Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, dem Leser einen Überblick über verschiedene Abbruchverfahren zu geben und einige davon an Beispielen aus der Praxis zu erläutern und zu dokumentieren. Die Einteilung der Abbruchverfahren in dieser Arbeit erfolgte ausschliesslich nach den Zerstörungsmechanismen. Anhand des Abbruchs der ehemaligen Milchviehanlage in Weimar konnte hauptsächlich die Demontage von Fertigteilkonstruktionen sowie der Abbruch von Behälterbauten erläutert werden. Die Vor- und Nachteile sowie die Grenzen der zwei grundlegenden Varianten des Schornsteinabbruchs (Abtragen und explosives Sprengen), wurden durch die Beispiele aus Arnstadt und den Kraftwerken bei Schwarze Pumpe verdeutlicht. Hierbei wurde auch das bei Stahlbetonschornsteinen neuartige Verfahren der Sprengfaltung vorgestellt. Der Schwerpunkt der Dokumentation lag auf dem Abbruch der Teufelstalbrücke, der als einziges der Abbruchobjekte im Rahmen dieser Arbeit von Beginn an beobachtet werden konnte. Dabei wurde deutlich, dass auch der Abbruch einer sorgfältigen Planung und Ausführung bedarf.
Bei allen dokumentierten Abbruchvorgängen wurde Bauart und Umfang der abzubrechenden Objekte beschrieben und deren Einflüsse auf die Wahl der Abbruchmethode (Abbruchverlauf) bzw. der Abbruchverfahren analysiert.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Problematik der Normen und Regelwerke
3 Abbruchverfahren
3.1 Mechanische Abbruchverfahren
3.1.1 Abgreifen
3.1.2 Eindrücken
3.1.3 Einziehen
3.1.4 Einschlagen
3.1.5 Stemmen
3.1.6 Press- und Scherschneiden
3.1.7 Bohren und Sägen
3.1.8 Fräsen
3.2 Demontage
3.3 Explosive Abbruchsprengung
3.4 Hydraulisches und expansives Sprengen (Spalten)
3.5 Thermische Trennverfahren
4 Abbruch einer ehemaligen Milchviehanlage in Weimar
4.1 Beschreibung des Abbruchobjektes
4.2 Dokumentation der Abbrucharbeiten
5 Abbruch von Industrieschornsteinen
5.1 Mechanischer Abbruch eines Ziegelschornsteins in Arnstadt
5.1.1 Beschreibung des Abbruchobjektes
5.1.2 Dokumentation der Abbrucharbeiten
5.2 Sprengtechnische Niederführung mehrerer Stahlbetonschornsteine im Altkraftwerk Schwarze Pumpe
5.2.1 Beschreibung der Abbruchobjekte
5.2.2 Dokumentation der Sprengungen
6 Abbruch der Teufelstalbrücke
6.1 Das Abbruchobjekt
6.2 Dokumentation des mechanischen Abbruchs
6.3 Die sprengtechnische Niederführung als Alternative
7 Umsetzen eines historischen Fachwerkhauses (Sonderfall)
8 Zusammenfassung
Quellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang
1 Einleitung
Am Ende des zwanzigsten Jahrhunderts gewinnt das Abbruchgewerbe zunehmend an Bedeutung. In Deutschland hat sich in den letzten 20 Jahren das Verkehrsaufkommen vervielfacht. Aufgrund dieser Tatsache muss das Strassen- und Autobahnnetz ständig ausgebaut werden. Grosse Verkehrsbauwerke wie beispielsweise Brücken sind überlastet. Da diese Bauten zwar meist für 100 Jahre projektiert wurden, aber nicht für den heutigen Schwerlastverkehr konzipiert sind, ist der Abbruch und anschliessende Neubau oft die einzige wirtschaftlich akzeptable Lösung.
