Rüttelplatte

Rüttelplatten bzw. Vibrationsplatten werden zur Verdichtung des Bodens bei mittelgroßen Flächen verwendet. Sie gehören wie auch Vibrationsstampfer zur Standardausrüstung bei Erdbaustellen. Rüttelplatten werden ähnlich dem Vibrationsstampfer handgeführt und lassen sich in der Regel vorwärts und auch rückwärts steuern (reversierend). Da sie einfach zu bedienen ist, kommt sie häufig bei mittelgroßen Flächen zum Einsatz. Bei großen Erdflächen ohne Hindernisse wird allerdings meist eine aufsitzbare Walze verwendet. Bei beengten Platzverhältnissen muss allerdings mit einer Rüttelplatte gearbeitet werden.

Zunutze gemacht wird sich bei Vibrationsplatten das Prinzip kreisender Unwuchtmassen, wie im Kapitel „Zeichnungen“ auf Seite 10 dargestellt. Je nach Bauart werden ein bis drei integrierte Unwuchten durch einen Motor angetrieben. Die dadurch entstehenden Zentrifugalkräfte sorgen sowohl für die Fortbewegung als auch für das Anheben und Abheben der unter dem Gerät angebrachten Platte. Dieses Prinzip der kreisenden Unwuchtmassen wird in der Technik grundsätzlich zwar vermieden, führt bei der Rüttelplatte jedoch dazu, dass die gewünschte Verdichtungsarbeit geleistet werden kann. Die erzeugte Zentrifugalkraft reicht von 10 kN bis zu 130 kN bei Großplatten. Die Leistungsklasse 10 kN eignet sich bereits für Sand, Kies und lose Bodenarten; für bindige Böden oder auch zur Verdichtung von gepflasterten Flächen werden mindestens 40kN empfohlen.

Moderne Rüttelplatten verfügen zusätzlich über eine integrierte Verdichtungskontrolle und geben dadurch Auskunft über den erreichten Verdichtungsgrad im Baugrund. Eine Kontrolle des erreichten Verdichtungsgrad ist im Erdbau unbedingt erforderlich, um spätere Setzungen und damit mögliche Schäden an der Bebauung zu vermeiden. Ein im Bauwesen etabliertes Verfahren dafür ist der sog. Proctorversuch, welcher in DIN 18127 beschrieben wird (s. Kapitel „Normen“ auf Seite 8). Bei vielen Erdbaustellen wird ein Verdichtungsgrad Dpr von 95% verlangt. Eine integrierte Verdichtungskontrolle hilft, dieses geforderte Ziel zu erreichen und mögliche Nacharbeiten zu vermeiden.

Kanalgrundrohr

Kanalgrundrohre, auch KG-Rohre genannt, sind eine Rohrart welche insbesondere zur Abwasserentsorgung, sowohl auf privaten Grundstücken als auch der öffentlichen Kanalisation, verwendet werden. Typischerweise sind diese orange-braun gefärbt und bestehen aus Kunststoff, häufig aus PVC-U (Hart-Polyvinychlorid). Typische Nennweiten von KG-Rohren reichen von DN 100 bis DN 600, also 10 - 60 cm Nenndurchmesser.

Die Vorteilhaftigkeit von Kunststoffrohren liegt darin, dass diese im Gegensatz zu Betonrohren weniger starr sind als Betonrohre und somit auch weniger rissgefährdet sind. Insbesondere beim Wiederverfüllen des Erdreichs oberhalb der Kanalrohre besteht im Zuge der Verdichtung mittels Rüttelplatte o.ä. sonst die Gefahr, dass die Rohre beschädigt werden. Ein Nachteil von KG-Rohren ist jedoch, dass diese nicht für hohe Temperaturen geeignet sind. Für Hausinnenleitungen sind daher sog. HT-Rohre (Hochtemperaturrohre) zu verwenden.

Für die Kanalbauarbeiten geht es bezüglich der Grabenbreite die Vorgaben der DIN EN 1610 zu beachten. Des Weiteren beschreibt die DIN EN 1610 Anforderungen an die Leitungszone. Die Leitungszone umfasst den Bereich des Auflagers sowie der Einbettung einer Haltung in der Breite des Leitungsgrabens und erstreckt sich bis entsprechend der Planungsvorgaben bis über den Scheitel der Haltung. Aufgabe der Bettung bzw. Auflagers ist es eine gleichmäßige Druckverteilung unterhalb des Rohres sicherzustellen, um Setzungen und Schäden der Haltung zu vermeiden. Auch an die Verfüllung innerhalb der Leitungszone bestehen erhöhte Anforderungen, um die Haltung in ihrer Lage zu sichern.

