Arbeitsplanum: Stellflächen für Spezialtiefbaugeräte und Kräne

Ein gebrauchstaugliches Arbeitsplanum ist für jedes Bauprojekt, das den Einsatz von Spezialtiefbaugeräten oder Kränen erfordert, unerlässlich. Eine zuverlässige Stellfläche trägt nicht nur zum Erfolg Ihres Bauvorhabens maßgeblich bei, sie erhöht auch die Sicherheit Ihrer Mitarbeitenden auf der Baustelle.

Aber wie kann man sicherstellen, dass der Untergrund stabil genug ist, um Kräne und andere Spezialtiefbaugeräte aufnehmen zu können? Dieser Leitfaden soll in erster Linie eine Antwort auf diese Frage geben. Wir werden die geotechnischen Anforderungen an ein Arbeitsplanum in diesem Zusammenhang untersuchen - und die T-Value-Methode zur Dimensionierung eines Arbeitsplanums vorstellen.

Für die wirtschaftliche Herstellung gebrauchstauglicher Stellflächen für schwere Baugeräte sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Über die nachstehenden Links können Sie direkt zu den einzelnen Abschnitten navigieren:

• Was ist ein Arbeitsplanum?
• Europäische Verordnungen für ein Arbeitsplanum
• Die Bedeutung eines stabilen Arbeitsplanums
• Geotechnische Überlegungen für ein Arbeitsplanum
• Die T-Value-Methode für die Dimensionierung eines Arbeitsplanums
• Softwaremodule in Tensar+ unterstützen Ihre Planung

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Was ist ein Arbeitsplanum?

Grundsätzlich ist ein Arbeitsplanum jede vorbereitete, ebene Oberfläche, auf der Bauarbeiten stattfinden. Insbesondere Stellflächen für schwere Spezialtiefbaugeräte, wie Kräne, Bohr- und Rammgeräte müssen besondere Anforderungen erfüllen.

Auch über gering tragfähigem Baugrund müssen Spezialtiefbaugeräte und Kräne sicher arbeiten können, um beispielsweise Tiefgründungselemente für Bauwerke oder die Montage schwerer Anlagen und Bauwerkskomponenten zu unterstützen. Die obligatorische Untersuchung der Grundbruchsicherheit soll das Umstürzen solcher Geräte verhindern. Bei Kränen ist darüber hinaus häufig sicherzustellen, daß auch geringfügige Schiefstellungen vermieden werden. Ohne besondere Maßnahmen kann die Betriebssicherheit solcher Geräte über gering tragfähigem Baugrund nicht hergestellt werden.

Rammgerät auf stabilisiertem Arbeitsplanum

Europäische Verordnungen für ein Arbeitsplanum

Die Vorgaben zur Sicherheit von Spezialtiefbaugeräten sind durch die zwei nachfolgend genannten Normen geregelt:

• DIN EN 791:1995 (Bohrgeräte - Sicherheit) 
• DIN EN 996:1995 (Rammgeräte - Sicherheitsanforderungen)

 

Die Bedeutung eines stabilen Arbeitsplanums

Beide Normen gehen zwar auf die Standsicherheiten solcher Geräte an sich ein, setzen jedoch den Betrieb auf einem stabilen Arbeitsplanum voraus. Ohne besondere Maßnahmen ist es in der Vergangenheit immer wieder zu Unfällen durch Umstürzen der Geräte oder Baustops durch Schiefstellungen von Kränen auf zu gering tragfähigem Untergrund gekommen. Für den sicheren Betrieb solcher Geräte sind daher über die Einhaltung dieser Normen hinaus geotechnische Nachweise der Standsicherheit und des Setzungsverhaltens der Stellflächen erforderlich. Dies ist wichtig für alle Projekte, die den Bau von Pfahlgründungen oder den Einsatz von anderen schweren Geräten erfordern.

