis 2,30 Zentimeter. Es stellte sich nun die Frage, wie man die nahezu doppelt so hohen Sohlpressungen aus dem Umbau bauwerksverträglich, das heißt bei maximalen Setzungen von einem Zentimeter, in den Untergrund ableiten kann. Dabei sollte neben der Wirtschaftlichkeit eine schnelle und ohne größere Eingriffe in die Bausubstanz umsetzbare Lösung gefunden werden. So kam die Injektionsmethode von URETEK ins Spiel. Der zuständige Statiker hatte diesbezüglich bereits gute Erfahrungen mit dem URETEK-Verfahren gemacht. Bei einer Planungsbesprechung vor Ort beschlossen der Prüfstatiker, der Baugrundgutachter sowie Dipl.-Ing. Axel Bergforth, Technischer Berater von URETEK, unter allen vier Fundamentpfeilern den Baugrund mit URETEK DeepInjection zu verstärken. So sollten die sandig-kiesigen Auffüllungen / Böden unter den Pfeilerfundamenten verstärkt werden, um eine bauwerksverträgliche Lastabtragung zu gewährleisten.

Fundamentsohle mit Harz verfestigt

Vom Keller aus wurden dann im Abstand von circa 60 bis 80 Zentimetern umlaufend um die Pfeiler Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 16 Millimetern gesetzt. Dadurch wurde das Zweikomponenten-Expansionsharz zuerst direkt unter die Fundamentsohle der zu verstärkenden Bereiche gepresst. Durch die Volumenvergrößerung der Harze wurden somit die Auffüllungen unter der Fundamentsohle verfestigt und verstärkt. Danach wurden in einer zweiten und dritten Ebene zusätzliche Verstärkungsinjektionen bis circa 3,00 bis 3,50 Meter unter Oberkante Kellerfußboden in den Baugrund gesetzt (Wirktiefe Baugrundverstärkung 4,30 Meter). Nach nur einer kompletten Arbeitswoche waren die Fundamente unter den vier Pfeilern für die zusätzliche Lastaufnahme gerüstet, während die übrigen Umbaumaßnahmen ungehindert weiterliefen.

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