Studienarbeit

Dokumentation zu Abbruchmethoden und Abbruchobjekten

Schwerpunkte: Wirkungsweise unterschiedlicher Abbruchmethoden

Abbruchstadien

der verschiedenen Objekte

Fotodokumentation

Bearbeiter: Alexander

Schnell

Seminargruppe:

O

Bearbeitungsdauer: 5

Wochen

Abgabetermin: 09.06.1999

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

4

2 Problematik der Normen und Regelwerke

5

3 Abbruchverfahren

6

3.1 Mechanische Abbruchverfahren 6

3.1.1 Abgreifen 6

3.1.2 Eindrücken 7

3.1.3 Einziehen 8

3.1.4 Einschlagen 9

3.1.5 Stemmen 10

3.1.6 Press- und Scherschneiden 14

3.1.7 Bohren und Sägen 16

3.1.8 Fräsen 18

3.2 Demontage 19

3.3 Explosive Abbruchsprengung 20

3.4 Hydraulisches und expansives Sprengen (Spalten) 23

3.5 Thermische Trennverfahren 24

4 Abbruch einer ehemaligen Milchviehanlage in Weimar

26

4.1 Beschreibung des Abbruchobjektes 26

4.2 Dokumentation der Abbrucharbeiten 29

5 Abbruch von Industrieschornsteinen

37

5.1 Mechanischer Abbruch eines Ziegelschornsteins in Arnstadt 37

5.1.1 Beschreibung des Abbruchobjektes 37

5.1.2 Dokumentation der Abbrucharbeiten 37

5.2 Sprengtechnische Niederführung mehrerer Stahlbetonschornsteine im

Altkraftwerk Schwarze Pumpe 39

5.2.1 Beschreibung der Abbruchobjekte 39

5.2.2 Dokumentation der Sprengungen 40

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3

6 Abbruch der Teufelstalbrücke

44

6.1 Das Abbruchobjekt 44

6.2 Dokumentation des mechanischen Abbruchs 46

6.3 Die sprengtechnische Niederführung als Alternative 60

7 Umsetzen eines historischen Fachwerkhauses (Sonderfall)

61

8 Zusammenfassung

64

Quellenverzeichnis

65

Abbildungsverzeichnis

68

Tabellenverzeichnis

69

Anhang

70

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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.

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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/

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6

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.

Typ

VRG

30

Einsatzgewicht [kg]

1840

Schaleninhalt [l]

800

max. Schliesskraft

[kN] 58,8

Abmessungen

B [mm]

2030

D [mm]

1505

H1 [mm]

1840

H2 [mm]

1710

W [mm]

1115

Bagger ­ Gewichtsklasse

[t] 15...25

Abb. 1 / Tabelle 1: Abbruch-So

rtiergreifer 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.

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7

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.

Abb. 3: schematische Darstellung: Eindrücken /5/

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8

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).

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/

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