Geotechnische Überlegungen für ein Arbeitsplanum

Um sichere Stellflächen herzustellen, die die hohen Lasten von Kränen, Bohr- und Rammgeräten schadlos aufnehmen können, müssen die Baugrundverhältnisse ebenso wie die Lastfälle der eingesetzten Geräte bekannt sein. Beim Betrieb solcher Geräte auf Lockergestein, wie Kies, Sand, Lehm, Ton und Torf, hängt die Tragfähigkeit des Untergrundes insbesondere von der Scherfestigkeit und der Steifigkeit des Bodens ab. Diese Parameter bestimmen, wie effizient die aufgebrachten Lasten aufgenommen werden können.

Oft kann der vorhandene Baugrund selbst durch zusätzliche Maßnahmen wie Verdichtung nicht ausreichend ertüchtigt werden. Um dennoch eine für die Standsicherheit der Geräte ausreichende Tragfähigkeit herzustellen, ist die Lastverteilung durch geeignete Maßnahmen so zu verbessern, daß der Baugrund die durch die Geräte aufgebrachten Lasten schadlos aufnehmen kann. Dies kann durch entsprechend dimensionierte ungebundene Tragschichtkonstruktionen erreicht werden.

Arbeitsplanum: Sichere Stellflächen für Großgeräte sind unerlässlich

Die T-Value-Methode für die Dimensionierung eines Arbeitsplanums

Ungebundene Tragschichten werden oft über gering tragfähigen Böden eingebaut, um die Grundbruchsicherheit von schwer belasteten Flächen zu erhöhen. Der Einsatz von Geogittern kann den Grundbruchwiderstand signifikant erhöhen und damit aufwändige Tiefgründungen für Kranstellflächen überflüssig machen oder die Dicke der erforderlichen ungebundenen Tragschicht reduzieren.

Bei dem Entwurf solcher Verbundtragsysteme müssen planende Ingenieure jedoch die Hürde der rechnerischen Nachweisführung überwinden. Vorhandene Berechnungsansätze berücksichtigen die tragfähigkeitserhöhende Wirkung von Geokunststoffen oft nur dadurch, daß deren Zugfestigkeit - zum Teil abgemindert durch entsprechende Faktoren und Teilsicherheitsbeiwerten - in der Gleichgewichtsbetrachtung angesetzt werden. Das Verbundsystem aus Boden und Geokunststoff wird also rechnerisch entkoppelt.

Bei der Stabilisierung ungebundener Tragschichten beispielsweise für Stellflächen ist jedoch das Interaktionsverhalten zwischen Boden, stabilisierenden Geogittern und eingesetztem Tragschichtmaterial von entscheidender Bedeutung. Das von Dr.-Ing. Andrew Lees entwickelte Berechnungsmodell „T-Value“ trägt diesem Umstand Rechnung und ermöglicht die rechnerische Erfassung des geogitterstabilisierten Verbundsystems. Planende Ingenieure können mit „T-Value“ die Grundbruchsicherheit zielgerichtet auf wissenschaftlicher Grundlage, validiert durch umfangreiche Untersuchungen und praxisgerechte Tests nachweisen.

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Softwaremodule in Tensar+ unterstützen Ihre Planung

Geotechnische Fragestellungen dürfen für die Herstellung eines betriebssicheren Arbeitsplanums für Kräne und Bohr- und Rammgeräte nicht vernachlässigt werden.

Die „T-Value“-Methode bietet einen wissenschaftlich fundierten und validierten rechnerischen Dimensionierungsansatz für geogitterstabilisierte Stellflächen. Sie steht planenden Ingenieuren in der Tensar+-Softwaresuite kostenfrei zur Verfügung.

Über die „T-Value“-Methode hinaus können weitere planerisch interessante Module zum Beispiel für Baustraßen oder den ungebundenen Oberbau anderer Verkehrsflächen in Tensar+ kostenfrei genutzt werden.

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