Staatstheater – Geopontons und wasserdichte Baugruben

Bereich: Wasserbau

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Projekt

Kanal- und Schachtbau mit RSS-Geopontons – wasserdichte Bauwerke, trockene Arbeitsräume und nachhaltige Wiederverwendung des Aushubmaterials.

Karlsruhe Staatstheater – wasserdichte Baugruben für Kanal- und Schachtbau im Grundwasser

Im Zuge des Neubaus des Karlsruher Staatstheaters wurde ein rund 110 Meter langes Entwässerungssystem vollständig im Grundwasser hergestellt. Hohe Grundwasserstände, beengte innerstädtische Platzverhältnisse sowie belastete Auffüllböden stellten hohe Anforderungen an Baugrubensicherung, Wasserhaltung und Leitungsbau.

Mit einem durchgängigen Konzept aus RSS-Wänden, RSS-Geopontons und Flüssigboden-Bodenplatten entstanden wasserdichte Flüssigbodenbauwerke, die Verbau, Abdichtung, Rohrbettung und Baugrubensicherung in einem System vereinen. Dadurch konnten Unterwasserbeton, verlorene Spundwände und eine großflächige Grundwasserhaltung vollständig ersetzt sowie belastete Böden vor Ort wiederverwendet werden.

Die ausführliche Fassung mit Planungsdetails, Hintergründen und Lernzielen finden Sie im Lern-Referenzen-Katalog der Flüssigboden Akademie.

Ausführliche Lern-Referenz

Projektverlauf

Lageplan Kanaltrasse DN 800 mit RSS-Wand Südseite und Schachtbaugrube am Staatstheater Karlsruhe

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Herausforderungen

Kanal- und Schachtbau vollständig im Grundwasser
Hohe Grundwasserstände über dem Rohrscheitel
Beengte innerstädtische Bauverhältnisse
Belastete Auffüllböden mit Altlasten
Wasserdichte Rohrdurchführungen durch den Baugrubenverbau
Vermeidung von Wasserhaltung, Unterwasserbeton und Spundwänden

FE-Netz des 2D-Modells RSS-Geoponton für den Kanal DN 800 in Holländischer Bauweise

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Die Lösung

Einsatz von RSS-Geopontons in Holländischer Bauweise
Herstellung wasserdichter RSS-Wände und Flüssigboden-Bodenplatten
Trockene Arbeitsräume trotz Grundwasser
Integration von Verbau, Abdichtung und Rohrbettung
Wiederverwendung und Immobilisierung des Aushubs
Rohrverlegung mit integrierter Auftriebssicherung

Technologie Kanal DN 800 - Verbaubox im Absenkverfahren mit Querschott, Bettungsschicht 70 cm

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Fachplanerische Lösung

Machbarkeitsstudie und vollständige Fachplanung
FEM-gestützte Nachweise für alle Bauwerke mit PLAXIS
Rohrstatik, Verformungs- und Auftriebsnachweise
Entwicklung bauteilspezifischer Bau- und Verfüllkonzepte
Technische, logistische und umweltrechtliche Planung
Erstellung eines projektspezifischen Qualitätssicherungskonzepts

Zielbaugrube Endzustand - Schacht MW 100 mit Rohranschlüssen im trockenen wasserdichten Flüssigbodenbauwerk

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FiFB-Lösungen

Entwicklung bauteilspezifischer Flüssigbodenrezepturen
Einbau unter Wasser im Kontraktorverfahren
Einstellung wasserdichter und standsicherer Materialeigenschaften
Immobilisierung schadstoffbelasteter Böden
Sicherstellung hoher Volumenstabilität und Wiederaushubfähigkeit
Qualitätssicherung über Prüfkörper und Penetrationsmessungen

Vermessung der Rohrgrabensohle im trockenen Arbeitsraum des Geopontons

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Flüssigboden-Anwendung

RSS-Geopontons im Kanalbau
Wasserdichte Schacht- und Baugruben
Flüssigboden-Bodenplatten als Ersatz für Unterwasserbeton
RSS-Wände als Ersatz für Bohrpfahl- und Spundwandbauweisen
Kanal- und Leitungsbau im Grundwasser
Nachhaltige Wiederverwendung belasteter Aushubböden

Bilder

Eindrücke aus dem Projekt

Lageplan Kanaltrasse DN 800 mit RSS-Wand Südseite und Schachtbaugrube am Staatstheater Karlsruhe
Übersichtsplan Entwässerung Staatstheater Karlsruhe mit den drei Bereichen der Flüssigbodenbauweise
Baufeld der Kanalbaumaßnahme im Grundwasser mit laufenden Parallelgewerken in der Großbaugrube
Beengte innerstädtische Baustelle - Kanalbau im Grundwasser unmittelbar neben Bestandsgebäuden
Systemschnitt Kanal DN 800 im Geoponton mit Grundwasserstand 0,7 m unter GOK in Kiesen und Sanden
FE-Netz des 2D-Modells RSS-Geoponton für den Kanal DN 800 in Holländischer Bauweise
FEM-Ergebnis Spannungen und Verformungen im RSS-Geoponton - Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit nachgewiesen
3D-Planung Leitungsführung GFK DN 800 mit Anschluss an Schacht MW 103
Technologie Schachtbaugrube MW 103 - Schacht wird im trockenen Arbeitsraum des Flüssigbodenblocks gesetzt
Technologie Kanal DN 800 - Verbaubox im Absenkverfahren mit Querschott, Bettungsschicht 70 cm
Technologie Kanal DN 800 - Zweitaushub im rückverfestigten Geoponton ohne zusätzlichen Verbau
Technologie Kanal DN 800 - Rohrverlegehilfen sichern das Rohr gegen Auftrieb bei der Zweitverfüllung
Technologie Kanal DN 800 - Endzustand mit wasserdichter Rohrdurchführung durch die RSS-Wand
Zielbaugrube Endzustand - Schacht MW 100 mit Rohranschlüssen im trockenen wasserdichten Flüssigbodenbauwerk
Beginn des Zweitaushubs im rückverfestigten Flüssigboden - ohne Verbau und ohne Wasserhaltung
Zweitaushub im Geoponton - standsicherer, trockener Rohrgraben im Flüssigboden
Zweitaushub im Geoponton - Kontrolle der Rohrgrabensohle im trockenen Arbeitsraum
Vermessung der Rohrgrabensohle im trockenen Arbeitsraum des Geopontons
Rohrgraben im Geoponton neben der Schachtbaugrube - ein Bauwerk für Verbau, Abdichtung und Bettung
Fertiger Zweitaushub im Geoponton - senkrechte wasserdichte Flüssigbodenwände mit Abdrücken des Verbaus
RSS-Rohrverlegehilfen zur Auftriebssicherung und Lagefixierung des Rohres DN 800 bei der Zweitverfüllung