Innovative Sensortechnik für die Fundamentindustrie

Die Einführung der Eurocodes in den Niederlanden im Allgemeinen und die seit langem andauernde Debatte über die zu verwendenden Pfahlklassenfaktoren im Besonderen sind Gründe dafür, dass die In-situ-Prüfung von Gründungspfählen in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat. Brem Funderingsexpertise B.V. aus Gouda hat sich u.a. auf die Durchführung verschiedener Tests zum Nachweis der Qualität von Betonpfählen spezialisiert. Dazu gehören die akustische Pfahlinspektion, das Crosshole Sonic Logging, die Prüfung der Betonfestigkeit und die Prüfung der Zug- und Druckbelastungen. Letztere können dynamisch, pseudostatisch oder statisch durchgeführt werden.

Pfahlprüflast auf Zug.

Die neueste Technik, die Brem in diesem Bereich anwendet, ist der Einsatz von optischen Dehnungssensoren, die die Dehnung in Gründungspfählen sehr genau messen können. Damit lässt sich der Grad der Reibung entlang des Pfahlschafts viel besser abbilden als mit herkömmlichen Messverfahren. So erhält man ein sehr gutes Bild davon, welcher Teil der Pfahltragfähigkeit durch die Schaftreibung (und in welcher Tiefe zu welchem Prozentsatz) und welcher Teil durch die Punkttragfähigkeit (bei druckbelasteten Pfählen) bereitgestellt wird. Bei zugbelasteten Pfählen lässt sich frühzeitig feststellen, wie lang ein Mörtelkörper sein muss, um die erforderliche Zugtragfähigkeit zu erreichen.

Zugversuch an einem Ankerpfahl aus einer ausgehobenen Baugrube.

Potenzielle

Laut Erik de Bruin, Leiter der Sonderprojekte bei Brem, birgt die Anwendung dieser Technik ein großes Potenzial und bietet zusätzliche Möglichkeiten, um interessante Informationen über praktische Daten von Pfahlgründungen zu sammeln. "Durch den Einsatz dieser Art von Sensoren können nicht nur Informationen über das Verhalten des Pfahls während der Pfahltests gesammelt werden, sondern es ist auch möglich, die Qualität des Betons während seiner Aushärtung zu überwachen." Mit demselben Sensorstrang, der für genaue Dehnungsmessungen verwendet wird, kann laut De Bruin auch die Temperaturentwicklung im Pfahl sehr genau überwacht werden. Dies ist ein Parameter, der Aufschluss über die Homogenität des Betonpfahlschafts bei Ortbetonpfählen gibt. Es besteht auch die Möglichkeit, die tatsächliche Kraftmobilisierung im Pfahl während der Realisierung des auf diesen Pfählen errichteten Gebäudes zu überwachen. Als letzte Anwendung desselben Sensorstrangs ist es sogar möglich, genau zu demonstrieren, welche Auswirkungen die Windlasten von Hochhäusern auf einen einzelnen Gründungspfahl haben. "Das ist sicherlich eine Studie, die für Hochbauingenieure sehr interessant sein wird", sagt De Bruin.

Vorbereitete Ankerstangen.

Anwendungen

Brem hat inzwischen umfangreiche Erfahrungen mit der Anwendung dieser innovativen Sensortechnologie in der Grundbauindustrie gesammelt. Diese Entwicklung hat dazu geführt, dass das Unternehmen nun auch in Branchen außerhalb des ursprünglichen Tätigkeitsfeldes mit verschiedenen Überwachungsaufgaben aktiv ist. Dazu gehören umfangreiche Überwachungsaufgaben im Bereich Structural Health Monitoring, Weigh in Motion Systeme an Brücken und Viadukten oder auch die Leckortung an Kanalisationen. "Das Überwachungsprinzip ist oft dasselbe, aber durch eine geschickte Positionierung der Sensoren können viele Dinge überwacht werden, die vorher nur schwer oder gar nicht zu messen waren", sagt De Bruin. "Die Leute fragen manchmal nach einer bestimmten Art von Überwachungsmaßnahmen, weil sie damit vertraut sind. Dabei wird aber nur ein Teil dessen gemessen, was sie eigentlich wissen wollen. Mit dieser neuen Sensortechnologie wird es möglich, den interessanten Parameter selbst zu messen. Es bleibt also noch einiges an Missionsarbeit zu leisten, aber das machen wir gerne."