Auch im Bereich der Schwerindustrie und Energieversorgung hinterlässt die postmoderne Zeit ihre Spuren. Das umweltfreundlichere Erdgas oder -öl hat in vielen Bereichen die mit Kohle befeuerten Heizkraftwerke abgelöst. Alte Industrieanlagen, hauptsächlich im Osten Deutschlands und im Ruhrgebiet, wurden und werden noch im grossen Umfang abgebrochen. Die Nutzungsdauer vieler hauptsächlich in den letzten 70 Jahren errichteten Bauwerke, oft in Stahlbetonbauweise, ist erreicht. Gerade in diesem Bereich der Ingenieurbauwerke und Industriebauten werden Abbruchunternehmen daher vor neue, teils komplexe und somit interessante Aufgaben gestellt.
Frühere Mutmassungen, der Abbruch würde nur im Rahmen einer „herkömmlichen“ Baufirma geschehen können, traten nicht ein. Vielmehr kristallisiert sich heute zunehmend ein „Spezialgebiet Abbruch“ heraus, was durch die zunehmende Tätigkeit qualifizierter Abbruchfirmen als Subunternehmer bei grösseren Bauvorhaben nur bestätigt wird.
Diese Arbeit soll dem Leser einen Überblick über die heute am häufigsten angewandten Abbruchverfahren im Hochbau verschaffen. Die Fotodokumentation - der Schwerpunkt der Arbeit - umfasst den Abbruch eines ehmaligen Milchviehkomplexes in Weimar, die sprengtechnische Niederführung mehrerer Stahlbetonschornsteine im Kraftwerk Schwarze Pumpe, den mechanischen Abbruch eines Ziegelschornsteins in Arnstadt sowie den Abbruch einer Stahlbetonbogenbrücke (Teufelstalbrücke, A4 am Hermsdorfer Kreuz). Die komplexe Problematik Teufelstalbrücke führte dazu, neben der Dokumentation des erfolgten mechanischen Abbruchs auch die explosive Sprengung als Alternativlösung in diese Arbeit aufzunehmen. Auch der Sonderfall des Umsetzens von Gebäuden fand in Form eines kleinen Beispiels Eingang in diese Arbeit.
Auf Abbruchverfahren im Strassenbau soll im Rahmen dieser Arbeit nicht näher eingegangen werden.
2 Problematik der Normen und Regelwerke
Der Deutsche Abbruchverband e.V., dem die anerkannten deutschen Abbruchunternehmen angehören, ist seit 1974 Herausgeber der TV Abbrucharbeiten (Technische Vorschriften für Abbrucharbeiten). Dieses Regelwerk umfasst die meisten für den Abbruch relevanten Punkte, von der Ausschreibung über Vergabe und Abrechnung von Abbruchleistungen bis hin zur technischen Gliederung der einzelnen Abbruchverfahren. Das Regelwerk „TV Abbrucharbeiten“ wurde zuletzt 1997 überarbeitet und gilt in Deutschland als einziges allgemein anerkanntes Regelwerk für den Stand der Abbruchtechnik. /1/
In den achtziger Jahren wurden in die Technischen Vorschriften für Abbrucharbeiten auch Vorschriften für Bohren, Brennen und Sägen sowie Abbruchsprengungen aufgenommen. Im Jahre 1992 wurden Abbrucharbeiten ausserdem erstmalig in den Geltungsbereich der VOB aufgenommen, somit werden auch hier Ausschreibung und Vergabe über die VOB geregelt. Leider bestehen aber noch immer einige Unklarheiten betreffs der Formulierung in Ausschreibungen usw., die oft zu Streitigkeiten zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer führen. Durch relativ gutklingende, jedoch technisch unklare Begriffe wie z.B. „schonender ingenieurmässiger Abbruch“ oder „selektiver kontrollierter Rückbau“ wird nur eine vage Zielstellung für den Verlauf des Vorhabens ausgedrückt, jedoch kein eindeutiges Abbruchverfahren definiert. Wann ein Abbruch kontrolliert oder unkontrolliert ist, bleibt dabei offen. Dieses Problem will das Deutsche Institut für Normung mit der neuen DIN 18007 „Abbrucharbeiten - Begriffe, Verfahren, Anwendungsbereiche“ lösen, die seit 1998 zusammen mit dem Deutschen Abbruchverband erarbeitet wird und Ende 1999 endgültig erscheinen sollte. Trotz der dann hoffentlich klareren Begriffe sollte jedoch nach Meinung vieler Experten die endgültige Wahl des Abbruchverfahrens dem Fachmann, also dem Abbruchunternehmer selbst obliegen. Die Problematik der Wahl des falschen oder zumindest ungünstigeren Abbruchverfahrens durch den Auftraggeber führte, gerade bei Bauvorhaben der öffentlichen Hand, in Einzelfällen schon zu erheblichen Mehrkosten - also keineswegs zu Einsparungen des Auftraggebers / Steuerzahlers.
