Spundwand

Rückverankerte Spundwand

Schloss einer Spundwand

Gestapelte Spundwandelemente

Spundwand des THW beim Hochwassereinsatz in Meddewade, aus Holz

Eine Spundwand ist ein Verbau zur Sicherung von Baugruben oder Geländesprüngen, der zugleich eine Dichtungsfunktion übernehmen kann. Manchmal ist auch nur die Abdichtung gegen Wasser oder von kontaminiertem Erdreich gewünscht.

Herstellung und Funktionsweise

Die Spundwand besteht aus einzelnen Profilen (Spunddielen auch: Spundbohlen), die in den Boden gerammt oder gerüttelt (vibriert), heute nur noch selten auch geschlagen oder gepresst werden. Die Dielen bestehen zumeist aus Stahl, können in Ausnahmefällen aber auch aus Stahlbeton, Kunststoff oder Holz sein. Die einzelnen Dielen sind miteinander durch ineinander greifende Schlösser (Nut und Feder) verbunden, so dass eine zusammenhängende Wand entsteht. Beim Rammen wird jede Diele durch das Schloss der zuletzt gerammten Diele seitlich geführt und mit ihr kraftschlüssig und wasserdicht verbunden. Die Verarbeitung erfolgt mittels spezieller Baumaschinen, die die Spundwände einrammen (Spundramme) bzw. einrütteln und auch wieder herausziehen können.

Werkstoffe

Es werden übliche Baustahlqualitäten nach EN 10025 verwendet:

• S 235 JRC (1.0120)
• S 275 JRC (1.0128)
• S 355 JRC (1.0551)

Ein besonderer Korrosionsschutz ist explizit nicht vorgesehen. Es wird eine jährliche Abtragsrate in Luft / Boden von ca. 0,01 mm/Jahr und in Süß- und Meerwasser von ca. 0,03 mm/Jahr angenommen.

Profile

Es gibt verschiedene Spundwandprofile. Am bekanntesten sind Leichtprofile (Hoesch, Krupp), Tafelprofile (Hoesch, Larssen, Krupp), Z-Profile (Krupp, Hoesch, Peiner, Arbed) und I-Profile (Arbed- oder Peiner-Kastenspundwand). Mit den Spundwandprofilen verwandt sind die sogenannten Kanaldielen. Diese haben jedoch kein dichtes Schloss und sind daher nicht für Abdichtungsaufgaben geeignet.

Die gängigen Profile sind in Längen von ca. 6 m bis 30 m lieferbar. Jedoch muss berücksichtigt werden, dass die Spundwand durch die Einbindung erheblich länger sein muss als die Aushubtiefe.

Statik

Im einfachsten Fall wird die Spundwand nur durch eine entsprechend tiefe Einbindung im Untergrund gehalten. (Statisches System des Kragträgers). Ab einer gewissen Höhe der Wand wird eine zusätzliche Abstützung erforderlich. Dies erfolgt durch innenliegende horizontale Gurte, die dem System ein (oder mehrere) zusätzliches Auflager hinzufügen. Die Gurte stützen sich entweder gegenseitig als steifer Rahmen oder werden mit Verpressankern ins Erdreich rückverankert. Es ist auch möglich, die Gurte durch schräge Streben abzustützen. Dabei wird allerdings relativ viel (oft nicht vorhandener) Platz beansprucht.

Einsatzgebiete

Metallspundwand mit Elastomerdichtungen beim Hochwasser 2010 in Frankfurt (Oder)

Detail der Verspannung von Metallspundwänden beim Hochwasser 2010 in Frankfurt (Oder)

Haupteinsatzgebiet ist die Sicherung von Baugruben in Gebieten, wo das Platzangebot keine Böschung zulässt, oder eine Abdichtung gegen drückendes Wasser erforderlich ist. Hier werden Spundwände als temporäre Sicherungsmaßnahmen eingesetzt, die nach Abschluss der Bauarbeiten und dem Hinterfüllen der Baugrube wieder gezogen werden.

