ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem

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1 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter und TECCO -Geflecht als Ertüchtigung von Steinschlagschutz-Galerien Mattstock und Churfirsten, Weesen / Amden, Schweiz Fotodokumentation / Oktober 2011

2 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem / Fotodokumentation / Oktober 2011 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem Steinschlagschutz-Galerien Mattstock und Churfirsten, Weesen, Amden / Schweiz Ort: Steinschlagschutz-Galerien Mattstock und Churfirsten, Weesen, Amden / Schweiz Auftraggeber: Tiefbauamt des Kantons St.Gallen, Abteilung Strassen- und Kunstbauten Planung: Ingenieurbüro Casutt Wyrsch Zwicky AG, Schweiz Bauunternehmer: Locher Bauunternehmer AG, Zürich, Schweiz Installation: September / Oktober 2011 Steinschlagschutz: Module: 200 kj kj Stück 1,3 m und 575 Stück 2,0 m hohe ROCKFALL-X TM G Dämpfungssysteme mit Schaumglasschotter und TECCO Geflecht Ausgangslage und Aufgabenstellung Die Staatsstrasse Nr. 17 zwischen Weesen und Amden in der Schweiz ist zwischen Ortsausgang Weesen (Fly) bis zur Lokalität Lehni (Amden) durch Stein- und Blockschlag gefährdet. Zum Schutz der Strasse wurden zwischen Herbst 1978 und August 1981 die Steinschlagschutzgalerien Mattstock mit einer Länge von 110 m und Churfirsten mit einer Länge von 155 m erstellt. Steinschlagschutz-Galerien Mattstock und Churfirsten Aufgrund von verschiedener Steinschlagereignissen und Aktivitäten wurde der gesamte Strassenabschnitt einer umfassenden Überprüfung der Gefahrensituation unterzogen. In einer statischen Nachrechnung konnte gezeigt werden, dass die Galerien Mattstock und Churfirsten mit der vorhandenen Kies eindeckung in der Lage sind, Energien von nur 300 bis max. 500 kj normgemäss aufzunehmen. Dabei wird die Durchstanz- respektive Schubtragfähigkeit der Decke massgebend. Diese geringe Tragfähigkeit ist insbesondere auf die dürftige Kieseindeckungsstärke zurückzuführen. Aufgrund einer Risikobetrachtung wurde beschlossen für das Szenario mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einer Widerkehrperiode von Jahren mit Energien von kj die beiden Galerien zu verstärken. 2

3 Beschreibung des Geobrugg-Dämpfungssystems Als Ersatz für das herkömmliche Kies-Dämpfungsmaterial werden auf dem Dach der Steinschlagschutzgalerien ROCKFALL-X TM G Dämpfungssysteme vorgeschlagen, die deren Schutzfähigkeit verbessern und zugleich die statische Belastung der Verbauung dramatisch reduzieren. Ihr leichter Aufbau mit speziellem Schaumglasfüllmaterial ermöglicht die Anwendung eines sechs- bis achtfachen Volumens an Dämpfungsmaterial. Die spezielle Konstruktion des ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem wirkt mit dem Schaumglas auf elastoplastische Weise dem Steinschlag-Aufprall entgegen. Die Dämpfungssysteme vergrössern die Fläche, über welche die Aufschlagenergie durch das System weitergeleitet wird, und aktivieren dadurch mehr Material als die herkömmlichen Dämpfungsmaterialien. Dies bewirkt eine wesentliche Reduktion der Reaktionskraft, welche auf Schutzgalerie einwirkt. Das leichte Gewicht des modularen Systems erleichtert sowohl die Installation als auch die Reparaturarbeiten nach einem Steinschlag. Das ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem mit Schaumglasschotter und TECCO Geflecht wurde anhand von Laborversuchen und grossmassstäblichen Aufschlagsversuchen in Zusammenarbeit mit Universitäten entwickelt und umfassend getestet. Die von Geobrugg unterstützten Forschungsarbeiten trugen zur Entwicklung der Richtlinien für Steinschlagschutzgalerien sowie der Bewertungsverfahren für bestehende Bauwerke bei. Die ROCKFALL-X TM G Dämpfungsmodule werden mit Schaumglas gefüllt Querschnitt der Steinschlagschutz- Galerie mit Dämpfungssystem Schaumglasschotter und Kiesschüttung Schaumglasschotter Modul mit TECCO Geflechtumhüllung Horizontallage TECCO Geflecht Casutt Wyrsch Zwicky AG 3