Desweiteren setzt sich in den zuständigen Gremien des Deutschen Verdingungsausschusses für Bauleistungen (DVA) zunehmend das Bild der Abbruchleistung als eigenständiges Gewerk durch, da über eine Aufnahme von Abbrucharbeiten als ATV (Allgemeine Technische Vertragsbedingungen) in die VOB/C schon seit längerer Zeit nachgedacht wird. Ungeachtet dessen wird in den nächsten Jahren die DIN 18007 in Verbindung mit den TV Abbrucharbeiten die technische Grundlage des Abbruchs in Deutschland bestimmen. /9/
3 Abbruchverfahren
Die nachfolgenden Abbruchverfahren sind bezüglich ihrer Wirkungsweisen bzw. Zerstörungsmechanismen gegliedert, um eine gewisse Übersichtlichkeit zu schaffen. In der Praxis werden diese Verfahren oft zusammen oder kombiniert angewendet, die Dokumentation einzelner Abbruchobjekte (Abschnitt 4 ff.) soll dies später verdeutlichen. Die Wahl der erforderlichen Abbruchverfahren wird in jedem Falle durch die drei Einflussgrössen Konstruktion, Baustoff und Kosten bestimmt.
3.1 Mechanische Abbruchverfahren
3.1.1 Abgreifen
Beim Abgreifen werden Bauteile aus einem Bauwerk teilweise oder vollständig herausgelöst. Dies erfolgt mittels hydraulischer Greifer an Trägergeräten wie z.B. Seil- oder Hydraulikbagger, die die Bauwerksteile zangenförmig „greifen“ und durch Abheben vom Bauwerk lösen. Da diese Vorgehensweise eine relativ lockere Verbindung des Bauteils mit dem Bauwerk voraussetzt, kommt dieses Verfahren hauptsächlich beim Abbruch von Mauerwerks- und Holzkonstruktionen, aber auch bei dünnwandigen bzw. maroden Betonbauten zur Anwendung.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1 / Tabelle 1: Abbruch-Sortiergreifer der VRG-Serie /8/
In der Tabelle 1 sind als Beispiel die technischen Daten eines oft angewendeten Anbaugerätes aufgeführt. Neben dem Abgreifen von Bauwerksteilen können mittels solcher Greifer auch Sortierarbeiten an der Abbruchstelle durchgeführt werden. Altmaterial kann somit direkt beim Abbruch grob getrennt werden, was die Entsorgung natürlich erleichtert. Abbildung 2 zeigt das Abgreifen einer Hallenwand mittels eines solchen Anbaugerätes. Als Trägergerät dient hier ein Hydraulikkettenbagger mit einem Einsatzgewicht von ca. 23 t und einer maximalen Reichweite von 9,8 m.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Abgreifen einer Hallenwand [I]
Durch den schrittweisen Abbruch von oben nach unten können gefährliche Zwischenzustände für das abzubrechende Bauwerk i.d.R. vermieden werden. Das Aufstellen von Gerüsten ist nicht erforderlich, die Arbeitshöhe der Bagger jedoch begrenzt. Das Abgreifen ist also ein relativ kostengünstiges und schnelles Abbruchverfahren, bringt aber einen hohen Geräteverschleiss (Zähne, Baggerdrehkränze) mit sich und kann nur für spezielle Bauweisen erfolgen (Wanddicke, Höhe usw. begrenzt). Auch Teilabbrüche sind mit diesem Verfahren realisierbar. /1/ /5/
3.1.2 Eindrücken