Temporäre Verkehrsführung

Im Rahmen von Infrastrukturarbeiten ist in der Regel auch ein Eingriff in den öffentlichen Verkehr notwendig. Ziel einer temporären Verkehrsführung ist es zum einen den Verkehrsfluss möglichst wenig zu beeinträchtigen und andererseits die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer (KFZ, Fahrrad, Fußgänger…) sowie die Sicherheit auf der Arbeitsstätte zu gewährleisten.

Vor Beginn der Arbeiten ist zusätzlich zur Baugenehmigung eine verkehrsrechtliche Anordnung bei der zuständigen Behörde einzuholen. Diese regelt unter anderem, wie die Arbeitsstelle abzusperren ist und wie der Verkehr während der Baumaßnahme zu leiten und zu regeln ist. Außerdem gilt es bei der Ausführung von Verkehrssicherungsarbeiten die RSA-95: „Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstätten and Straßen“ zu beachten.

Bei der Baumaßnahme in diesem Rundgang wurde die Straße einseitig gesperrt und über eine transportable Lichtsignalanlage (LSA) gemäß Abbildung gesteuert. Außerdem wurden separate Fuß- und Radwege ausgewiesen. Die Dauer der Ampelphasen sind auf Grundlage von Verkehrsdaten, der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärke je Fahrtrichtung, welche meist der zuständigen Behörde vorliegen, zu bemessen. Wichtig ist hierbei die reduzierte Geschwindigkeit der Fahrzeuge beim Durchfahren der Baustelle zu beachten, damit die Grünphasen nicht zu kurz gewählt werden.

Rüttelstampfer

Ein Rüttelstampfer oder auch Vibrationsstampfer ist eine Baumaschine, die zur kleinflächigen Verdichtung des Baugrundes verwendet wird. Im Gegensatz zu Rüttelplatten oder auch Verdichtungswalzen wird ein Rüttelstampfer in erster Linie bei kleinflächigen und schwer zugänglichen Arbeitsplätzen verwendet. Das leichte Gewicht des Vibrationsstampfers ermöglicht eine einfache Handhabung und es wird wenig Platz zum Wenden und Drehen benötigt. Ein beliebtes Einsatzgebiet ist daher im Zuge der Wiederverfüllung nach Kanalleitungsarbeiten. Grundsätzlich werden Rüttelstampfer aber bei diversen Tätigkeiten im Straßen-, Tief- sowie im Garten- und Landschaftsbau verwendet.

Darüber hinaus eignet sich ein Rüttelstampfer auch zum Verdichten verschiedener Bodenarten. Dazu gehören sowohl nichtbindige, also grobkörnige Bodenarten und gemischtkörnige Böden, als auch bindige Bodenarten wie Lehmböden.

Die Verdichtungsarbeit wird durch ein rhythmisches Auf- und Abstampfen des Gerätes erzeugt. Technisch ermöglicht wird dies durch ein Mehrfeder-Schwingungssystem, welches die rotierenden Bewegungen des verbauten Verbrennungs- oder auch Elektromotors in eine Auf- und Abwärtsbewegung umwandelt. Die am Fuße des Geräts angebrachte Platte hebt dabei um bis zu 8 cm vom Boden ab. Daher ist es erforderlich, dass das Gerät über einen Führungsbügel durch das Fachpersonal aufrecht gehalten und geführt wird.

Die ersten Vibrationsstampfer wurden 1930 als Elektrostampfer hergestellt. Preislich liegen Vibrationsstampfer heute bei ca. 700 Euro aufwärts.

Straßenaufbruch

Betrachtet man den Lebenszyklus einer Straße sind nach rund 25 bis maximal 50 Jahren Instandhaltungsmaßnahmen notwendig, um eine ausreichende Funktionalität der Straße zu gewährleisten. Je nach Straßentyp und je nach Betriebsmodell der Straße können dabei auch Kosten für Anlieger der betroffenen Straße entstehen.

