Drohnenflug / Erdbaumodell

Auf einem innerstädtischen bebauten Standort wurde zur Vorbereitung der Neubebauung eine klassische Entwurfsvermessung ausgeführt und dann die Planung für die Errichtung eines Wohn- und Gewerbekomplexes begonnen. Es erfolgte bereits der Abbruch der vorhandenen Bausubstanz. Das zur Geländeprofilierung wiederverwendbare  Material wurde örtlich aufgehaldet. Nachdem Keller und Bodenplatten der Bestandsgebäude abgebrochen waren, verblieben örtlich Gruben. Die Entwurfsvermessung spiegelte die Realität nicht mehr wider.

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Abb. 1: Erdbaumodell aus Drohnenaufnahme

Für die Profilierung des Geländes zur Herstellung der Gründungsebenen für die neuen Gebäude, Außenanlagen und Verkehrsflächen sollte ein neues Geländemodell erstellt und eine Mengenberechnung ausgeführt werden. Dazu wurde das Gelände durch IFU GmbH Privates Institut für Umweltanalysen / Abt. Geophysik aus Lichtenau das Gelände mit einer DROHNE beflogen. Die Daten wurden in das geodätische Landes- und Höhensystem umgerechnet und die Vermessungsgrundlage ergänzt. Mit eingefügten 3D-Flächen für das herzustellende Planum wurden Auftrags- und Abtragsbereiche bestimmt und eine Mengenberechnung ausgeführt. Die Daten können auch in eine mit GPS gesteuerte Flachbaggereinheit eingelesen und so dann das geplante Gelände in situ realisiert werden.

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FAIR GmbH – Darmstadt, Baugruben

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Abb. 1: Panoramablick über die Baustelle  nach Osten

Baugrubenmanager ist am Bau des Teilchenbeschleunigers der FAIR GmBH in Darmstadt als Realisierungsmanager BAUGRUBE über Drees & Sommer für die Projektleitung von FAIR Site & Buildings engagiert.

Kern der Anlage ist ein unterirdischer – rund 20 Meter unter der Geländeoberkante liegender – Doppelringbeschleuniger mit einem Umfang von rund 1,1 Kilometern. Wegen der Anforderungen des Strahlenschutzes sind die Wand- und Deckenstärken der Bauwerke teilweise bis zu mehrere Meter dick.

Die Baugruben werden im Schutze einer Teilabsenkung des Grundwasserspiegels mit Trägerbohlwand und Bohrpfahlwand bei insgesamt 4 Lagen Rückverankerungen mit Verpressankern nach DIN EN 1537 aufgefahren. Dabei wird ca. 1,0 Mio. m³ Boden gefördert und auf Bodenmieten aufgehaldet. Das gehobene Wasser wird in den Grundwasserleiter zurückgespeist (Infiltration). In der Baugrube begrenzen Entspannungsbrunnen den Strömungsdruck. Das gehobene Wasser wird über eine Bauwasserreinigungsanlage der Vorflut zugeführt.

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Fahrspurtiefe / Verdichtungsgrad

Für ein Erdstoffzwischenlager mit Aufhaldung bis zu 15 m über Gelände und großem Einbauvolumen ist es erforderlich, die Verdichtungsgrade des mit Kalk bodenverbessert eingebauten Materials zu prüfen und so auch einen Rückschluss auf die erreichten Tragfähigkeiten der Fahrwege auf der Halde und die Scherfestigkeit des Erdstoffs zu ermöglichen.

Ein Nachweis mit Dichteprüfungen z.B. Densitometerversuch oder Ersatzverfahren in einem engen Raster ist wegen der Größe der Flächen und der Kosten wenig praktikabel und unwirtschaftlich. Die Ausführung von statischen Plattendruckversuchen erfordert vor der Versuchsdurchführung eine hinreichende Konsolidationszeit des Erdstoffs nach dem letzten Verdichtungsgang. In der Regel ist die Schüttlage dann bereits wieder überbaut.

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Es wurde daher empfohlen, die Fahrspurrinnentiefe eines Belastungsfahrzeuges auf einem Probefeld anhand von 5 Stück Messquerschnitten zu den erreichten Trockenrohdichten in Beziehung zu setzen. Das Fahrzeug VOLVO A25 D fährt also voll beladen mit Schrittgeschwindigkeit über die Fläche.

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Die Fahrspurrinnentiefe wird gemessen. In jedem Messquerschnitt wird ein Densitometerversuch ausgeführt. Zusätzlich wurde Probenmaterial für die Bestimmung weiterer bodenmechanischer Parameter gewonnen.

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Für die tägliche Prüfung des Poliers vor Ort und die schnelle Kontrolle durch die geotechnische Fachbaubegleitung sollte eine weitere Feldprüfmethode gefunden werden. Es wurde daher der Eindringwiderstand eines Taschenpenetrometers auch auf die Spurrinentiefe und den Verdichtungsgrad bezogen. Es kann also einfach das Penetrometer in den Untergrund definiert eingedrückt werden. Sind dann Qup > 400 kN/m² erreicht, kann auf eine wahrscheinlich hinreichende Verdichtung in erster Näherung geschlussfolgert werden. Andernfalls sind weitere Walzenübergänge oder eine Einstellung des Wasser- bzw. Kalkgehaltes vorzunehmen.

