ROCKFALL-X Dämpfungssystem macht Steinschlagschutzgalerien einfach stärker

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1 ROCKFALL-X Dämpfungssystem macht Steinschlagschutzgalerien einfach stärker Das perfekte System für bestehende und neue Schutzgalerien gegen Steinschlag: Bessere Lastverteilung und Erhöhung der Dämpfungseigenschaften ohne Verstärkung der Struktur Leichtere Bauweise bei neuen Galerien Höhere Arbeitssicherheit durch schnelle Montage Als permanenter oder temporärer Schutz vor Steinschlag bei Betongalerien, Dächern oder anderen zu schützenden Objekten 1

2 ROCKFALL-X G Dämpfungssystem: Neue Lösungen im Schutzbereich Steinschlagschutz-Galerien Mattstock und Churfirsten, Weesen, Schweiz Ausgangslage Die Staatsstrasse zwischen Weesen und Amden ist durch Stein- und Blockschlag gefährdet. Seit 1978 bestehen zum Schutz die beiden Steinschlagschutzgalerien Mattstock mit 110 m und Churfirsten mit 155 m Länge. Die beiden Galerien können gemäss geltender Norm Einschlagenergien von 300 bis 500 kj aufnehmen. Besondere Anforderungen Das neueste geologische Gutachten geht davon aus, dass bei einer Widerkehrperiode von 30 Jahren mit wesentlich höheren Einschlagenergien von bis zu kj zu rechnen ist. Aufgrund der aktuellen Risiko analyse wurde beschlossen, die beiden Galerien entsprechend zu verstärken. Gewählte Lösung Das ROCKFALL-X G Dämpfungssystem verbessert mit seinem extrem leichten Aufbau den Schutz auf dem Dach der Steinschlagschutzgalerien und reduziert zugleich die statische Belastung erheblich. Die spezielle Konstruktion der mit Schaumglas gefüllten Dämpfungsmodule und einer zusätzlichen TECCO Geflechtsabdeckung, ersetzt nun das herkömmliche Kies-Dämpfungsmaterial. Mit diesem wesentlich leichteren Gesamtsystem kann das sechs- bis achtfache Volumen an Dämpfungsmaterial verbaut werden, ohne die Galeriestruktur zusätzlich zu belasten. ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter Die intelligente Dämpfung, die schnell, einfach und wirksam unterstützt: Im Ereignisfall verteilt das Dämpfungssystem die Aufschlagenergie auf eine grössere Fläche und aktiviert dadurch mehr Material als bei herkömmlichen Dämpfungsmaterialien. Dies bewirkt eine wesentliche Reduktion der Durchstanzkraft, welche die Schutzgalerie erfährt. Humusierungsschicht Ausgleichsschicht Horizontallage TECCO Geflecht ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem 2 Casutt Wyrsch Zwicky AG

3 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter: Perfektes Zusammenspiel von drei Systemkomponenten TECCO Geflecht Das Kernstück des ROCKFALL-X G Dämpfungssystem ist das hochfeste Stahldrahtgeflecht TECCO G65/3. Es wird horizontal über dem Dämpfungsmaterial verlegt und verfügt über eine Zugfestigkeit von 150 kn/m. Bei Maximalereignissen baut das TECCO Geflecht zusammen mit dem Dämpfungsmaterial die Aufschlagenergie elastoplastisch ab. Die Fläche, über welche die Restaufschlagenergie an die Galeriestruktur geleitet wird, vergrössert sich dabei, ohne die Galerie zu beschädigen. Höhere Lebensdauer Wir haben das TECCO Geflecht in einer GEOBRUGG SUPERCOATING -Qualität veredelt. Die Zink-Aluminium- Beschichtung der dritten Generation bietet eine dreifach höhere Lebensdauer gegenüber herkömmlich verzinkten Drähten. Dies wurde in Salzsprüh-Vergleichstests bewiesen. Schaumglasschotter als Dämpfungsmaterial Schaumglas wird aus Recycling-Glas in Korngrössen zwischen 10 und 50 mm hergestellt und verfügt über eine Würfeldruckfestigkeit von 6 N/mm 2. Mit seiner Dichte von 250 kg/m 3 ist es sechs- bis achtmal leichter als herkömmlicher Kies. Das Dämpfungsmaterial wird standardmässig in Dämpfungsmodulen von 1.0 m 3, 1.5 m 3 und 2.0 m 3 (1.0, 1.5, 2.0 m hoch, Durchmesser m) ausgeliefert, die mit dem TECCO Geflecht ummantelt sind. Damit ist das Dämpfungsmaterial im Ereignisfall ideal seitlich begrenzt und kann die Energie optimal aufnehmen. Das Schaumglas enthält keine Kapillarporen und ist somit frostsicher. Zwecks Durchlässigkeit der Dämpfungsmodule gegen Sickerwasser, und damit das Wasser abfliessen kann, werden die Umhüllungen ab Werk mit Drainageöffnungen versehen. Umfassungsseil (optional) Ein Umfassungsseil fasst die einzelnen Schaumglas module zu einer Einheit zusammen. Im Ereignisfall werden Horizontalkräfte in die Abspannseile geleitet, so dass sich das Füllmaterial nicht seitlich verschieben kann. Als Alternative kann je nach Projektsituation das Umfassungsseil auch durch eine vertikale Betonabschlusswand ersetzt werden. Dämpfungspotential: Bis zu kj Einschlagenergie lassen sich je nach Betonkonstruktion der Bauwerke und Anordnung der Dämpfungseinheiten aufnehmen. 3