Spundwände aus Stahl sind praktisch wasserdicht. Es ist möglich, in einer von Spundwänden umschlossenen Baugrube (Spundwandkasten) auch unter dem (Grund-) Wasserspiegel zu arbeiten. Nach unten hin wird die Baugrube entweder durch den natürlicherweise dichten Boden, eine Betonplatte (Unterwasserbetonsohle) abgedichtet oder mit Pumpen (Wasserhaltung) das Wasser temporär abgesenkt.

Spundwände werden aber auch dauerhaft als Bauelemente im Wasserbau für Kaimauern, Schleusenwände, Kanäle, Molen und Hafenbecken, sowie zum Hochwasserschutz eingesetzt.

Spundwände zählen zu den „weichen Verbauarten“. Sie sind dort nicht geeignet, wo unverschiebliche, starre Wände erforderlich sind, da es zu Setzungen oberhalb der Baugrube kommen kann. Diese Setzungen sind im innerstädtischen Bereich oft unerwünscht, weil es in der Nähe von Gebäuden, Gleisanlagen und Kanälen zu Schäden kommen kann.

Geschichte

Bereits die Römer verwendeten Spundwände. Bis zum Ende des 19. Jahrhundert gab es allerdings nur hölzerne Spundwände. Die Stahl-Spundwand in der heutigen Ausführung wurde um 1900 von dem Bremer Staatsbaumeister Tryggve Larssen erfunden.^[1] Die Wand bestand aus einem U-Walzprofil mit einer angenieteten Verbindungsklemme, dem Schloss. Hergestellt wurden sie beim Stahlwerk Union in Dortmund ab 1902, und als sie sich als erfolgreich erwiesen, erhielt Larssen 1904 ein Patent. 1902 wurde die erste Spundwand als Ufereinfassung im Hohentorshafen in Bremen eingerammt, wo sie noch heute steht.^[2] In der Zeit von 1914 bis 1921 wurde das Spundwandprofil mit Schloss entwickelt und seither aus einem Stück gewalzt. In Konkurrenz zum U-Profil erfand Baudirektor Lamp 1902 das Z-Profil, das zuerst in Luxemburg hergestellt wurde, ab 1926 in modifizierter Form auch bei Hoesch in Dortmund.

Literatur

• Spundwandhandbuch- Berechnung, Thyssen Krupp Bautechnik GfT, Vorwort Jürgen Grabe, 2007 (die Fortsetzung des Hoesch-Spundwandhandbuch)
• Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen, Ernst und Sohn
• Dipl.-Ing. Bernhard Wietek: Grundbau – Einführung in Theorie und Praxis. MANZ Verlag Schulbuch GmbH, Wien 2002, ISBN 3-7068-1206-1

Weblinks

 Commons: Sheet piling – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Spundwandhandbuch
• Bauwiki der TU Graz
• Spundwände – Teil 1, 2, 3 und 4 (PDF; 4MB) – Informationsbroschüre vom Stahl-Informations-Zentrum

Einzelnachweise

1. ↑ Thyssen Krupp GfT Bautechnik (PDF) – Spundwand Berechnung
2. ↑ Vergleiche Geotechnik 1992, Heft 4, Festschrift 90 Jahre Hoesch-Stahlspundwand, Artikel S. Roth (Hoesch) mit Foto S. 179. Die Schlösser sind angenietet und damit die Spundwand vor 1914 datierbar, da es erst in diesem Jahr bei Hoesch gelang, die Schlösser anzuwalzen. Eine weitere alte Spundwand mit angenieteten Schlössern steht im Stadthafen von Lünen.

Techniken zum Baugrubenverbau

Bodenvereisung | Bodenvernagelung | Bohrpfahlwand | Düsenstrahlverfahren | Mixed-In-Place-Verfahren | Schlitzwand | Schmalwand | Spundwand | Trägerbohlwand