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Baugrundverbesserung zur Lasterhöhung

Umbau der Markthalle am Hauptbahnhof Frankfurt
Baugrundverbesserung zur Lasterhöhung

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Für einen neuen Foodcourt der Markthalle im Frankfurter Hauptbahnhof war ein umfangreicher Umbau notwendig, mit Wanddurchbrüchen und Lastumverteilungen. Die Lasterhöhung hätte zur Überforderung bestehender Fundamente geführt. Daher war eine Baugrundverbesserung mit einer speziellen Injektions-Methode erforderlich.

Bekannt war vor dem Umbau gemäß Statik der Lastabtrag über vier Pfeiler im Kellergeschoss unter der Markthalle. Die geotechnische Untersuchung ergab, dass die Fundamentsohle der Pfeiler bei einer Einbindetiefe von ca. 0,80 m unter dem Kellerfußboden liegt – dort in locker gelagertem Fein- bis Mittelkies mit Bauschuttresten. Unterlagernd folgt locker bis mitteldicht gelagerter Sand. Ab 4,30 m findet sich eine Kalksteinbank unter der Fundamentsohle. Ab ca. 3,50 m deutet vernässter Boden auf anstehendes Grundwasser. Eine Baugrundverbesserung war für den Umbau somit notwendig.

Die entstehenden Bodenpressungen und somit die Lasterhöhung an der Fundamentsohle liegen bei 484 bis 572 kN/m². Aus Grundbruchberechnungen ergaben sich jedoch nur aufnehmbare Sohldrücke von 209 bis 264 kN/m². Die Setzungsbeträge reichen dabei von 1,30 bis 2,30 cm.
Die Herausforderung war nun: Die fast doppelt so große Lasterhöhung der Sohlpressungen bauwerksverträglich in den Untergrund abzuleiten. Die Setzung durfte dabei maximal 1 cm erreichen. Eine wirtschaftliche, schnelle Lösung zur Baugrundverbesserung war gefragt, am besten ohne größere Eingriffe in die Bausubstanz.
Bauwerksverträglich
Im Hinblick auf die Baugrundverbesserung hatte der zuständige Statiker bereits gute Erfahrungen mit dem Uretek-Verfahren gemacht. Vor Ort erfolgte zunächst eine Planungsbesprechung mit Prüfstatiker, Baugrundgutachter und Dipl-Ing. Axel Bergforth, Technischer Berater von Uretek. Eine Baugrundverbesserung und Baugrundverstärkung mit der Uretek Injektionsmethode wurde beschlossen.
Die DeepInjections-Methode sollte eine Baugrundverbesserung und -verstärkung unter den Pfeilerfundamenten erzielen – inklusive einer bauwerksverträglichen Lastabtragung. Vom Keller ausgehend, wurden Bohrlöcher mit 16 mm Durchmesser im Abstand von ca. 60 bis 80 cm um die Pfeiler gesetzt. Mit Injektionslanzen in den Bohrlöchern wurde das Zweikomponenten-Expansionsharz unter die Fundamentsohle gepresst. Durch die Volumenvergrößerung der Harze erfolgt die Baugrundverstärkung in gezielten Bereichen.
In einer zweiten und dritten Ebene wurden zudem zusätzliche Injektionen zur Baugrundverstärkung gesetzt. Diese erfolgten bis cirka 3,00 m bis 3,50 m unter der Oberkante des Kellerfußbodens.
Planung: Dipl. Ing. Wolfgang Riebensahm, Ingenieurbüro für Bauwesen und Tragwerks-planung, Ratzeburg
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