4 Bauwerkschutz durch ROCKFALL-X TM A: Altreifen als günstige Komponente des Dämpfungssystems Felssicherung Abschnitt Reigeldossen R 11, Lopper, Schweiz Ausgangslage Seit Dezember 2008 wird der steinschlaggefährdete Lopper Nordhang durch den Kirchwaldtunnel umfahren. Der Lokal- und Langsamverkehr fliesst jedoch weiter über die bestehende Autobahn. Zum Schutz der Verkehrsteilnehmer gibt das Bundesamt für Strassen (ASTRA) eine Felsreinigung in Auftrag. Besondere Anforderungen Im Abschnitt Reigeldossen R 11 fällt die 200 m hohe Felswand auf einer Länge von 150 m mit einer 70 - Neigung direkt auf den Autobahnviadukt und die darunterliegende Kantonsstrasse ein. Um den Viadukt und die Strasse während der Felsräumung vor Schäden zu schützen, waren besondere Massnahmen dringend erforderlich. Gewählte Lösung Der Autobahnviadukt wurde mit dem ROCKFALL-X A Dämpfungssystem gesichert, das aus m 2 Dämpfungsmaterial mit sieben Lagen Altreifen und dazwischenliegenden Drahtgeflechten besteht. Die Arbeiten wurden im Sommer 2011 abgeschlossen. Dabei hat sich die temporäre Schutzmassnahme bei diesen Felsräumungs arbeiten optimal bewährt. 4

5 ROCKFALL-X TM A Dämpfungssystem mit Altreifen: Ein überzeugendes System mit zwei Komponenten Das ROCKFALL-X A Dämpfungssystem mit Altreifen eignet sich auch als temporärer Bauwerkschutz von gefährdeten Kunstbauten, bei Sicherheitssprengungen gegen Schleuderwurf oder bei Felsräumungsarbeiten. Das ROCKFALL-X A Dämpfungssystem mit Altreifen ist bis zu vierzehnmal leichter als Kies-Dämpfungsmaterial. Altreifen als Dämpfungsmaterial Wenn Autoreifen nicht mehr fahrtüchtig sind, bieten sie dennoch nachhaltigen Schutz als Dämpfungsmaterial: Die Altreifen werden lageweise übereinandergeschichtet und durch Drahtseile zu Paneelen in einer Grösse von z.b. 1.8 x 7.2 m miteinander verbunden. Dämpfungspotential: Es können bis zu fünfzehn Lagen Altreifen für Einschlagenergien bis zu kj eingesetzt werden. TECCO Geflecht Das TECCO Stahldrahtgeflecht wird jeweils horizontal zwischen den Altreifen-Lagen (siehe Grafik) verlegt. Die hochfeste Konstruktion dämpft im Ereignisfall die durch den Blockschlag entstehende Punktlast. 5

