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Umlegung Bavariakanal, St. Gallen

Baugrubensicherung als Startgrube für den Microtunnel-Vortrieb

       
Für den Erweiterungsbau des Kantonsspitals St. Gallen muss der 80-jährige Bavariakanal umgelegt werden. Der innerstädtische Abwasserkanal aus gemauertem Sandstein verläuft in einer Tiefe von 7 – 8 m und liegt mehrheitlich unter dem Grundwasserspiegel. Der Projektperimeter verläuft entlang der Rorschacher- sowie der Frohbergstrasse und liegt direkt an einer Hauptverkehrsachse.

Die Leitungsführung verläuft neu ausserhalb des Spitalgrunds. Sie folgt der Rorschacherstrasse und zweigt dann in die Frohbergstrasse ab, um weiter unten an den alten Verlauf anzuschliessen.

Um die Verkehrseinschränkungen möglichst gering zu halten, wird der neue Kanal mittels Microtunneling aufgefahren und kann somit grabenlos realisiert werden. Für die Installation der Vortriebspressen sind wasserdichte Start- und Zielgruben notwendig.

Gemäss Ausschreibung sollten rechteckig Baugruben mit bis zu 18 m langen Spundwandbohlen und einer Aussteifung realisiert werden. Um die statischen und hydraulischen Einwirkungen aufzunehmen, sind jedoch enorme Einbindelängen erforderlich, was die lokalen Randbedingungen (z.B. Werkleitungen) nicht zuliessen.
Während unserer Beratungstätigkeit und einer Machbarkeitsüberprüfung, wurden verschiedene Alternativen ausgearbeitet. Unter den zunehmend anspruchsvolleren Randbedingungen und der Kenntnisse vorhandener Einbauten, resultierte als einzige, technisch ausführbare Variante, ein Soilcrete® Ringschacht mit kombinierter Dichtsohle.

Die Ringschächte müssen Wasserspiegeldifferenzen von bis zu 4 m standhalten und werden aufgrund der Dichtigkeitsanforderungen zweireihig ausgeführt. Die gewählte Baugrubensicherung kommt jedoch statisch ohne arbeitseinschränkende Aussteifungsebene aus und bieten flexible Möglichkeiten, auf die bestehenden Hindernisse zu reagieren.

Im Baugrund liegt generell eine bis zu 4m mächtige Aufschüttung vor. Dieser folgt eine Seebodenlehmschicht aus grösstenteils weich-plastischen, tonigen Silten und tonig-feinsandigen Silten. Der Grundwasserspiegel liegt ungefähr 4,5 m unter der Geländeoberkannte. Bei der Ausführung wurden zwischen den einzelnen Schächten unerwartet grosse Unterschiede im Baugrundaufbau festgestellt. Zur Qualitätssicherung in diesem wechselhaften Baugrund wurden mehrere akustische Durchmesserkontrollen mit dem Keller Acoustic Column Inspector (ACI®) durchgeführt.

Bei der Ausführung der Soilcrete®-Arbeiten konnten wir verschiedene Erschwernisse und Herausforderungen erfolgreich bewältigen. Bei den vorgängigen Sondagearbeiten wurden die bestehenden Leitungen im Bereich des Ringschachtes freigelegt. Für die Bohransatzpunkte in der Nähe der Werkleitungen, wurden Kunststoffleerrohre eingebaut. Dadurch konnte einerseits das Risiko einer Beschädigung minimiert werden und anderseits wurde eine Druckentlastung für das verfahrensbedingte Rücklaufmaterial geschaffen.

Bei den beiden Zielgruben musste der Ringschacht um das bestehende Kanalbauwerk gejettet werden. Dabei durfte das in Betrieb stehende Bauwerk nicht beschädigt werden und die Baugrube musste wasserdicht angeschlossen werden. Die alte Kanalführung querte den Ringschacht diagonal. Somit konnten die Abdichtungs- und Baugrubenarbeiten unterhalb des Bavariakanals nur mit geneigten Bohrungen ausgeführt werden. Die Lage der dazu notwendigen Bohrungen, wurden durch die engen Platzverhältnisse zwischen den Bäumen und den Oberleitungen der Trolleybusse zusätzlich eingeschränkt.

Nach knapp neunwöchiger Bauzeit, konnten unsere Arbeiten planmässig abgeschlossen werden. Der hohe Aufwand für das Vermessen und grafische Auswerten der Bohrungen, konnte mit Hilfe des Keller Column Inspector (KCI) entscheidend zum technischen Gelingen beitragen. Nach dem Erreichen des Endaushubzustandes lagen zur Zufriedenheit aller Projektbeteiligten, drei wasserdichte Soilcrete®-Ringschächte mit Tiefen bis 8 Meter vor.