Bei der Straßensanierung kommen im Wesentlichen drei Verfahren zum Einsatz:

• Lokale Ausbesserung bei flächig begrenzten Schadstellen

• Komplettsanierung: Entfernung sämtlicher Asphalt- oder Betontragschichten mittels Fräsen

• Oberflächenbehandlung, also eine Sanierung der obersten Deckschicht, welche auf die bereits bestehende Straße aufgetragen wird

Werden Leitungsmaßnahmen oder weitere Umbaumaßnahmen notwendig, werden Bestands-arbeiten auch vor einer funktional notwendigen Sanierung fällig. In jedem Falle ist für die Bauzeit eine funktionstüchtige temporäre Verkehrsführung zu gewährleisten. Bei Vollsperrungen sind Umleitungen so zu planen, dass der Verkehr geringstmöglich beeinträchtigt wird.

Der Straßenaufbruch, als bedeutsamer Mengenstrom, ist des Weiteren auf Schadstoffe zu prüfen und aus Gründen der Nachhaltigkeit fachgerecht zu Entsorgen bzw. zu Recyclen. Insbesondere teerhaltiger Straßenaufbruch, welcher in den Nachkriegsjahren noch für Deck-, Binder- und Tragschichten verwendet wurde, enthält als wesentlichen Schadstoff polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffverbindungen (PAK) und ist dementsprechend gemäß den Vorschriften zu entsorgen, da sie als kanzerogen (krebserregend) gelten. Die Verwendung von Teer, nicht zu verwechseln mit Asphalt, ist seit 1984 in Deutschland verboten.

Straßenbau

Der Straßen- bzw. Verkehrswegebau beinhaltet die Planung, Herstellung und Erhaltung von Straßen. Dazu zählen sowohl Wege für Kraftfahrzeuge als auch Wege für Fußgänger und aktuell auch vermehrt für Radfahrer. So entstehen in den deutschen Innenstädten vermehrt Pop-Up-Radwege, um dem Bedarf einer nachhaltigen Mobilität gerecht zu werden.

Sichtbares Element im Straßenbau ist nur die Fahrbahndecke, welche in der Regel aus Asphalt, Beton oder auch Pflastersteinen besteht. Darunter liegen jedoch weitere Schichten, um die Dauerhaftigkeit einer Straße zu gewähren und die dynamisch auftretend Belastungen in den Baugrund abzuleiten. Zum Straßenoberbau, also dem Aufbau oberhalb des Planums, gehört außerdem (von oben nach unten) eine Binderschicht, eine Schotter- bzw. auch Asphalttragschicht sowie eine grobkörnige Frostschutzschicht zum Schutz gegen aufsteigendes Grundwasser, welches im Winter zu Frostschäden führen kann. Eine Binderschicht ist insbesondere bei stärker beanspruchten Straßen erforderlich, um die beim Brems- und Beschleunigungsvorgang auftreten Schubkräfte aufzunehmen und so Verformungen zu verhindern.

Wie bereits erwähnt besteht die Fahrbahndecke in der Regel aus Asphalt oder Beton. Vorteil einer Betondeckschicht ist, dass diese besonders hohen Belastungen standhalten kann, Jedoch gestaltet sich der Einbau deutlich komplizierter als bei Asphaltstraßen. Beim Asphalt liegt der große Vorteil darin, dass dieser besonders flexibel ist und der Einbau deutlich schneller und einfacher möglich ist als beim Beton. Bei Asphaltdecken können sich jedoch bei hohen Temperaturen im Sommer und bei schweren Transporten Risse bilden, so dass eine Sanierung ggf. schneller als bei vergleichbaren Betondeckschichten erforderlich ist.

Im Vergleich zum Hochbau, weist der Straßenbau einen besonders hohen Mechanisierungsgrad mit großen Massenbewegungen auf. Für den Straßenbau kommen LKW, Bagger, Straßenfertiger, (Verdichtungs-)Walzen, und auch Maschinen zur Fahrbahnmarkierung zum Einsatz, so dass ein Großteil der auszuführenden Arbeiten durch die Steuerung von Maschinen erledigt werden kann. Künftig kann so möglicherweise auch eine teilweise autonome Fertigung ermöglicht werden.

Baum-Rigole

Baumrigolen dienen dazu Bäumen und Pflanzen in innerstädtischen Bereichen, mit zum Großteil versiegelten Flächen, ein möglichst optimales Wasserangebot zu gewährleisten. Im weniger dicht bebauten ländlichen Bereichen mit weniger Versiegelung genügt in der Regel eine natürliche Bewässerung.

