Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt

Instandsetzung der Torsionslager und der Sieltore im Wehrfeld 5 am Eider-Sperrwerk

Datum 01.03.2018

Am Eider-Sperrwerk wurden zum Wiederholten Male zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen...

Zum einen wurden die statisch unterbewehrten Torsionslager durch Gewindestangen verstärkt. Zum anderen wurden sämtliche kritischen Punkte der Sieltore instand gesetzt. Die Baumaßnahme hatte es auch aufgrund der vielen Randbedingungen in sich

Schadenbeschreibung:


Torsionslager

  • Teilweise Risse ≥0,2mm im Rosettenbereich und auch im Bereich der Schleifflächen und an der übrigen Wandseitenfläche
  • Durchgehender wasserführender Trennriss in der senkrechten Betonierabschnittsfuge (BA 2/4) am Wehrpfeiler 1, binnen (Nord)
  • Erhöhte Chloridgehalte, die nach Untersuchungen der BAW derzeit noch nicht zur Korrosion der Bewehrung führen
  • Verdacht auf Schalenrisse im Bereich der Rosetten konnte nach Untersuchung von Bohrkernen nicht bestätigt werden

Sieltore

  • Stark korrodierte Bolzen in sämtlichen Knotenpunkten an den Stützarmen der Sielverschlüsse
  • Geschädigte Schweißnähte an den Knotenpunkten der Stützarme und im Anschlussbereich der Stützarme an die äußere Stauhaut des Sieltores
  • Querschnittsabminderungen in den kritischen Punkten im Inneren des Außenverschlusses

eingehauster Sanierungsbereich Eider-Sperrwerk Eingehauster Sanierungsbereich Eider-Sperrwerk Eingehauster Sanierungsbereich

Ziel:

Torsionslager:
Ziel ist es eine Abdichtung und Verstärkung der Außenseiten der Rosetten zu erreichen. Die Innenseiten der Rosetten weisen eine ausreichende Trag- und Betriebssicherheit auf.
Weiterhin soll eine Betoninstandsetzung der Seitenwände durchgeführt werden mit der Zielsetzung alle Betonabplatzungen und Risse mit Rissweiten ≥0,2mm zu beheben. Aufgetretene Trennrisse in Bauabschnittsfugen sollen ebenfalls dauerhaft geschlossen werden.

Sieltore:
Die Krafteinwirkungen auf die Sieltore sollen in den kritischen Punkten (Krafteinleitungspunkte) sicher und dauerhaft übertragen werden können, damit die Betriebssicherheit des Sperrwerks weiter aufrecht erhalten bleibt.

Bauablauf:

  • Schließen der Verschlüsse im Wehrfeld
  • Installation des Sohldruckmesssystems und der Entlastungsventile
  • Abdichtung der Sielverschlüsse durch Taucher
  • Trockenlegung des Wehrfeldes mit begleitenden Sohlwasserdruckmessungen und Alarmsystem bei Überschreitung des statisch zulässigen Wertes
  • Reinigungsarbeiten im Bereich der Sohle und der Seiten-wände der Pfeiler nach Trockenlegung
  • Gerüstbauarbeiten an den Torsionslagern und den Stütz-armen
  • Bauwerksprüfungen der Sohle und Seitenwände gem. VV-WSV 2101
  • Ausbau der Lenker zwischen dem Außenhebel und dem Sielverschluss um den Außenhebel unabhängig vom Sielverschluss in Höchststellung fahren zu können.
  • Zerstörungsfreie Ortung der vorhandenen Bewehrung im Bereich der Rosetten
  • Herstellung von Kernbohrungen für die Gewinde-Anker als Bestands- Verstärkung
  • Endoskopische Untersuchung der Bohrlöcher
  • Einbau der Gewinde-Anker
  • Wiederherstellung der Verbindung zwischen Außenhebel und Lenker des Sielverschlusses
  • Abdichten der Betonoberfläche durch Rissverpressungen
  • Abstrahlen der Stützarme (SA 2,5)
  • Abstrahle sämtlicher kritischer Punkte (SA 2,5)
  • Prüfung sämtlicher Schweißverbindungen
  • Austausch der korrodierten Bolzen
  • Ausbesserung der Schweißverbindungen
  • Konservieren der Stützarme
  • Konservierung der kritischen Punkte