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Erdbetonstützscheiben anstatt Entsorgungskosten

Das Thema:
Beim Bau eines Einfamilienhauses mit 100 m² Grundfläche einer Bodenplatte aus Stahlbeton über einer geplanten Polsterschicht von 0,50 m Kies-Sand-Gemisch der Körnung 0/32 wurde eine ca. 1,00 m starke Auffüllung aus Recyclingmaterial mit Ziegelbruch versetzt angetroffen. Die Einstufung ergab eine Klasse „>Z2“ nach LAGA M20 und eine Einstufung als gefährlicher Abfall aus Bauschutt mit Schlüsselnummer 170106*. Die Entsorgungsmenge belief sich auf 280 Tonnen. Der Einheitspreis für Entsorgung und Aushub wurde mit 48 Euro pro Tonne angegeben. Damit beliefen sich die kumulierten Kosten auf 15.500 Euro (netto) bis zur Unterkante der Sauberkeitsschicht. Das Problem bedrängte das Budget des Bauherrn erheblich.

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Abb. 1: Erdbetonstützscheiben als Gründung

Die Lösung:
Es wurden Erdbetonstützscheiben aus dem örtlich angetroffenen Material als Weiterlesen

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Wieviele Verdichtungskontrollen sind pro 1000 m² nach ZTVE-StB auszuführen?

In fast allen Bauvorhaben des Tief- und Straßenbaus wird die Geltung der ZTVE-StB vertraglich vereinbart. Wenn dann die Abnahmebedingungen für die Qualität der einzelnen Bauten festgelegt und später auf Annahme überprüft werden, sind Abweichungen und Unklarheiten anzutreffen.

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Abb 1: Verdichtungskontrolle mit dem statischen Plattendruckversuch nach DIN 18134

Nach ZTVE-StB werden im Kapitel 14 drei verschiedene Methoden für das Prüfen der Verdichtungskennwerte beschrieben. Dabei ist hier nicht von Prüfverfahren die Rede, sondern die Methode bezeichnet hier eine systematische Vorgehensweise, mit der die Qualität der Prüflose getestet wird. Hier möchte ich nur auf das Vorgehen nach einfachem Prüfplan – Methode M1 – eingehen.

Es wird immer ein Prüflos beurteilt, wobei damit eine Schicht/ Schüttlage gemeint ist, die unter einheitlichen Bedingungen bearbeitet wird und für die einheitliche Anforderungen gelten. Das Prüflos muss flächenmäßig genau abgegrenzt werden. Sein Flächeninhalt ist zu messen. Dann sind die Prüflose mit dem Auftraggeber bzw. dem Bauüberwacher eindeutig festzulegen. Weiterlesen

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BIM für Baubetriebe – sinnvoll?

BIM (Building Information Modelling) wird vielerorts als Zukunft des Bauens bzw. Standars des Bauens 4.0 beschworen. Für jeden Gesellschafter, Geschäftsführer in einem Baubetrieb ist klar, dass an der Digitalisierung niemand vorbei kommt. Denn: „Wer nicht mit der Zeit geht, geht mit der Zeit“. Nun ist allerdings nicht so richtig klar, womit Nutzen erzeugt werden kann, der die nicht unbedeutenden Investitionen in die Technik und Ausbildung der Mitarbeiter rechtfertigt. Mit einem Gebäudemodell allein ist auch bei guter Attributierung noch kein Nutzen im Baubetrieb gestiftet.

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Abb 1: Beste Nutzenbereiche für BIM im Baubetrieb

Anhand der Auswertung internationaler Studien und Erfahrungen kann gezeigt werden, welche Kernaufgaben mit einem neuen Prozessdesign versehen auch Nutzen stiften können. Man geht davon aus, dass folgende Ziele erreichbar sind:

  • Reduktion der Kosten im Unternehmen um ca. 5%  → Erhöhung EBIT um + 5 %,
  • Beschleunigung der Ausführungszeit einer Baumaßnahme um 5%→ mehr Cash pro Zeiteinheit (höherer Cash-Flow),
  • Erhöhung der Arbeitsproduktivität je Mitarbeiterstunde um 25% → Einsparung von 25% Mitarbeiterzeit,
  • Veränderung der Personalstruktur, → Kompensation von Fachkräftemangel
  • Erhöhung des Vorfertigungsgrades und der Auslagerung von Spezialleistungen um 25% → Kompensation von Fachkräftemangel,
  • Konzentration auf Kernkompetenz (Spezialisierung),
  • Risikoreduktion in allen Risikofeldern
  • Höhere Chancennutzung z.B. für Zusatzverkäufe, → You get, what you see!

Soweit für heute…

 

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3D-Baugrubenplanung

Für die Öffentlichkeitsarbeit und die Darstellung der nachbarlichen Inanspruchnahme von Grundstücken bei Tiefbau- und Spezialtiefbauarbeiten, ist eine Darstellung der geplanten Situation für Laien und Fachleute sehr hilfreich. Mit den dynamischen Komponenten z.B. für Spundwände, Rückverankerungen und Trägerbohlwände ist eine 3D-Planung innerhalb kurzer Zeit und damit auch sehr kostengünstig möglich.

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Abb 1: Beispielbild für einen Kanalbau, der mit Spundwänden gesichert in 5,00 m Teufe vor einem Haus erfolgen soll. Der Anwohner erkennt sein Haus an der Fotodarstellung. Drehung und Abstandsnachweise sind am 3D-Modell möglich.

Dabei kann zusätzlich die Baustelleneinrichtungsplanung erfolgen und die Andienung der Baustelle mit Erdbautechnik, Großgeräten, Kranstandorten und Zufahrtrampen mit dargestellt werden. So ist die Planung auch für die Arbeitsvorbereiter, die Bauleiter und Poliere sinnvoll.

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