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Fachgerechtes Verschließen von Bohrkernentnahmestellen

Welches Verfahren und welche Verfüllmaterialien sind geeignet sind, um Bohrkernentnahmestellen dauerhaft und langlebig zu verschließen?

Hintergrund

Das Bild zeigt die Untersuchungen der Bohrkernentnahmestellen Untersuchungen der Bohrkernentnahmestellen

Die BASt hat ein externes Forschungsvorhaben zum fachgerechten Verschließen von Bohrkernentnahmestellen an die Bergische Universität Wuppertal vergeben. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden verschiedenste Mischgutvarianten als Verfüllmaterial für Bohrlöcher zunächst im Labor untersucht und bewertet. Die Bewertungen (der Ergebnisse der verschiedenen Versuche) führten dazu, dass zwei Mischgutvarianten ausgewählt wurden, die auf dem duraBASt als Verfüllmaterial für Bohrlöcher eingesetzt wurden. Das Belastungssfeld mit den verfüllten Bohrkernentnahmestellen wurde mit dem Mobile Load Simulator MLS30 belastet.

Konzept

Das Belastungsprogramm sah vor, dass das Belastungsfeld mit einem Super-Single Standard Lkw Reifen und einer Radlast von 50 kN überrollt wurde. Die Anordnung der Bohrkernentnahmestellen orientierte sich an einem speziell entwickelten Schema, um verschiedene Belastungssituationen abzubilden. Dabei wurden die mittig angeordneten Bohrkerne vollflächig (pro Mischgutvariante des Verfüllmaterials zwei Positionen), die versetzt angeordneten Bohrkerne nur häfltig (pro Mischgutvariante des Verfüllmaterials drei Positionen) überfahren. Weiterhin ermöglicht dieses Schema versuchsbegleitende Messungen, um das verfüllte Bohrloch detailliert zu untersuchen.

Ziel

Die Untersuchungen sollten Aufschluss darüber geben, welches Verfahren und welche Verfüllmaterialien geeignet sind, um Bohrkernentnahmestellen dauerhaft und langlebig zu verschließen.

Untersuchungen

Die Belastungsfläche wurde mit dem MLS30 für zwei Monate belastet (das entspricht 1,6 Millionen Überrollungen). Die BASt hat zusammen mit dem Forschungsnehmer in regelmäßigen Abständen das Belastungsfeld und im Speziellen die Verfüllungen untersucht.

Nach rund sieben Wochen Belastungsbetrieb wurden mittels Mobile Load Simulator MLS30 insgesamt eine Million Überrollungen auf die Belastungsfläche mit eingebauten Bohrkernverschlüssen aufgebracht. Während dieser Zeit wurde in vorher definierten Zeitabständen die Belastung unterbrochen, um unterschiedliche Messungen zur Dokumentation durchzuführen. Die Belastungsversuche liefen bis Mitte August 2018 und wurden nach 1,6 Millionen Überrollungen abgeschlossen.

zwei Bilder zeigen verfüllte Bohrkernentnahmestellen nach Überrollungen mit dem MLS30 Links: Verfüllte Bohrkernentnahmestellen nach 750.000 Überrollen mit dem MLS30 - rechts: Bohrkernverschluss nach einer Millionen Überrollungen

Fazit

Zusammenfassend kann ein positives Fazit der Belastungsversuche mit dem MLS30 auf dem duraBASt gezogen werden. Die Verschlüsse beider Varianten haben die hohen Beanspruchungen von 1,6 Millionen Überrollungen in neun Wochen bei hohen Lufttemperaturen überstanden. Es kam zu keinen Ausbrüchen oder Totalversagen der Deckschichtersatzmaterialien. In der Rollspur haben sowohl das Heißmischgut (HMG) als auch das Kaltmischgut (KMG) gut abgeschnitten. Die Setzungen fanden annähernd höhengleich mit der umgebenden Originalkonstruktion statt. Lediglich die Profilabdrücke des Super-Single Reifens an der Oberfläche der Verschlussvariante aus HMG fallen negativ ins Gewicht, sind allerdings durch die spurtreue Belastung bei extremen Randbedingungen zu erklären. Am Rand der Rollspur liefert das HMG bessere Ergebnisse als das KMG. Im überrollten Bereich findet auch hier bei beiden Verschlussvarianten eine höhengleiche Setzung wie bei der umgebenden Originalkonstruktion statt. Außerhalb des belasteten Bereichs sind insbesondere bei der Verschlussvariante aus KMG starke Verdrückungen festzustellen.