6 Erfolgreich nachgewiesen In Zusammenarbeit mit der eidgenössischen Technischen Hochschule ETH und der eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL wurden um fangreiche Labor- und Feldversuche im grossen Massstab durchgeführt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand die Aufschlagbelastung von Steinschlagschutzgalerien. Sie wurden jeweils ausgerüstet mit dem ROCKFALL-X G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter sowie mit dem ROCKFALL-X A bestehend aus Altreifen in Kombination mit dem hochfesten Stahldrahtgeflecht TECCO. Test mit kg-fallgewicht Das Ergebnis spricht für sich: Das hochwirksame Dämpfungsverhalten von ROCKFALL-X konnte sowohl mit Schaumglasschotter als auch mit Altreifen erfolgreich nachgewiesen werden. Die Forschungsarbeiten, die von der Geobrugg AG aktiv unterstützt wurden, haben massgeblich dazu beigetragen, dass Richtlinien für zukünftige Steinschlagschutzgalerien und zum Bewertungsverfahren von bestehenden Bauwerken durch das Bundesamt für Strassen (ASTRA) entwickelt werden konnten. 6

7 Schnell installiert Die Installation ist denkbar einfach und schnell durchführbar. Das ermöglicht eine höhere Arbeitssicherheit. Schritt für Schritt: - Das Galeriedach wird freigelegt (Bild 1) - Seilanker bohren/versetzen für die optionale horizontale Abspannung - Dämpfungseinheiten mit dem Füllmaterial werden per Kran oder Helikopter gesetzt (Bild 2 und 3) - Installation des optionalen horizontalen Umfassungsseil (Bild 4) - Installation des Horizontalgeflechts TECCO (Bild 5) - Zum Abschluss können optional ca. 15 cm Kies als Schutzschicht aufgeschüttet werden (Bild 6) 1 2 Einfach im Unterhalt Nach jedem Ereignis werden die Felsblöcke entfernt und alle Systemkomponenten auf Schäden überprüft. Bei einem Grossereignis empfiehlt es sich, die obersten 10 bis 20 cm Dämpfungsmaterial zu ersetzen. Eine Begrünung des Galeriedachs kann die Schutzfunktion nicht beeinträchtigen. Von der Bepflanzung mit Bäumen ist allerdings aus Sicherheitsgründen abzusehen

8 Aus technischer Sicht ROCKFALL-X TM Vorteile auf einen Blick - Kostengünstige Lösung für die Instandsetzung bestehender Schutzgalerien - Erhöht die dynamische Tragfähigkeit - Reduziert die statische Belastung - Verbesserte Bemessung von künftigen Schutzgalerien durch optimale Konstruktion und innovative Baumaterialien - Einfache und schnelle Installation - Problemlose Instandhaltung ROCKFALL-X G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter Schaumglasschotter Würfeldruckfestigkeit > 6 N/mm 2 frostsicher Gewicht < 250 kg/m 3 Dämpfungsglasmodule Liefergrösse 1.0, 1.5, 2.0 m hoch, Durchmesser m Volumen 1.0 m 3, 1.5 m 3 und 2.0 m 3 Geflecht TECCO G65/3 Festigkeit N/mm 2 Liefergrösse für Horizontalabdeckung in Rollen von 3.5 x 30 m Gewicht per m kg Korrosionsschutz GEOBRUGG SUPERCOATING Zn/AL Beschichtung Produktehaftung Steinschlag, Rutschungen, Murgänge und Lawinen sind Naturereignisse und entsprechend unberechenbar. Es ist deshalb unmöglich, mit wissenschaftlichen Methoden absolute Sicherheit für Personen und Sachwerte zu ermitteln bzw. zu garantieren. Das heisst: Zur Gewährleistung der angestrebten Sicherheit ist es unerlässlich, Schutzsysteme regelmässig und in geeignetem Ausmass zu über wachen und zu warten. Zudem können Ereignisse, die die ingenieurmässig berechnete Aufnahmefähigkeit des Systems übersteigen, Nichtverwenden der Originalteile oder Korrosion (z.b. durch Umweltverschmutzung oder sonstige Fremdeinflüsse) den Schutzgrad vermindern. ROCKFALL-X A Dämpfungssystem mit Altreifen Altreifen Ø 60 cm und Höhe 20 cm verbunden mit Drahtseil Ø 10 mm zu Paneelen Gewicht < 125 kg/m 3 Liefergrössen in Paneelen von z.b. 1.8 x 7.2 x 0.2 m Geflecht TECCO G65/3 Festigkeit N/mm 2 Liefergrösse für Horizontalabdeckung in Rollen von 3.5 x 30 m Gewicht per m kg Technische Änderungen vorbehalten. Korrosionsschutz GEOBRUGG SUPERCOATING Zn/AL Beschichtung Geobrugg AG Geohazard Solutions Aachstrasse 11 CH-8590 Romanshorn Ein Unternehmen der Gruppe BRUGG Zertifiziert nach ISO DE.1509