Baugrundverbesserung mittels Rüttelstopfsäulen
Ertüchtigung des Untergrundes für mehr Fahrkomfort
Im Rahmen unseres Projekts „Reaktivierung des Schienen-Personen-Nahverkehrs SPNV“, das ausschließlich im Landkreis Grafschaft Bentheim realisiert wird, wurde von Dezember 2017 bis Februar 2018 der Baugrund verbessert.
Die Bauausführung wurde seitens der Bentheimer Eisenbahn durch Filmaufnahmen begleitet, die uns unser Auftraggeber freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat:
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Durch die Reaktivierung des Schienen-Personen-Nahverkehrs und der damit verbundenen Erhöhung der zukünftigen Streckengeschwindigkeit auf 80 km/h ist es erforderlich geworden, einen im Bentheimer Wald liegenden Teilabschnitt des ca. 28 km langen Streckenabschnittes baugrundtechnisch zu verbessern, um unter anderem den zukünftigen Fahrgästen einen höherwertigeren Fahrkomfort zu ermöglichen.
Vorab wurden hierfür im April/Mai 2016 Baugrunduntersuchungen im gesamten Streckenabschnitt durchgeführt. Dabei wurde unter anderem festgestellt, dass auf einem ca. 3 km langen Streckenabschnitt im Bereich des Bentheimer Waldes, ein bindiger und zum Teil setzungsempfindlicher Baugrund vorherrschte, den es bautechnisch zu verbessern galt.
In Anlehnung an diese Erkenntnisse wurden dann durch LINDSCHULTE drei verschiedene Verfahren zur Baugrundverbesserung geprüft und verglichen. Wesentliche Punkte hierzu waren u.a. die technische Umsetzbarkeit, die Wirtschaftlichkeit sowie auch die Art der Ausführung selbst, so dass im Wesentlichen direkt vom Gleis bzw. im direkten Gleisbereich gearbeitet werden kann und nicht weitere Flächen in Anspruch genommen werden müssen.
- Ein „Vollausbau“ – mit komplettem Bodenaustausch, der im Ergebnis wirtschaftlich und technisch im FFH-Gebiet (Fauna-Flora-Habitat) nicht realisierbar ist.
- Mit einem Gleisumbauzug wäre maximal eine Tiefe von 0,70 m erreichbar, was für den Bereich im Bentheimer Wald aufgrund von schlechten Baugrundverhältnissen bis in Tiefenlagen von bis zu ca. 2,50 m in Teilen nicht ausreichend gewesen wäre.
- Die Rüttelstopfverdichtung, ein anerkanntes Spezialtiefbauverfahren zur Baugrundstabilisierung
Rüttelstopfverdichtung technisch und wirtschaftlich beste Ausführungsvariante
Als Ergebnis des Verfahrensvergleiches hat sich dann herausgestellt, dass die Rüttelstopfverdichtung die technisch und wirtschaftlich beste Ausführungsvariante für eine Instandsetzung bzw. Ertüchtigung eines bestehenden Bahndammes ist.
Im Vorfeld der eigentlichen Bauausführung zur Rüttelstopfverdichtung, die ab Dezember 2017 von der erfahrenen Spezialtiefbaufirma Keller Grundbau GmbH im Auftrag der Bentheimer Eisenbahn durchgeführt wurde, war es zudem noch erforderlich die Kampfmittelfreiheit entlang der Strecke zu gewährleisten. Dies wurde durch eine vollflächige Oberflächendetektion und durch teilweise durchgeführte Kontaktbohrungen sichergestellt.
Technische Bauausführung
Bei der Tiefenverdichtung mittels des Rüttelstopfverfahren handelt es sich um ein bewährtes spezialtiefbauliches Verfahren zur Baugrundverbesserung, was bereits mehrfach auf Gleisbaustrecken zum Einsatz gekommen ist. Bindige Böden lassen sich durch Vibration selbst nicht nennenswert verdichten, eine Baugrundverbesserung erfolgt stattdessen hierbei durch eine erschütterungsarme Verdrängung mit der Herstellung von gewaschenen Kies-/Schottersäulen (Körnung 8/32 bzw. 11/32). In den vom Rüttler geschaffenen Hohlraum wird grobkörniges Material eingebracht und gegen den bindigen Boden gestopft. Hierfür werden sogenannte Schleusenrüttler eingesetzt, bei denen das Zugabematerial durch den Rüttler geleitet wird und an der Rüttelspitze austritt. Durch das diagonal versetzte Stopfraster, welches in Anlehnung an die zukünftigen Y‑Stahlschwellen in einem Abstand von 1,32 m bewusst gewählt wurde, kommt es durch das Einbringen der ca. 2.400 Rüttelstopfsäulen zu einer Homogenisierung im Boden und zu einer Stabilisierung des Bahndammes bzw. Bahnkörpers.
Abschließend finden dann zwei Stopfvorgänge mit neuem Gleisschotter statt, um das Gleis wieder in die ordnungsgemäße Lage zu bringen und die Befahrbarkeit herzustellen.
