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Untertagebau in Herne

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Der Untertagebau in Herne erfordert spezifische geotechnische Expertise, da die Stadt im Übergangsbereich zwischen Ruhrsandstein und Lockergesteinen des Emscher-Mergels liegt. Unsere Leistungen umfassen die geotechnische Planung und Ausführung von Tunnelvortrieben, Schachtbauwerken und Kavernen gemäß DIN EN 1997 und der örtlichen Bergbauverordnungen. Besonders bei der Geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden stehen die Herausforderungen geringer Überdeckung und setzungsempfindlicher Bebauung im Fokus.

Typische Projekte sind U-Bahn-Erweiterungen, Kanaltunnel und Versorgungsstollen unter dicht besiedelten Stadtteilen. Die sichere Umsetzung verlangt eine enge Verzahnung von Planung und Ausführung, etwa durch die Geotechnische Bemessung tiefer Baugruben für Start- und Zielschächte. Ergänzend gewährleistet die kontinuierliche Geotechnische Baugrubenüberwachung die Kontrolle von Verformungen und den Schutz angrenzender Bauwerke während der gesamten Bauphase.

Verfügbare Leistungen

Geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden

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Geotechnische Bemessung tiefer Baugruben

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Geotechnische Baugrubenüberwachung

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Der Ausbau der Infrastruktur in Herne, einer Stadt mit rund 156.000 Einwohnern im Herzen des Ruhrgebiets, ist seit jeher eng mit den Herausforderungen des ehemaligen Steinkohlebergbaus verbunden. Die tagesnahen Hohlräume und die heterogenen Verfüllungen des Deckgebirges prägen die geotechnische Planung. Wer heute ein Bauwerk im Bereich der Castroper Straße oder entlang der Emscher errichtet, muss die Wechselwirkungen zwischen Aushub, Grundwasser und der gewachsenen Mergelsteinformation verstehen. Eine verformungsarme Baugrubensicherung ist hier kein akademisches Ideal, sondern eine zwingende Notwendigkeit, um Setzungen an der dichten Nachbarbebauung zu vermeiden. Die Dimensionierung der Verankerungselemente erfordert daher eine präzise Analyse der Lastabtragung im vorbelasteten Untergrund.

Im Herner Mergel entscheidet die Wahl zwischen aktiver Vorspannung und passiver Kraftaktivierung über die Verformung der Nachbarbebauung.

Methodik und Umfang

Ein typisches Szenario im Stadtteil Wanne-Eickel verdeutlicht die Komplexität: Ein fünfgeschossiger Neubau mit einer zweigeschossigen Tiefgarage sollte unmittelbar neben einem gründerzeitlichen Bestandsgebäude errichtet werden. Die Baugrubenwand wurde als rückverankerte, aufgelöste Trägerbohlwand konzipiert. Für die vorgespannten Litzenanker im Mergel wurde eine aktive Verankerung gewählt, um die Kopfverschiebung der Verbauträger auf unter 15 mm zu begrenzen. Die Nachweise umfassten die innere und äußere Tragfähigkeit nach DIN EN 1997-1, die Untersuchung des Herausziehwiderstands im Fels sowie den Korrosionsschutz gemäß DIN SPEC 18537. Parallel dazu kamen passive Verpressanker aus GEWI-Stahl im Bereich der veränderlich festen Auffüllungen zum Einsatz, da hier die erforderlichen Verbundspannungen nur über eine gestaffelte Vermörtelung zuverlässig aktiviert werden konnten. Ergänzend zur Ausführungsplanung lieferte die Korngrößenanalyse die entscheidenden Kennwerte für die Filterstabilität der Injektionskörper.
Aktive und passive Verankerungsbemessung in Herne: Baugrubensicherung im Bergbaurevier
Technisches Referenzbild — Herne

