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Perfekte Pfähle und marode Brückenteile

Interview

Ulrike Rockland interviewt Ernst Niederleithinger. Teil einer Brücke des Spandauer Damms im Hintergrund

Zehn Bohrpfähle wurden auf dem Pfahltestfeld des BAM TTS im Boden versenkt. Es sind große Betonzylinder, bis zu 12 m lang. Solche Pfähle tragen Brücken, Häuser oder andere Strukturen. Die Pfähle werden als Referenzpfähle benutzt, um zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden zu optimieren oder die Qualität von anderen, vergleichbaren Pfählen zu ermitteln. Wenn etwa die Pläne eines historischen Bauwerks verloren gegangen sind, kann man durch geeignete Methoden die Länge der Pfähle ermitteln, die das Bauwerk tragen.

Nicht weit entfernt liegen große, alte Betonträger. Sie stammen von einer Brücke, die den Spandauer Damm über die Berliner Autobahn führte. Man weiß, dass bei diesem Brückentyp häufig Korrosionsprobleme an den Spannkanälen auftreten. Die Brücke musste deshalb ersetzt werden.

Pfahlintegritätsprüfung

Pfahlintegritätsprüfung

  

>>> Herr Niederleithinger, dieser kleine Kasten hier, was ist das?

>>> Niederleithinger
Das ist sozusagen das Handwerkszeug des Pfahlprüfers. Wir machen jetzt eine so genannte Pfahlintegritätsprüfung. Das ist eine Messmethode, die zunächst recht einfach anmutet. Ich schlage mit dem Hammer auf den Pfahl. Der Impuls breitet sich im Pfahl aus und wird reflektiert, entweder im Pfahlfuß oder an größeren Fehlern, die absichtlich in manche Pfähle eingebaut wurden. Der Impuls kommt dann nach oben zurück und wird mit einem Sensor registriert. Wenn man die Geschwindigkeit der Wellen im Pfahl abschätzen kann, kann man auch die Tiefe der Fehler oder die Länge dieser Pfähle bestimmen. Oft weiß man aber die Geschwindigkeit nicht so genau, dann braucht man eben aufwändigere, genauere Methoden.

Pfahlgründung

Pfahlgründung

  

  

>>> Wie geht das genau, wie messen Sie die Länge eines Pfahles, der im Boden eingegraben ist?

>>> Niederleithinger
Mit dem Parallel-Seismik-Verfahren, das wir hier anwenden, können wir das genauer machen als mit konventionellen Verfahren. Gerade dann, wenn man die Geschwindigkeit nicht so genau weiß, setzen wir dieses Verfahren ein. Wie bei der Integritätsprüfung schlagen wir auf den Pfahl, beobachten die Wellen aber mit Sensoren in einem Bohrloch neben dem Pfahl. Auf diesem Bild sieht man z. B. die Wellen, die durch einen Pfahl nach unten bis zum Sensor laufen. Solchen Bildern entnehmen wir die Laufzeiten, d. h. die Zeit, die ein Impuls vom Schlag auf den Pfahl bis zum Reagieren des Sensors braucht. Das sagt uns, wie schnell die Wellen im Beton laufen und wie schnell im Boden. Durch eine Auswertung können wir hinterher die Pfahllänge sehr genau bestimmen. (Seismogramm, GIF).

Pfahlgründung. Parallel-Seismic-Verfahren zur Bestimmung der Länge von Fundamentpfählen

Pfahlgründung. Parallel-Seismic-Verfahren zur Bestimmung der Länge von Fundamentpfählen (Großbild)

>>> Sieht man hier auch Fehler im Pfahl?

>>> Niederleithinger
Dieser Pfahl ist perfekt. Da sieht man keine Störung. Wenn ein größerer Fehler im Pfahl wäre, würde man einen leichten Versatz in diesen Wellen sehen.

>>> Wer hat denn die Pfähle gegossen?

>>> Niederleithinger
Das hat eine Fachbaufirma für uns gemacht. Die waren sehr kooperativ; wir hatten ja einige Sonderwünsche, an Sensorik, an Zugangstechnik und an eingebauten Fehlern. Das hat sehr gut geklappt.

Brückenpfeiler der alten Spandauer-Damm-Brücke

Brückenpfeiler der alten
Spandauer-Damm-Brücke

>>> Dort drüben liegen Brückenteile. Was wird da gemacht?

>>> Niederleithinger
Das Bundesamt für Straßenwesen hat unserer Fachgruppe einen Auftrag gegeben. Hier probieren Kollegen neue Messverfahren aus, mit denen sie zum Beispiel Hohlstellen in Spannkanälen detektieren. An diesen Brückenteilen testen wir automatisierte Messsysteme. Dann werden die Brückenteile an verschiedenen Stellen geöffnet und wir entnehmen Bohrkerne, um so nachzuprüfen, ob das, was wir zerstörungsfrei detektiert haben, der Realität entspricht.

>>> Mit wem arbeiten Sie zusammen?

>>> Niederleithinger
Wir arbeiten mit mehreren Firmen zusammen, die Messgeräte herstellen, mit einem amerikanischen Gerätehersteller beispielsweise. Gerade hatten wir einen Kollegen aus Israel zu Gast. Dazu kommen noch Forschungsinstitute, wie etwa das Institut für Grundbau der Universität Braunschweig.

>>> Wie ist es für Sie, hier in Horstwalde zu arbeiten?

>>> Niederleithinger
Horstwalde ist ein absoluter Glücksfall, Nicht nur, dass hier ausreichend Platz vorhanden ist, um diese großen Prüfobjekte bauen zu können, sondern wir können sie eben auch für sehr lange Zeit hier vorhalten. Es können Kollegen aus anderen Forschungseinrichtungen und Firmen kommen und Vergleichsmessungen machen. Und wir können immer wieder mit neu optimierten Geräten und Methoden zurückkommen und dieselben Pfähle, die wir schon getestet haben, noch mal testen.

  

Ernst Niederleithinger

Dr. Niederleithinger ist Geophysiker und arbeitet seit 2001 an der BAM. Er leitet den Arbeitsbereich Zerstörungsfreie Umweltmessverfahren, sein Spezialgebiet sind Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen, insbesondere in der Geotechnik.

2003 bis 2006 führte er ein EU-Projekt zur Wiedernutzung von Fundamenten durch, bei dem sich zeigte, dass es einen Mangel an geeigneten Testmethoden für schon existierende Fundamente gibt. Auch sind bestehende Verfahren noch kaum in Normen und Regelsetzung verankert.

Zerstörungsfreie Umweltmessverfahren

 

 

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2015-08-21  

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