4 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem / Fotodokumentation / Oktober 2011 Alternative Schutzmassnahmen Die Installation einer flexiblen Steinschlagbarriere war aufgrund der grossen notwendigen Auskragung und im speziellen der Frage des Unterhaltes nicht möglich. Um den Aufwand des Unterhaltes so gering wie möglich zu halten wäre eine Selbstreinigende Barriere denkbar. Für dieses Projekt ist so eine Ausführung aber nicht sinnvoll, da sich talseitig der Steinschlagschutzverbauung eine öffentliche Strasse sowie ein Wanderweg befinden. Vorteile Die ROCKFALL-X TM G Dämpfungssysteme weisen insbesondere bei der Anwendung auf bestehende Schutzgalerien gegenüber herkömmlichen Dämpfungsmaterialien zahlreiche Vorteile auf: Dort, wo die potenziellen Steinschlaggefahren zugenommen haben oder die Konstruktion unterdimensioniert ist, bietet das modulare Dämpfungssystem mit Schaumglasfüllung von Geobrugg eine kostengünstige Lösung für die Instandstellung von bestehenden Bauwerken. Die dynamische Tragfähigkeit wird bei gleichzeitiger Reduktion der statischen Belastung in hohem Masse erhöht, was in der Regel kostspielige Verstärkungen der Tragkonstruktion erübrigt. Die speziellen ROCKFALL-X TM G Dämpfungsmsysteme aktivieren mehr druckbeständiges Schaumglas. Das elastoplastische Verhalten des Systems hält eine grössere Dicke des Dämpfungsmaterials aufrecht und verbessert so das Verhalten des Systems über mehrere Aufschläge hinaus. Parallel zur Verstärkung bestehender Galerien hat das ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem das Potenzial, die Bemessung künftiger Schutzgalerien durch Optimierung der Konstruktion und der Baumaterialien zu verbessern. Installation Die Installation der Stück 1.3 m hohen Dämpfungsmodule und der 575 Stück 2.0 m hohen Module erfolgte im September / Oktober

5 Mögliche Abbruchzone oberhalb der Steinschlagschutz-Galerie Freilegung des Galeriedaches und Erneuerung der Fugenabdichtungen Anlieferung der ROCKFALL-X TM G Schaumglasschotter Module per LKW 5

6 ROCKFALL-X TM G Dämpfungssystem / Fotodokumentation / Oktober 2011 Die einzelnen Dämpfungsmodule wurde mit dem Helikopter auf das Galeriedach geflogen Aneinanderreihung der einzelnen ROCKFALL-X TM G Schaumglasschotter Module Bis zu 4 Schaumglasschotter Module können mit dem Helikopter transportiert werden 6

7 Füllen der Zwischenräume mit Schaumglasschotter Installation des Horizontalgeflechts TECCO G65/3 auf den Schaumglasschotter Modulen Abschluss mittels Kiesschüttung auf Dämpfungssystem 7

8 Steinschlag-Barrieren Steinschlag-Vorhänge Böschungsstabilisierung Murgang-Barrieren Lawinen-Verbauungen Schutzverbauungen für Minen Spezialanwendungen Geobrugg schützt Menschen und Infrastrukturen vor Naturgewalten Aufgabe unserer Ingenieure und Partner ist es, das Problem gemeinsam mit Ihnen und in Zusammenarbeit mit lokalen Ingenieurbüros im Detail zu analysieren und dann Lösungen aufzuzeigen. Minutiöse Planung ist allerdings nicht das einzige, was Sie von uns erwarten dürfen: Weil wir auf vier Kontinenten eigene Produktionsstätten betreiben, können wir nicht nur kurze Lieferwege und -fristen, sondern auch eine optimale Kundenbetreuung vor Ort sicherstellen. Im Hinblick auf eine reibungslose Ausführung liefern wir die Systemkomponenten vorkonfektioniert und deutlich beschriftet auf die Baustelle. Dort unterstützen wir Sie dann, wenn erwünscht, auch fachlich von der Installation bis zur Abnahme des Bauwerks. Geobrugg AG Geohazard Solutions Aachstrasse 11 CH-8590 Romanshorn Phone Fax Ein Unternehmen der Gruppe BRUGG ISO 9001 zertifiziert DE.1110