Rüttelstopfverdichtung

Bodenverbesserung durch Rüttelstopf.

Bei gemischtkörnigen bzw. bindigen Böden ist eine „Eigenverdichtung“ kaum oder nicht mehr möglich. ln diesen Böden werden für die Verdichtung Kiessäulen ausgeführt.

Bei gemischtkörnigen bzw. bindigen Böden ist eine „Eigenverdichtung“ kaum oder nicht mehr möglich. ln diesen Böden werden bei der konventionellen Tiefenverdichtung durch Einbringen des Zugabematerials über den Ringspalt oder durch Herausziehen des Rüttlers und Einfüllen von Kies in den standfesten zylindrischen Hohlraum sowie anschließendes Abteufen des Rüttlers für die Verdichtung Kiessäulen ausgeführt. Voraussetzung für die Herstellung ist eine Scherfestigkeit des Bodens von mind. 20 kN/m2 und eine geringe Wassersättigung. Zur Herstellung tieferer Säulen bzw. wenn der Boden keinen standfesten Hohlraum ausbilden kann, wird das Zugabematerial über einen Schleusenrüttler (in den 1970er Jahren entwickelt) in den Untergrund eingebracht. Das Zugabematerial wird von einem Zugabetrichter am Kopf der Versenkeinheit und einer Druckschleuse durch das Innere der Versenkeinheit zum Bohrlochtiefsten transportiert und tritt an der Rüttlerspitze aus. Der Rüttler wird nach Erreichen der Endtiefe im Pilgerschrittverfahren (ca. 0,5 – 1,0 m hohe Schritte) gezogen und dabei das Zugabematerial durch Auflast (Aktivierung) verdichtet und seitlich in den Boden verdrängt. Die wesentlichen Herstellungsparameter Rüttelenergie, Tiefe, Materialverbrauch und Zeit werden aufgezeichnet und dienen als Kontrollmaßnahme.

Vorteile

Kein oder nur ein sehr geringer Bodenaustrag (Verdrängungsverfahren)
Wirtschaftlich optimale Anpassung an die tatsächlichen Untergrundverhältnisse und auftretende Lasten (Anpassung des Verdichtungsrasters)
Verhältnismäßig kurze Ausführungszeiten
Nachfolgende Bebauung kann in kurzem zeitlichen Abstand erfolgen
Autobahnen und Teststrecken
Verbesserter Baugrund eignet sich für konventionelle Flachgründung

Zur Bemessung dieser Baugrundverbesserungsmethode wird eine Verformungsberechnung unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Steifigkeiten der Einbau- und
Bodenmaterialien z.B. nach Priebe oder mittels F.E.M. durchgeführt. Nach Fertigstellung der Rüttelstopfverdichtung wird in der Regel eine verdichtete Ausgleichsschicht aufgebracht, gegebenenfalls in Kombination mit einer Lage Geotextil, um für die Lastabtragung eine Gewölbewirkung zwischen den Säulen zu erreichen (Verhinderung des Durchstanzens).

Anwendungsbereiche

Verbesserung der Eigenschaften nicht ausreichend tragfähiger Böden (kleine Säulengruppe unter Einzel- u. Streifenfundamenten, ausgedehnter Raster unter Gründungsplatten, Dämmen, u.Ä.)
Erhöhung der Scherfestigkeit und Steifigkeit des Untergrundes
Verbesserung der Standsicherheit von Böschungen als Alternative zu einem Bodenaustausch