Beim Eindrücken werden Bauwerke oder Bauwerksteile mittels mechanisch oder hydraulisch geführter „Druckwerkzeuge“ zum Einsturz gebracht. Wie das Abgreifen wird auch dieses Verfahren hauptsächlich zum Abbruch von Mauerwerkskonstruktionen eingesetzt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: schematische Darstellung: Eindrücken /5/
Die Kosten sind auch hier verhältnismässig gering, die Einsatzmöglichkeiten jedoch noch stärker beschränkt als beim Abgreifen. Vor allem die Tatsache, dass bei diesem Verfahren die Bauwerksteile zwangsläufig nach Innen fallen und damit meist die Deckenkonstruktionen zu stark belastet werden, kann zum unkontrollierten Einsturz des Bauwerks und Arbeitsunfällen führen.
Auf jeden Fall ist darauf zu achten, dass der Stossarm des Baggers nicht mehr als 60 cm unterhalb der oberen Wandkrone angesetzt wird (Abbildung 3).
Teilabbrüche sind nicht möglich (Einsturz nach innen). Alternativen sind das Einschlagen oder besser das Einziehen. /1/ /5/
3.1.3 Einziehen
Unter Einziehen (Einreissen) versteht man das Umlegen von Bauwerken oder Bauwerksteilen durch Seilzüge (Seilwinde oder an Zuggeräten befestigt) oder durch Hydraulikbagger mit geeigneten Abbruchauslegern (Abbildung 4).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 4: Einziehen von Wandelementen durch Hydraulikbagger [I]
Das Einziehen mit Abbruchauslegern hat den Vorteil, dass das Abbruchobjekt nicht betreten (zum Anschlagen der Seile) werden muss. Erfolgt das Einziehen mit Seilen (Abbildung 5), so kann weiterhin zwischen drei Methoden unterschieden werden:
1. Einziehen ganzer Bauwerksteile oder des gesamten Bauwerks
2. Einschnüren mehrerer Geschosse
3. Knicken von Stützen und Wänden /5/
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 5: Erstellen eines Durchbruchs durch Einziehen mittels Seil am Zuggerät [I]
Der Seilzug sollte bei dickwandigen, massiven Konstruktionen mit Zugvorrichtung in Verbindung mit Festpunkten (z.B. Erdanker) erfolgen. Für alle Konstruktionen werden als Zugvorrichtungen Winden, Flaschenzüge oder LKW, Lader und Kettenfahrzeuge eingesetzt. Beim Einreissen von Stahl- oder Stahlbetonbauten müssen Trennfugen vorhanden sein (Fertigteilbauweise daher vorteilhaft).
Dieses Verfahren ist vielseitig einsetzbar; Konstruktionen aus Mauerwerk, Beton, Stahl- und Stahlbeton können relativ schnell abgebrochen werden. Die dabei möglichen grossen Erschütterungen und die hohe Staubentwicklung sind eher nachteilig zu bewerten. Ein weiterer Nachteil ist der Sicherheitsabstand zum Zuggerät, der mindestens das Dreifache der Gebäudehöhe betragen sollte. Grosse Freiflächen „vor“ dem Abbruchobjekt sind daher erforderlich.
3.1.4 Einschlagen
Beim Einschlagen werden Bauwerksteile durch die Aufprallenergie stählerner Fallgewichte zertrümmert und zum Einsturz gebracht. Diese Fallbirnen (500... 5000 kg) werden an Seilbaggern der Gewichtsklasse 40... 80 t geführt und gegen das abzubrechende Bauteil geschlagen.