Das Grundprinzip einer Baumrigole ist, dass der Baum in einer Versickerungsfläche steht, welche temporär eingestaut werden kann und so verhindert, dass das Niederschlagswasser zu schnell versickert. Eine weitere Komponente sind unterirdisch angelegte Rigolen die als eine Art Pufferspeicher das Regenwasser aufnehmen und langsam versickern lassen. Zudem dient die Rigole auch als Wurzelraum für den Bewuchs. Näheres zur Funktionsweise und über die verschiedenen Ausführungsarten von Baumrigolen lässt sich auch über die verlinkten Videos auf Seite 9 erfahren.

Das Niederschlagswasser wird je nach Gefälleverhältnissen entweder flächig über die sog. Baumscheibe oder punktuell durch entsprechend zulaufende Regenwasserabflüsse zugeführt. Bei vollständiger Versieglung steht als Versickerungsraum nur die Oberfläche der Baumscheibe zur Verfügung. Das Niederschlagswasser sickert anschließend durch den Wurzelraum des Bodens. Die Rigole sorgt dafür, dass die Versickerung deutlich langsamer geschieht und der Baum so ausreichend Wasser ziehen kann.

Vorteile einer Baumrigole sind u.a:

• Eine Reduzierung des Oberflächenabflusses

• Einer Erhöhung von Verdunstung und Versickerung

• Ein langfristiger Wasserspeicher für den Baum

Die Verwendung von Baumrigolen ermöglicht es so auch innerstädtisch Bäume zu pflanzen und somit, dass Stadtklima zu verbessern sowie der Hitzeproblematik an heißen Sommertagen entgegenzuwirken.

Verbaubox

Verbaumaßnahmen im Allgemeinen dienen der Einrichtung, Abstützung und Sicherung von Baugruben und Geländesprüngen. Für Arbeitsräume die mehr als 1,25m unter der Geländeoberkante liegen, ist aus Gründen der Arbeitssicherheit grundsätzlich ein Verbau oder alternativ eine Böschungsneigung auszubilden. Bei innerstädtischen Maßnahmen mit beengten Platzverhältnissen und tiefen Baugruben ist ein Verbau meist besser geeignet als die Ausbildung einer Böschung. Für beide Varianten gilt jedoch, dass diese vor der Ausführung geotechnisch zu bemessen sind.

Die Art des Verbaus ist abhängig von den maßgeblichen Einflussfaktoren. Dazu gehört die Grundwassersituation und die geplante Wasserhaltungsmethode. Außerdem spielen die zu erwartenden ständigen und veränderlichen Lasten eine wesentliche Rolle und auch die Dauerhaftigkeit des gewählten Verbaus. Je nach Situation und gewähltem Verbau macht es Sinn, diesen in das spätere Bauwerk zu integrieren. Andernfalls wird der Verbau nach Beendigung der Maßnahme rückgebaut. Typische massive Verbauarten die sich für eine Integration in das spätere Bauwerk eignen und zudem wasserdicht hergestellt werden können sind die Schlitzwand und die Bohrpfahlwand. Weitere temporäre Verbauarten sind die Trägerbohlwand (wasserdurchlässig) sowie die Spundwand (nahezu wasserdicht).

Im Kanalbau hingegen werden häufig Verbauboxen bzw. Verbauplatten eingesetzt, da sich diese leicht einbauen lassen und flexibel in ihrer Breite sind. Die erforderliche Breite im Kanalbau ergibt sich aus den Anforderungen der DIN EN 1610. Diese Vorschriften dienen der Gewährleistung des Arbeitsschutzes. In Abhängigkeit von der Tiefe gilt für die Grabenbreite der äußere Rohrdurchmesser zuzüglich Verbaubreite und angemessenem Arbeitsraum.

Mobil-Bagger

Bagger im Allgemeinen sind Baumaschinen zum Lösen und Transport diverser Boden- und Felsarten. Insbesondere bei Infrastrukturbaumaßnahmen werden große Massenbewegungen und damit Erdbewegungen von mehreren hunderttausend Kubikmetern Erde erforderlich.

