34 Meter hohe Stützwand mit Fortrac Systems

Aufgabe

Die Französische Firma Leroy Merlin, ein Einzelhändler für Heimwerker- und Gartenbedarf, plante in der Gemeinde Cajamar, ca. 50 km von der Hauptstadt São Paulo entfernt, die Erweiterung ihres Distributionszentrums. Dabei durfte weder das Bodenniveau des bestehenden Lagers verändert noch in die umliegenden dauerhaften Schutzgebiete eingegriffen werden. Eine besondere Herausforderung war nicht nur die Überwindung eines Geländesprungs von bis zu 34 m, sondern auch die hohe Nutzlast der neuen Lagerdecke von 70 kPa bei gleichzeitig sehr strengen zulässigen Setzungen, die den Einsatz einer verformungsarmen Lösung erforderten. Darüber hinaus sollte das Projekt in möglichst kurzer Zeit durchgeführt werden.

Lösung

Aufgrund der vorherigen Zusammenarbeit im Rahmen desselben Projekts, bei dem bereits fünf weitere Wände mit Fortrac-bewehrter Erde errichtet wurden, konnte eine enge und vertrauensvolle Kooperation der HUESKER-Ingenieure mit den beteiligten Planungs- und Bauunternehmen etabliert werden. Dies führte zu einer großen Vertrauensbasis auf Seiten des Auftraggebers.

Auf dieser Basis hat sich die Ingenieurabteilung des Auftraggebers für Fortrac Systems von HUESKER erneut entschlossen, sodass eine mit Fortrac-Geogittern bewehrte Stützwand gebaut wurde. Es handelt sich hierbei um eine Variante des von HUESKER Brazil entwickelten Fortrac-Gabion-Systems, welches unter dem Namen Quadratum Stone vertrieben wird. Neben den technischen Vorteilen war auch der sehr enge Zeitplan des Projektes ausschlaggebend für den Einsatz geokunststoffbewehrter Erde (KBE-Bauweise) in Kombination mit der Fortrac-Gabion-Variante Quadratum Stone.

Die geogitterbewehrte Erdwand variiert in der Höhe zwischen sechs und 34 Metern und ist damit vermutlich die höchste KBE-Stützwand Brasiliens. Allein die Größe der Ansichtsfläche beträgt 3.447 m². Für den Bau wurden PVA-Geogitter des Typs Fortrac MDT mit einer charakteristischen Zugfestigkeit von 55 bis 400 kN/m und einer maximalen Dehnung von sechs Prozent verwendet. Das Fortrac MDT Geogitter bietet neben einer hohen Steifigkeit auch eine hohe chemische Beständigkeit in alkalischer oder säurehaltiger Umgebung. Im größten Querschnitt beträgt die Länge des Geogitters bis zu 23 Meter. An der Ansichtsfläche der Stützwand wurden mit einer Neigung von 4:1 zudem die flexible, verzinkte Stahlgitterelementen angebracht und mit Steinen direkt hinterfüllt. Um den Transport und die Handhabung der Stahlgitterelemente zu erleichtern, ist das System mit einem Steckstab ausgestattet, der es ermöglicht, die Elemente zusammengeklappt zu transportieren und vor Ort manuell in der Endposition zu montieren.

Die Stahlelemente bilden im montierten Zustand Module mit einer Breite von 250 cm und einer Höhe von 60 cm an der Ansichtsfläche. Diese bestimmt auch den vertikalen Abstand zwischen den Fortrac-Geogittern. Die Feuerverzinkung des Stahls erfolgt nach der brasilianischen Norm NBR 6323. Da die Fassadenelemente selbsttragend sind, wird für die Montage keine zusätzliche Schalung benötigt. Die maschinelle Einbringung der Fassadensteine verkürzt zudem die Bauzeit gegenüber herkömmlichen Verfahren. Je nach Wandgeometrie erreicht das System eine Bauleistung von ca. 30 bis 50 m² Sichtfläche pro Tag.

Vorteile

Neben den technischen Vorteilen war auch der sehr enge Zeitplan des Projektes ausschlaggebend für den Einsatz geokunststoffbewehrter Erde (KBE-Bauweise) in Kombination mit der Fortrac-Gabion-Variante Quadratum Stone.

Die sofortige Materialverfügbarkeit, die hohe Produktivität in der Ausführung, das robuste Facingsystem sowie die geringe Verformbarkeit der Geogitter waren ebenfalls ausschlaggebend für die Entscheidung des Auftraggebers. Ein weiterer großer Vorteil der Lösung bestand darin, dass der lokale Boden als Füllmaterial eingesetzt werden konnte, wodurch das Transportaufkommen erheblich reduziert wurde. Darüber hinaus führte die KBE-Bauweise zu einer Kosten- und Zeitersparnis gegenüber der ursprünglich geplanten Mauer-Varaiante mit Fundamentblockpfählen und Zugankern.

Im Rahmen der Planung und Ausführung wurde vom Auftraggeber auch die Entwicklung einer numerischen Modellierung zur Prognose des zukünftigen Verhaltens des Plateaus und der Stützwand während der Betriebsphase gefordert. Diese wurde umgehend von der Ingenieurabteilung der Firma HUESKER in Gescher durchgeführt. Das hierfür erforderliche Messsystem umfasste Wegaufnehmer an zehn Punkten der Stirnfläche, die sowohl während der Bauarbeiten als auch nach deren Abschluss überwacht wurden. Die maximalen vertikalen und horizontalen Verschiebungen betrugen ca. ein Prozent der Gesamtwandhöhe.