Hierbei kann die Fallbirne entweder senkrecht auf das Bauteil fallen oder waagerecht in Richtung des Baggerauslegers. Ein seitlich ausgeführter Schlag durch Schwenken des Auslegers ist ebenfalls möglich, beansprucht aber den Bagger sehr stark. /5/ Gebäude aus Mauerwerk, Beton und leicht bewehrtem Stahlbeton mit einer Höhe von bis zu 50 m können abgebrochen werden. Hierbei ist auf einen ausreichend grossen Abstand zu anderen Gebäuden sowie auf einen entsprechenden Schutz der Baggerkabine zu achten. Die Vorteile dieses Verfahrens sind schnell genannt: Schnelligkeit und niedrige Kosten. Nachteile sind hauptsächlich in den grossen auftretenden Erschütterungen, der Lärm- und Staubentwicklung, der z.T. grossen Bruchstücke (Nachzerkleinerung immer erforderlich) und dem schwer kontrollierbaren Ablauf zu sehen. Für Teilabbrüche kommt das Einschlagen nicht in Frage. Wegen der hohen Umweltbelastung (Lärm, Staub, Erschütterungen) wird das Einschlagen, vor allem in urbaner Umgebung, heute nur noch selten gewählt.
3.1.5 Stemmen
Das Zerkleinern oder Lösen von Bauwerksteilen durch Meissel wird als Stemmen bezeichnet. Ähnlich wie beim Abgreifen wird auch hier das Bauwerksteil systematisch abgetragen. /1/ Die verwendeten Werkzeuge können hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mit Verbren- nungsmotor betrieben werden. Man unterscheidet weiterhin handgeführte, meist pneumatisch oder elektrisch betriebene Abbruchhämmer (Abbildung 6) oder Hydraulikhämmer an Trägergeräten (Abbildung 7). Nach /5/ werden die handgeführten Abbruchhämmer nach ihrem Gewicht in 3 Gruppen eingeteilt:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 6: Abbruch von Beton mit pneumatischem Meissel [I]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 7: Abbruch von Brückenkappen mit Hydraulikhammer
Die Verwendung handgeführter Geräte hat den Vorteil, dass auch Teilabbrüche relativ genau und erschütterungsarm durchzuführen sind. Arbeiten auf engstem Raum und ein differenzierter Rückbau sind mit dieser Technik möglich. Die körperliche Belastung für den Arbeiter durch das Gewicht und die Vibrationen solcher Werkzeuge ist allerdings hoch. /5/ Für den Abbruch massiver Beton- und Stahlbetonbauteile sind i.d.R. schwere Abbruch- hämmer an Trägergeräten erforderlich. Das Gewicht dieser Hydraulikhämmer liegt zwischen 100 und 6600 kg. Jedem Hammer ist deshalb vom Hersteller eine Gewichtsklasse für das zu verwendende Trägergerät zugeordnet.
So empfielt z.B. CAT für einen Hydraulikhammer mit 3000 kg Einsatzgewicht ein Trägergerät der Gewichtsklasse 32 bis 55 t. Als Träger- geräte werden Baggerlader oder
Kettenbagger verwendet. Abbruchhämmer an Trägergeräten werden meist hydraulisch betrieben. In Abbildung 8 ist ein solcher Abbruchhammer schematisch dargestellt. Um das breite Anwendungsspektrum dieser Geräte zu verdeutlichen, sind in Abbildung 9 verschiedene Einsteckwerk- zeuge (Meissel) Herstellers aufgeführt. eines namhaften Typ:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 8: Aufbau Hydraulikhammer
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 9: Meisselformen /8/
Speziell für Stemmarbeiten unter Wasser wurde von einem bekannten Hersteller ein pneumatisch arbeitendes, sogenanntes air-flushing-system (Luftspülung) entwickelt. Der Hammer arbeitet hierbei weiterhin hydraulisch, wird aber mit Druckluft „gespült“, was die Technik vor Schäden bewahren soll. (Abb. 10).