Dies erfordert häufig den Einsatz mehrerer Bagger gleichzeitig und ein darauf abgestimmte LKW-Taktung, um Wartezeiten zu verhindern und eine möglichst hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Dazu ist eine Berechnung der Umlaufzeit für die einzelnen LKW notwendig und zudem eine Berechnung der Be- und Entladezeiten. Die Beladezeiten sind in erster Linie abhängig vom Leistungswert [m3/h] bzw. dem Ladevolumen der Baggerschaufel. Zudem gilt es den Auflockerungsfaktor mit zu berücksichtigen welcher je nach Bodenart bis zu 30% beträgt. Solche Berechnungen werden im Zuge der Bauvorbereitung fällig und in der Regel vom verantwortlichen Bauleiter durchgeführt.

Die Klassifizierung von Bagger und Erdbaugeräten im Allgemeinen ist nicht einheitlich geregelt. Typische Unterscheidungskriterien für Bagger sind jedoch die Fahrwerksausbildung (bspw. Raupenfahrwerk oder Radfahrwerg), der Antrieb des Arbeitswerkzeuges (bspw. Seilbagger oder Hydraulikbagger) oder auch das Grabgefäß (bspw. Löffelbagger oder auch Schaufelradbagger).

Im Zuge der Fortschreitenden BIM Implementierung auch im Tiefbau arbeiten Bagger und Erdbaugeräte zunehmend mit einer integrierten Maschinensteuerung. Bagger werden mittels GNNS auf der Baustelle lokalisiert, so dass das System die Position des Baggers kennt. Diese Position wird mit dem planmäßigen Ausführungsmodell verknüpft und dem Baggerfahrer in der Kabine visualisiert. Die Software kann so z.B. anzeigen wann die planmäßige Aushubtiefe erreicht wird und erspart so zusätzlichen Vermessungsaufwand auf der Baustelle. Die Baumschiene kann wiederum die tatsächlichen Arbeitsfortschritt dokumentieren und zurück in ein sog. As-Built-Modell überführen. Dadurch wird ein Soll-Ist-Vergleich der Erdbaustelle möglich. Weiter können die Mengen des Bau-IST-Zustandes für die Abrechnung verwendet werden.

Schachtbauwerk

Revisionsschächte werden alternativ auch als Einstiegsschacht oder Kanalschacht bezeichnet und werden entlang von Rohrleitungen – insbesondere an Entwässerungsleitungen - errichtet. Gemäß Normvorschriften (vgl. Kapitel „Normen“ S.8) sind diese bei Richtungsänderungen, Höhenüberbrückungen und beim Zusammenführen mehrerer Rohrleitungen vorzusehen und dienen zur Überprüfung, Unterhaltung und Reinigung der Rohrleitungen. Das Rohrleitungssystem zur Entwässerung kann entweder als Mischsystem oder getrennt nach Schmutz- und Regenwasser ausgeführt werden.

Die Schachtbauteile können aus verschiedenen Materialien bestehen wie bspw. aus Beton, Mauerwerk oder auch Kunststoff. Besonders häufig werden allerdings Fertigteilschächte aus Beton verlegt, da diese aufgrund des hohen Standardisierungsgrades besonders wirtschaftlich sind und sich der Schächte in Fertigteilwerken vorproduzieren lassen. Außerdem können diese höhere Lasten aufnehmen als bspw. ein Kunststoffschacht. Schächte und Schacht-abdeckungen werden nach verschiedenen Belastungsklassen unterschieden. So eignet sich die Klasse „A 15“ bspw. nur für Flächen die ausschließlich von Fußgängern und Radfahrern benutzt werden, während die Klasse „F900“ besonders hohe Lasten, wie bei sie in Flughäfen auftreten, aufnehmen kann. Stahlbetonfertigteile sind in der Regel unbewehrt. Bei höheren Lasten ist u.U. allerdings zusätzlich eine Bewehrung zu verbauen.

Die verschiedenen Schachtbauteile einer Fertigteilschachtes sind auf S.10 unter dem Kapitel „Zeichnungen“ aufgeführt. Hierzu zählen u.a. (von oben nach unten aufgezählt) die Schachtabdeckung, Auflagerring, Schachthals bzw. Konus, die einzelnen Schachtringe sowie ein auf die spezifische Schachtsituation ausgerichtetes Schachtunterteil. Unter sog. Schachtuhren versteht man Zeichnungen, welche die entsprechenden Winkelangaben der Zu- und Abläufe beinhalten und dem Fertigteilwerk im Zuge der Vorproduktion vom ausführenden Unternehmer vorzulegen sind.