Randbedingungen:

n-1 Betrieb (= von den fünf vorhandenen Toren können nur vier genutzt werden, eines bleibt verschlossen)


Um eine dauerhafte Zugänglichkeit der instand zu setzenden Bereiche unabhängig von den Tideströmungen und den Wasserstandsschwankungen zu gewährleisten, wird der binnen- und außenseitige Sielverschluss des jeweiligen Wehrfeldes geschlossen. Die Tore bleiben während der gesamten Bauzeit geschlossen. Es wird während der Bauzeit somit ein n-1-Betrieb gefahren. Die Ebb-und Flutströmung fließt durch die 4 verbleibenden Wehrfelder. Durch die Fließquerschnittsminderung, werden sich die Strömungsgeschwindigkeiten vergrößern.

Dies führt zur Verstärkung von Turbulenzen und Verwirbelungen. Die vorhandenen, verbauten Kolke können sich dadurch verändern und müssen daher durch kurze Peilintervalle beobachtet werden. Die Ergebnisse der Peilungen werden ausgewertet. Bei erheblichen Kolkveränderungen werden frühzeitig Sicherungsmaßnahmen in Form von Sandsackeinbauten ergriffen, um unkontrollierbare Entwicklungen zu vermeiden. Treten dennoch weitere Kolke auf, müsste im äußersten Notfall die Baugrube geflutet werden (Tore werden geöffnet).

Sohldruckmessungen BAW
Nach erfolgter Torschließung, wird das Wehrfeld trockengelegt. Während der Trockenlegung müssen zur Verhinderungen von Beschädigungen der Sohle durch den Auftrieb die Sohldrücke ständig überwacht werden. Dafür wird vor der Trockenlegung in Zusammenarbeit mit der BAW ein Sohldruckmesssystem auf der Sohle des Wehrfeldes installiert. Die Installation erfolgt nach dem Schließen der Tore durch WSA Taucher. Das Planungskonzept der BAW sieht vor, 4 Druckmessdosen zu installieren, zudem sollen 2 Entlastungsventile eingebaut werden. Bei einer Überhöhung des Sohldruckes kann der Druck durch das Öffnen der beiden Entlastungsventile wieder herabgesetzt und somit gesteuert werden.


Sanierter Bereich Torsionslager Sanierter Bereich Sanierter Bereich

Schadstoffbelastung der Sanierungsbereiche
Eine weitere Randbedingung der Maßnahme ist die PAK- und Asbestbelastung der zu sanierenden Bereiche. Hier wurde im Vorfeld eine Fachkraft für die Beratung im Umgang mit Gefahr-stoffen (PAK und Asbest) zur Aufstellung des Sanierungskonzeptes beauftragt.

Jeder Sanierungsbereich muss separat ein-gehaust werden. Vor Beginn der Strahlarbeiten wird die Einhausung durch Absauganlagen unter Unterdruck gesetzt. Die Arbeitsbereiche können aus Sicherheitsgründen nur über eine 4-Kammer Personenschleuse erreicht werden. Nach dem Abstrahlen darf das Gerüst erst nach erfolgter Schadstofffreimessung durch den Schadstoffexperten betreten werden.


Für die Arbeitssicherheit wird während der gesamten Bauzeit ein Hebegerät mit Arbeitskorb auf dem Sperrwerk vorgehalten. So können Personen ständig zusätzlich zum Treppenturm in den Baubereich gelangen und notfalls auch aus dem Baubereich geborgen werden.