Abb. 10 [IX]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eine zu hohe Staubentwicklung ist eine nachteilige Nebenerscheinung beim Stemmen allgemein. Der gleiche Hersteller bietet daher seit einiger Zeit ein System (Waterjet) an, bei dem durch gleichzeitiges Einsprühen von feinzerstäubtem Wasser der Staub gebunden werden soll (Abb. 11).
Abb. 11 [IX]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Durch die Weiterentwicklung der Technik ist die Reichweite der Bagger und die Leistungsfähigkeit der Hydraulikhämmer gestiegen. Auch sehr massive Beton- oder Stahlbetonbauwerke sowie Fundamente können wirtschaftlich effizient abgetragen werden. Deshalb ist das Stemmen gemeinsam mit dem Pressschneiden heute eines der meistangewandten mechanischen Abbruchverfahren.
3.1.6 Press- und Scherschneiden
Bei diesen beiden Verfahren werden einzelne Bauteile durch zangenförmig angeordnete Backen hydraulisch zusammengedrückt und so zerkleinert bzw. gelöst. Beim Pressschneiden wird das abzubrechende Bauteil zwischen diesen Backen zerpresst, beim Scherschneiden dagegen durch Abscheren zerteilt. Die Zangen werden an
Trägergeräten montiert und maschinell geführt. Das Pressschneiden kann aber auch mit handgeführten, leichteren Zangen erfolgen. /1/
Die heutigen Anforderungen bezüglich Schnelligkeit und Flexibilität haben dazu geführt, dass die Hersteller solcher Anbaugeräte auch Abbruchzangen anbieten, die diese Verfahren untereinander kombinieren (Universalscheren; Abb. 12: CC2000R von Krupp Abbildung 12).
Dies macht vor allem beim Abbruch von Stahlbetonkonstruktionen auch verfahrenstechnisch Sinn, da der Bewehrungsstahl besser durch Scherkräfte oder Schneiden als durch flächiges Zusammendrücken zu zerkleinern ist.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 13: Grundgerät und Backensätze für verschiedene Abbruchaufgaben /8/
Die in Abbildung 12 dargestellten Kombibacken werden zusammen mit dem Grundgerät zur sogenannten Kombischere, die mit Reisszähnen und Schneidmessern ausgestattet ist und somit für den Stahlbetonabbruch (auch stark bewehrt) prädestiniert ist. Für nicht oder nur leicht bewehrte Konstruktionen empfehlen sich Betonbacken oder Pulverisierbacken mit einer sehr kleinen Schneidmesserlänge, dafür aber mehr Reisszähnen. Betonpulverisierer sind gerade auch für Nachzerkleinerungsarbeiten geeignet, wie z.B. nach einer Abbruchsprengung oder nach dem Umziehen eines Bauwerks, wenn Bruchstücke noch zu massiv für die Brecheranlage sind (Sekundärabbruch).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Für den Abbruch von Stahlkonstruktionen, die aus Sicherheits- oder Kostengründen nicht demontiert werden können, oder für die Nachzerkleinerung von bereits abgegrochenen Stahlprofilen, Abb. 14 empfehlen sich die Schrottbacken. Abbildung 14 zeigt beispielsweise das Zerschneiden von Stahlprofilen. Ist die Stahlkonstruktion eher flächig (Stahlblechtanks oder -silos), sollten Stahlblechbacken eingesetzt werden, die durch ihre Form und ihre Schneidmesserlänge ein „streifenweises Aufschneiden“ ermöglichen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 15: Abbruchzange beim Brückenabbruch (Teufelstalbrücke)
Voraussetzung für den Einsatz aller Arten von Scheren ist eine Bauteildicke, die die Maulwiete der Abbruchzange unterschreitet. Die grösste von CAT angebotene Kombischere hat beispielsweise eine Maulweite von 1280 mm und eine maximale Schliesskraft von ca. 480 t und kann somit Stahlbeton mit einer Dicke von über 1 m brechen. Tabelle 2 zeigt einen Überblick der technischen Daten der Kombischeren dieses Herstellers.
