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Eine einzigartige Verankerungsmethode für Kaimauern mit DYWIDAG-Litzenankern: Das Nordsee-Container-Terminal in Antwerpen

Eine einzigartige Verankerungsmethode für Kaimauern mit DYWIDAG-Litzenankern: Das Nordsee-Container-Terminal in Antwerpen

Auf Grund der günstigen geographischen Lage und der modernen technischen Einrichtungen wurde Antwerpen einer der wichtigsten Seehäfen in Europa. Hier werden jährlich mehr als 108 Millionen Tonnen Ware umgeschlagen. Da ein Großteil der Güter in Containern verschickt wird, geht das allgemeine Frachtabfertigungsgeschäft von konventionellen Transporten auf Containertransport über. 1987 wurde der erste Container-Terminal, der „Europa-Terminal“, an der Schelde gebaut. Terminals im Tidebereich sind wirtschaftlicher als traditionelle Docks, da das zeitraubende Schleusen vom Dock zur Schelde und umgekehrt entfällt, was zu einer Ersparnis von bis zu 4 Stunden pro Schiffsaufruf führt. Um dem ständigen Anwachsen des Container-Verkehrs gerecht zu werden, entschloß sich die Hafenbehörde von Antwerpen zusammen mit der Flämischen Gemeinschaft, einen zweiten Container-Terminal zu bauen, den sogenannten „Nordsee-Terminal“. DSI-Belgien und DSI-Niederlande waren am Bau der Kaimauer und des Inlandschiffterminals beteiligt. Die langjährige Erfahrung der DSI auf dem Gebiet von Spannbetonbauten war ausschlaggebend für diesen Auftrag, bei dem traditionelle Verankerungsmethoden durch die Vorspanntechnik ersetzt wurden.

Der Nordsee-Terminal befindet sich nördlich der Schleusen von Zandvliet und Berendrecht, an der rechten Uferseite der Schelde. Das Gesamtprojekt besteht aus dem Bau einer 1.160 m langen Kaimauer, einer flußaufwärts gelegenen RO-RO-Anlegestelle, eines Inlandcontainerterminals von 300 m Länge im Kanaldock und zusätzlichen Bauarbeiten. Der wichtigste Bestandteil des Bauvorhabens ist die Kaimauer. Sie besteht aus einer Beton-Frontmauer zwischen Kote + 9 m und - 31,5 m, die in zwei Ebenen mit einer Ankerwand verbunden ist. Der untere Teil der Frontmauer ist eine 1,5 m starke bewehrte Schlitzwand, die in 7,2 m langen Abschnitten hergestellt wird. Der obere Teil ist aus bewehrtem Ortbeton.

Die Ankerwand besteht aus einer Reihe von Stahlrohrpfählen und befindet sich 30 m hinter der Frontmauer. Die Stahlrohrpfähle werden auch als Fundament der hinteren Kranbahn genutzt und nehmen horizontale sowie vertikale Kräfte auf. Die Anker bestehen aus hochfesten Spannstahllitzen in mit Zementmörtel verpreßten PE-Verrohrungen. Sie sind teilvorgespannt, um die Dehnung der Anker unter Last zu vermindern, so daß nur geringe horizontale Verschiebungen auftreten. In der unteren Ankerlage auf - 6,50 m sind Spannglieder aus 12 Litzen in 1,20 m Abstand horizontal angeordnet, in der oberen Lage auf 3,30 m werden Spannglieder aus 15 Litzen im Abstand von 2,40 m geneigt eingebaut.