Lokale Besonderheiten

In Herne zeigt die Erfahrung aus zahlreichen Projekten, dass pauschale Annahmen zur Mantelreibung im Fels oft zu unerwarteten Verformungen führen, sobald die Bohrung verwitterte oder tektonisch beanspruchte Zonen des Turon-Mergels durchörtert. Die größte Tücke liegt im Spannungszustand des Baugrunds, der durch den historischen Abbau der Flöze Girondelle und Präsident lokal völlig entfestigt sein kann. Ein plötzlicher Abfall des Injektionsdrucks während der Ankerherstellung ist hier ein untrügliches Warnsignal für alte Strecken oder Bruchzonen. Wird dies ignoriert, droht nicht nur der Verlust der Ankerkraft, sondern eine fortschreitende Umlagerung des Erddrucks auf die Steifenebenen, was im schlimmsten Fall zu einem Kollaps der Baugrubensohle durch hydraulischen Grundbruch führt, insbesondere bei dem in Herne oft nur wenige Meter unter GOK anstehenden Quartär-Grundwasserleiter.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Erkundungsbohrung für AnkerlageMindestens 5 m unter theoretische Gleitfuge
Prüflast aktiver Anker1,25-fache Gebrauchslast (DIN EN 1537)
KorrosionsschutzstufeKlasse I (Nutzungsdauer 100 Jahre)
Typische Ankerneigung15° bis 30° gegen Horizontal
Herausziehwiderstand Mergelca. 0,4 bis 0,8 MN/m (Erfahrungswert lokal)
Freie StahllängeMin. 5,0 m oder 40 % der Krafteintragungslänge

Zugehörige Fachleistungen

01

Bemessung aktiver Litzen- und Stabanker

Festlegung der freien Stahllänge und der Verpresskörpergeometrie für vorgespannte Systeme zur Minimierung von Kopfverschiebungen an Trägerbohlwänden und Bohrpfahlwänden, inklusive FE-gestützter Bettungsmodulberechnung für den Herner Mergel.

02

Konzeption passiver Verpressanker (Soil Nailing)

Entwicklung eines Vermörtelungsregimes für selbstbohrende Injektionsanker in den rolligen Auffüllungen und Kiesen der Emscherterrassen, abgestimmt auf die lokalen Bergsenkungsmulden und den korrosiven Chemismus des Grundwassers.

Geltende Normen

DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7 – Entwurf, Berechnung und Bemessung), DIN EN 1537:2014-07 (Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Verpressanker), DIN SPEC 18537:2017-11 (Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Verpressankern), DIN 1054:2021-04 (Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau), DIN 4125:2017-08 (Verpressanker – Kurzzeit- und Langzeitverhalten)

Häufige Fragen

Welche Ankerkräfte sind für eine Baugrube im Herner Stadtgebiet typisch?

Das hängt stark vom Abstand zur Nachbarbebauung und der Aushubtiefe ab. Für eine einfach rückverankerte Trägerbohlwand mit 6 m Aushub ergeben sich bei einem Ankerabstand von 2,0 m rechnerische Horizontalkräfte zwischen 250 und 400 kN. Im Mergel kann die charakteristische Herausziehkraft eines aktiven Litzenankers durchaus bei 450 kN liegen, sofern die Verpressstrecke tief genug unterhalb der potenziellen Gleitfuge liegt.

Was kostet die Bemessung und Prüfung eines Verpressanker-Systems in Herne?

Die Ingenieurleistungen für die statische Bemessung und die Erstellung des Prüfprogramms liegen je nach Anzahl der Ankerlagen und Komplexität des Baugrundmodells in einer Preisspanne von €1.030 bis €3.430. Zusätzlich fallen die Kosten für die Eignungs- und Abnahmeprüfungen auf der Baustelle an.

Warum ist der Korrosionsschutz bei Ankern in Herne so entscheidend?

Die Grundwasseranalysen im Stadtgebiet zeigen oft erhöhte Sulfat- und Chloridkonzentrationen, die auf die jahrzehntelange industrielle Nutzung und die Oxidation von Pyrit im Bergematerial zurückgehen. Ein mehrstufiges Korrosionsschutzkonzept mit werksseitigem HDPE-Hüllrohr und zentrischer Zementsteinummantelung ist daher zwingend, um die geforderte Nutzungsdauer von 100 Jahren zu erreichen.

Können Anker auch unterhalb des Herner Grundwasserspiegels hergestellt werden?

Das ist technisch möglich, erfordert aber eine angepasste Bohrtechnik. Im Quartärkies setzen wir auf eine verrohrte Bohrung mit verlorener Spitze, um hydraulische Kurzschlüsse und Ausspülungen der Verpressmörtels zu verhindern. Der Nachweis der Auftriebssicherheit und die Abdichtung des Ankerkopfs gegen drückendes Wasser sind integrale Bestandteile der Ausführungsplanung.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Herne und seinem Großraum. Mehr Info.

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