Tabelle 2
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Beim Abbruch durch Press- und Scherschneiden treten nur sehr geringe Erschütterungen und Lärmpegel auf. Ein Nachteil ist der relativ hohe Geräteverschleiss. Reisszähne und Schneidmesser sind bei modernen Abbruchzangen jedoch auswechselbar. In den Technischen Vorschriften für Abbrucharbeiten wird die maximale Einsatzhöhe maschinell geführter Abbruchzangen noch mit 15 bis 30 m angegeben. Mit dieser Aussage wird davon ausgegangen, dass der Bagger mit
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 16 einem speziellen (sehr langen) Ausleger Abb. 17
versehen ist und am Boden steht. Hierbei wurde allerdings nicht beachtet, dass Abbruchmaschinen auch auf das Bauwerk gestellt werden können, um es von oben her abzutragen. Handgeführte Hydraulikzangen werden auf diese Weise schon seit einiger Zeit beim Abbruch von Schornsteinen aus Mauerwerk eingesetzt (Siehe auch Abschnitt 5.1). Die Abbildungen 16 und 17 zeigen ausserdem den Abbruch eines Stahlbetonschornsteins mittels einer Abbruchzange von Krupp, die schwebend an einem Hochkran arbeitet. Neueste Entwicklungen von Auslegern an Hydraulikbaggern sollen laut /16/ bereits eine Einsatzhöhe von 70 m erreichen.
Für Teilabbrüche ist der Abbruch mittels Abbruchzangen nur begrenzt geeignet, da angrenzende, nicht zum Abbruch bestimmte Bauteile durch die grossen auftretenden Kräfte in Mitleidenschaft gezogen werden könnten.
3.1.7 Bohren und Sägen
In den TV Abbrucharbeiten wird sowohl das Bohren als auch das Sägen als Abbruchverfahren benannt. Tatsächlich haben diese Verfahren auf dem Gebiet des Teilabbruchs grössere Bedeutung.
Vor allem Durchbrüche, sei es in Beton, Mauerwerk oder Stahlbeton lassen sich durch S ä gen sauber, erschütterungsarm und dank wassergekühlter Schneidgeräte auch staubfrei erstellen. Das Abtrennen ganzer Bauwerksteile (Träger, Kragarme etc.) ist ebenso durchführbar. Zur Anwendung kommen hier Scheiben-, Ketten- und Seilsägen, je nach Anwendungsgebiet sind die Werkzeuge mit Hartmetall oder Diamanten besetzt. Die Kosten liegen relativ hoch, doch können Teilabbrüche sehr elegant und ohne grosse Beeinträchtigung der Umwelt stattfinden.
Dem Bohren kommt als vorbereitende Massnahme für die explosive oder expansive Sprengung oder auch das Einziehen bzw. Eindrücken die grössere Bedeutung zu als als „eigenständiges“ Abbruchverfahren. Bohrlöcher bilden oft auch den Ausgangspunkt für den Einsatz von Pulverbrennschneidern oder Seilsägen. /5/
Gebohrt wird mit Voll- oder Kernbohrern, wobei kleinere Bohrungen mit handgeführten Bohrhämmern ausführbar sind (6... 30 kg). Für grosse Bohrlöcher, je nach Material ab 10 cm Bohrlochdurchmesser und einer Tiefe von mehreren Metern, sollten grössere Bohrgeräte verwendet werden. Alle Bohrgeräte, ob handgeführt oder an Trägergeräten, können hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder durch Verbrennungsmotor angetrieben werden. /5/ Das schlagende Bohren wird nur bei Vollbohrungen angewendet, ist aber bei einem Bohrlochdurchmesser von 3 bis 7 cm sehr wirtschaftlich. Für vorbereitende Massnahmen zum Sprengabbruch werden hauptsächlich Vollbohrungen ausgeführt, da hier der Bohrlochdurchmesser im o.g. Bereich effektiv ist. Beim Vollbohren in Stahlbeton können allerdings ab einem zu durchbohrenden Bewehrungsdurchmesser von 18 mm schon Probleme auftreten. Die Staubentwicklung ist beim Vollbohren relativ hoch und macht meist ein Absaugen des Staubes erforderlich.