Der ursprüngliche Entwurf sah eine Verankerungslösung mit massiven Stahlzuggliedern ca. Ø 120 mm vor. Die steife Verbindung der Ankerstäbe mit der Frontmauer und auch mit den Verankerungspfählen stellte, in Anbetracht der zu erwartenden Bodensetzungen, ein großes technisches Problem dar. Eine Lösung mit Gelenkverbindungen wurde zunächst vorgeschlagen; jedoch wäre ein Gelenk nicht ausreichend gewesen, um der auf den Anker wirkenden Querkraft entgegenzuwirken. Eine Doppelgelenklösung wäre unwirtschaftlich und auch nicht zuverlässig gewesen, da die Lage 12 m unterhalb Gelände für Untersuchungen oder Reparaturen unzugänglich ist.

Die definitive Lösung des Problems bot ein DSI-Alternativvorschlag, der die Verwendung von DYWIDAG-Litzenspanngliedern als Ankerelement vorsah. Die vielen Vorteile der Litzenanker-Alternative überzeugten den Auftraggeber:

  • Flexibilität: Litzenanker sind relativ flexibel und können ohne kostenintensive Gelenkverbindungen Durchbiegungen aufnehmen. Trompetenförmige Teile an der Verbindung zur Frontmauer und zur Ankerwand geben dem umgelenkten Spannglied eine weiche Bettung.
  • Korrosionsschutz: Der doppelte Korrosionsschutz über die volle Ankerlänge durch die PE-Verrohrung, die mit Zementmörtel verpreßt ist, garantiert eine hohe Lebensdauer der Anker und damit die Stabilität der Kaimauerkonstruktion.
  • Kosten/Nutzen-Verhältnis: Die höhere Tragkraft der hochfesten Spannlitzen im Vergleich zu gewöhnlichen Stahlstäben ermöglichte es, die Stahlmenge wesentlich zu reduzieren.
  • Einfacher Einbau: Die Litzen wurden in Ringen auf die Baustelle angeliefert und während des Einbaus der Spannglieder problemlos auf Länge geschnitten. In der Mehrzahl der Fälle konnten die Litzen einzeln in die Verrohrung eingeschoben werden, ohne daß Kranhilfe notwendig war.
  • Anpassungsfähigkeit: Die Länge der Spannglieder konnte während der Einbauarbeiten problemlos angepaßt werden; deshalb war die Verankerung mit Litzen für die Anforderungen der Baustelle besonders geeignet.
  • Kontrolliertes Spannen: Die Krafteintragung konnte mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Außerdem war es möglich alle Verformungen der Kaimauer wirksam in den verschiedenen Bauphasen zu kontrollieren und, falls nötig, die Anker nachzuspannen.

Um allen Anforderungen der Konstruktion gerecht zu werden, wurden einige Sonderlösungen für die Verankerung der Zugglieder ausgearbeitet:

  • Die Spanngliedführung sieht eine Kombination von U- und L-förmigen Verankerungen in der Frontmauer vor („ganze“ und „halbe“ Schlaufenverankerungen).
  • U- und L-förmige äußere PE-Rohrbogen wurden in der Wand einbetoniert. In diese Rohrbogen wurden die durchgehende primäre PE-Verrohrung und anschließend die Litzen eingefädelt.
  • Als aktive Verankerungen wurden DYWIDAG-MA-Mehrflächenverankerungen sowie DYWIDAG SD-Verankerungen verwendet und in die Stahlrohrpfähle der Ankerwand eingesetzt. Die gleichen Verankerungen wurden an der passiven Seite der L-förmigen Anker in der Frontmauer verwendet. In den Randbereichen der Kaimauer wurden DYWIDAG-Zwirbelverankerungen Z als passive Verankerungen in den Stahlrohrpfählen verwendet.

1.858 DYWIDAG-Litzenanker (7, 12, 15 und 19x0,62") werden sich nach der Fertigstellung in der Kaimauer befinden. Die Bauarbeiten werden planmäßig Anfang 1997 beendet sein.

Dieses Projekt und andere, bei denen die Vorspanntechnik mit Erfolg für Kaimauern angewendet wurde, sind für DSI die Basis für eine weitere Entwicklung im Hafenbau und in der Hafentechnologie.

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