Gewässerschutzämter sind oft skeptisch, wenn in einem Baugrund im Bereich von vorhandenem Grundwassergepfählt werden muss. Das dabei benötigte Injektionsgut kann zu groben Verunreinigungen im Grundwasser führen. Die Ghelma AG Spezialtiefbau (GSTB) hat ihr eigenes Selbstbohrpfahlsystem über Jahre weiterentwickelt und optimiert. Massgebend ist der beim Bohren entstehende Verpresskörper.
Text: Anita Bucher
Bilder: zvg
In einem Baugrund Pfählen ohne Auswirkungen auf das vorhandene Trinkwasser? – Klingt fast zu schön, um wahr zu sein. „Stimmt“, sagt Hanspeter Bodmer, Dipl. Bauingenieur und Stv. Geschäftsleiter bei der GSTB-Partnerfirma Geotek AG. „Aber wir können das wirklich belegen. Mittels eines Forschungsprojektes zusammen mit der Berner Fachhochschule und anderen Partnern konnten wir beweisen, dass die Trinkwasserqualität durch das Selbstbohrpfahlsystem der Ghelma AG Spezialtiefbau mit Niederdruckjetting-Pfählen nicht beeinträchtigt wird.“ Durch diverse Messungen konnte keine Verschlechterung der Trinkwasserqualität festgestellt werden. Damit gilt das NDJ-Selbstbohrsystem der Ghelma AG Spezialtiefbau als besonders umweltverträglich. – Ein Riesenerfolg für die Spezialtiefbauer aus dem Haslital.
Vorteilhaftes NDJ-Selbstbohrpfahlsystem
Als führende Anbieterin von Selbstbohrpfahlsystem in der Schweiz befasst sie sich die GSTB schon seit 2009 mit dem Potenzial der Niederdruckjettingpfähle (NDJ). Beim NDJ-Pfahl wird mit bis zu 250 Bar eine Stahlstange mittels Bohrkrone in den Baugrund eingedreht. Gleichzeitig wird das Injektionsmaterial unter Druck über Injektionsdüsen, die an der Bohrkrone angebracht sind, um den Bohrpfahl verteilt. Der drehend-injizierende Arbeitsvorgang erzeugt eine unregelmässige Oberfläche des Verpresskörpers, was dazu führt, dass sich der Pfahl gut mit dem umliegenden Boden verzahnt. Gebohrt und gepfählt wird beim Selbstbohrsystem in einem Arbeitsgang, ohne dass im Nachhinein ein weiterer Schritt notwendig ist. „Das spart Ressourcen und Zeit“, wie Bodmer erklärt. „Gerade bei der Arbeitszeit kann hier, verglichen mit einem herkömmlichen Bohrsystem, bei welchem das Bohrrohr gezogen werden muss, bis zu Faktor 3 eingespart werden.“ Kein Wunder also, dass die GSTB bereits seit Jahren auf das eigene NDJ-Selbstbohrpfahlsystem setzt.
Verpresskörper schützt umliegenden Boden und Grundwasser
In zahlreichen Versuchen wurde das System stetig weiterentwickelt bis zum heutigen Status, für den die Ghelma AG Spezialtiefbau letztes Jahr das Patent eintragen liess. „Das Besondere am patentierten Verfahren sind die angepassten Injektionsdüsen. Damit können wir heute bereits im Vorfeld ganz genau sagen, wie gross der Verpresskörper um den Pfahl herum sein wird“, so Bodmer. Im Bereich zwischen Verpresskörper und anstehendem Boden wird durch die Verdrängung des Bodens ein Durchlauf-Schutz erzeugt. Der NDJ-Pfahl schützt also im selben Arbeitsgang sich selbst vor dem Auslaufen, wie auch den umliegenden Boden und das Grundwasser vor den Fremdstoffen aus dem Pfahl. Ziemlich genial also.
Tüfteln mit Praxisbezug
Forschung und Entwicklung liegen schon seit jeher in der DNA von Ghelma. «Ä bitz spinne mösch», pflegt Christian Ghelma, der Inhaber und CEO der Firma Ghelma AG Spezialtiefbau stets zu sagen. Es brauche Leidenschaft und Begeisterung, um die Firma weiterzubringen und die Mitarbeitenden auf ihrem Weg stets zu unterstützen. Einer seiner Strategien dabei ist, dass die Abteilung Forschung & Entwicklung direkt beim Werkhof angegliedert ist. Dort kriegen die Bauingenieure,Geologen und Geotechniker 1:1 mit, vor welchen Problemstellungen die Kollegen draussen auf der Baustelle wirklich stehen, wo der Schuh drückt und wofür es Lösungen braucht. Regelmässig, seit 15 Jahren, setzt sich Bodmer zusammen mit einem Maschineningenieur, einem Mechaniker und einem Bauführer an einen Tisch und löst gemeinsam Probleme. Daneben entwickelt er Varianten.
Kleinere Pfähle mit grösserer Wirkung
Bauland mit gutem Baugrund ist ein knappes Gut in der Schweiz. Neubauprojekte werden oft in Zonen geplant, wo mit wassergesättigtem Baugrund gerechnet werden muss. Die verwendeten Pfähle der GSTB sind heute kleiner als früher. Bodmer führt das auf die Weiterentwicklungen der Pfahlsysteme zurück: „Früher war man stolz auf grosse Durchmesser der Pfähle. Heute ist das anders. Wir haben tendenziell eher kleinere und schlankere Pfähle mit einer höheren Tragwirkung. Der Vorteil davon ist, wir benötigen viel weniger Ressourcen, es gibt weniger Emissionen und man ist viel schneller beim Erstellen. Auch die Bohrgeräte seien kleiner geworden als früher. Gleichzeitig seien die kleineren Bohrpfähle ein Vorteil für die vorhandenen Grundwasserströme im Boden. So könne man belegen, dass das GSTB-System mit den schlanken Pfählen die Durchflusskapazität des Grundwassers selten zu maximal 10 % reduziere, wie es durch die Grundwasserverordnung vorgeschrieben ist.
Und schliesslich eigne sich das NDJ-System sowohl für Fundationen als auch für Baugrubensicherungen, sagt Bodmer. Er, der Tüftler, beschäftigt sich sowieso schon längst wieder mit der Weiterentwicklung des aktuellen Systems. Wohin die Reise geht, weiss er derzeit noch nicht genau. Aber: „Neue Ideen und deren Umsetzung sollen vor allem in der Praxis Vorteile bringen. Wenn das gelingt, stellt sich früher oder später auch der wirtschaftliche Erfolg ein“, davon ist er überzeugt.
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