Kernbohrungen werden ausschliesslich mit drehenden Bohrwerkzeugen ausgeführt und erzielen bei sehr glatter Bohrlochwandung eine grosse Genauigkeit auch bei stärker bewehrtem Beton. Die Kosten liegen aber entschieden über denen der Vollbohrung (hoher Verschleiss an Bohrkronen & höherer Energieverbrauch, da kein schlagendes Bohren möglich). Durch den Einsatz von Spül- und Kühlwasser wird der entstehende Staub beim Kernbohren fast gänzlich gebunden.
3.1.8 Fräsen
Soll Mauerwerk, Bitumen oder Beton abgeschält werden, kommt das Fräsen zum Einsatz. Dies erfolgt meist auf ebenen oder nur schwach geneigten Flächen durch Strassenfräsen. Aber auch stark geneigte oder senkrechte Flächen an Hochbauten können, allerdings mit Anbaufräsen an Hydraulikbaggern, bearbeitet werden.
Fräsen werden, bedingt durch ihre schwere Bauweise, ausschliesslich in Verbindung mit Trägergeräten betrieben.
Wie die meisten anderen Abbruchgeräte sind auch Anbaufräsen in verschiedene Gewichtsklassen eingeteilt, so ist beispiels- weise die in Abbildung 18 dargestellte Anbaufräse in Abstufungen von 600 kg Abb. 18: hydraulische Baggeranbaufräse /8/ (Bagger-Gewichtsklasse 7... 18 t) bis 4000 kg (Bagger- Gewichtsklasse 40... 70 t) erhältlich. Die rotierenden Fräsköpfe sind mit hartmetallbesetzten Rundschaftmeisseln ausgerüstet, die in Rotationsrichtung geneiget sind (Abbildung 19) und somit durch „Schaben“ Material abtragen können.
Das Anwendungsgebiet solcher Fräsen im Abbruchbereich ist das Abschälen von beschädigten oder mit Schadstoffen kontaminierten Strassen-, Boden- und Wandflächen. Trotz der enormen auftretenden Kräfte, zeichnen sich Fräsen durch einen im Vergleich zu anderen Verfahren geringen Lärmpegel aus. /1/ /8/
Abb. 19
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.2 Demontage
Durch gezieltes Lösen von Verbindungen oder durch Abtrennen einzelner Bauteile lassen sich Bauwerke demontieren. Sinnvoll ist eine Demontage nur bei Bauwerken, deren Bauart so feingliedrig ist, dass die notwendigen Trennverfahren schnell und wirtschaftlich durchgeführt werden können oder deren Verbindungsmittel sehr leicht zu lösen sind. Solche Bauwerke sind in erster Linie Fertigteilkonstruktionen aus Holz, Stahl oder Stahlbeton. Hierbei handelt es sich in der Praxis meist um Hallenkonstruktionen (Abbildung 20). Aber auch Brücken, Maste und Silos können demontiert werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 20: Demontage eines Dachbinders einer Stahbetonfertigteilhalle
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 21: Asbestdemontage an einem Nebengebäude
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- Arbeit zitieren
- Dipl.-Ing. Alexander Schnell (Autor:in), 1999, Dokumentation zu Abbruchmethoden und Abbruchobjekten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/93397
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