[25]3Grundlagen

In diesem Abschnitt soll kurz - und vereinfacht - ein Einblick in die physikalischen und geotechnischen Grundlagen gegeben werden. Einleitend werden zunächst die wichtigsten Begriffe definiert, um im Folgenden die verschiedenen Bodenarten, den Erddruck, Einflussfaktoren auf Baugruben sowie verschiedene Einsturzarten näher zu betrachten.

3.1Begrifflichkeiten

Im Verlauf des Buches werden wiederkehrend bestimmte Begrifflichkeiten genutzt, die schnell untereinander verwechselt werden können. Um Klarheit zu schaffen, soll dieser Abschnitt die einzelnen Fachausdrücke erklären, um Missverständnissen vorzubeugen.

Bodenplatten

Die Bodenplatten dienen dem gleichmäßigen Verteilen von Gewicht. Sie werden um die eingestürzte Baugrube ausgelegt (Bild 8). Als Bodenplatte können beispielsweise handelsübliche OSB-Platten genutzt werden.

Je nach Lagermöglichkeit können die Größen natürlich variieren. Wichtig ist:

• Keine zu kleinen Maße wählen, da sonst eine Vielzahl von Bodenplatten ausgebracht werden muss und durch die kleinere Auflagefläche der aufgebrachte Druck weniger weitflächig verteilt wird.

• Keine zu großen Maße wählen, damit das Gewicht nicht zu hoch wird und die Platten unhandlich werden.

[26]Rettungsverbau

Der Rettungsverbau (Bild 9) wurde in den USA entwickelt und ist dort ein Standardverfahren, um eingestürzte Baugruben auszusteifen. Sein genauer Aufbau wird in Kapitel 5.1.3 »Verbau« Schritt für Schritt erklärt.

[27]Rettungstafel und HLF-Tafel

Die Rettungstafel (Bild 10) wird paarweise im Rahmen des Rettungsverbaus in die Baugrube abgelassen und mittels mehrerer Rettungs- oder Baustützen stabilisiert. Neben den Rettungstafeln gibt es auch eine kleinere Version, sogenannte HLF-Tafeln, die platzsparend bei Bedarf auch auf einem erstangreifenden Löschfahrzeug verladen werden können (Bild 11).

[28]Sofort-Stütze

Die Sofort-Stütze beschreibt den optionalen Vorgang, bei dem unmittelbar nach oder parallel zum Sichern der freien Flächen um die Baugrube herum ein Rettungstafelpaar in Höhe des Patientenkopfes abgelassen und mit einer Rettungs- oder Baustütze gesichert wird (Bild 12). Die Sofort-Stütze dient der Herstellung eines schnellen Patientenschutzes, sie ist Teil der Phase 1 des Rettungsverbaus, der »Primärsicherung«. Das Vorgehen wird in Kapitel 5.1.3 »Verbau« genauer beschrieben.

[29]Verfüllen

Die Begrifflichkeit beschreibt den Vorgang des Auffüllens von entstandenen Hohlräumen zwischen einer Rettungstafel und der dahinterliegenden Grubenwand zum Herstellen eines Kraftschlusses. Das Verfüllen kann beispielsweise durch den Einsatz eines Niederdruckkissens oder durch das Auffüllen mittels Erde oder Holz stattfinden.

[30]Gurthölzer (innen)

Unter gewissen Umständen kann das Setzen von innenliegenden Gurthölzern notwendig, beziehungsweise sinnvoll, sein. Dabei handelt es sich um Kanthölzer (16 × 16 cm), die vor Positionierung der Rettungsstützen, beziehungsweise unter Umständen auch vor der Sofort-Stütze, in die Grube abgelassen werden. Sie dienen zum einen der gleichmäßigen Kraftverteilung und stellen zum anderen sicher, dass alle Rettungs- oder Baustützen auf gleicher Höhe angebracht werden (Bild 14). Durch den Einsatz von innenliegenden Gurthölzern kann außerdem, je nach eingesetztem Gerät, die Anzahl der eingesetzten Rettungs- oder Baustützen reduziert werden.

[31]Gurtholz (außen)

Das außenliegende Gurtholz kann eine Alternative für das Verfüllen sein. Durch den Einsatz eines außerhalb der Rettungstafeln liegenden Gurtholzes (Kantholz 16 × 16 cm) kann gegebenenfalls schnell und einfach ein großflächiger Kraftschluss hergestellt werden (Bild 15).

[32]Abstützung (außen)

Ragt, z.B. aus materialtechnischen Gründen, eine Rettungstafel deutlich über die Grubenkante hinaus (Bild 16a) oder ist aufgrund eines größeren Hohlraums das Verfüllen unmöglich, kann durch das Setzen einer äußeren Abstützung der Rettungsverbau stabilisiert und so Kräfte abgeführt werden. Auf das Ab- bzw. Weiterleiten der anfallenden Kräfte ist zu achten.

[33]Brücke

Bei der Brücke handelt es sich um eine Holzkonstruktion, die um die Grube herum errichtet werden kann (Bild 17). Sie eignet sich besonders für die Sicherung von Baugruben, die im Kantenbereich abbruchgefährdet sind.

Auf diese Weise kann vermieden werden das vom Einsturz bedrohte Erdreich direkt betreten zu müssen. Die dritte Bohle mittig verhindert das Durchbiegen der Brücke.

Rettungsstütze

Bei den Rettungsstützen (Bild 18) handelt es sich um ein - je nach Hersteller - modulares System, bei dem die Stützen mit Druckluft beaufschlagt werden können. Dieses Vorgehen ermöglicht das Sichern einer Baugrube, ohne sie betreten zu müssen. Je nach Bauart können außerdem verschiedene Köpfe und Verlängerungen aufgesetzt und so zum Beispiel auch schräge Grubenwände gesichert werden. Im Idealfall wird im Tiefbaubereich mit zwei flexiblen, auf Gelenken gelagerten Kopfplatten gearbeitet.

Ihre Flexibilität und Belastbarkeit sowie die Möglichkeit des Drucklufteinsatzes heben die Rettungsstützen von den nach Norm (DIN 14555-3:2016-12) auf einem Rüstwagen vorhandenen Kanalstreben oder Baustützen (Windenstützen, Bild 19) ab.

[34]Achtung:

Kleinere Kanalstreben sowie Windenstützen können für den (Rettungs-)Verbau mit nur zwei Stützen ungünstig sein, weil diese bereits vor der Rettungstafel versagen. Die aus Holz bestehenden Rettungstafeln kündigen eine Überlastung durch Knacken und Verformen an. Es gilt: »Holz spricht, bevor es bricht.«

Ein Versagen der Kanalstreben oder Windenstützen könnte dagegen ohne Vorwarnung geschehen. Dementsprechend ist je nach Tiefe der Grube bei Einsatz von Stützen mit geringer Tragfähigkeit die Anzahl der Stützen zu erhöhen. Für weitere Informationen zur Belastungskapazität der verschiedenen Stützen sowie der Rettungstafeln siehe Kapitel 6.

[36]3.2Bodenmechanik

Bodenmechanik bezeichnet ein Sachgebiet der Geotechnik, in dem es um das Verständnis des Verhaltens des Bodens unter einer Last und der Wirkung des Bodens auf Bauwerke geht.

Um dieses zu bewerten, müssen die physikalischen Eigenschaften eines Bodens bestimmt werden. Hierfür sind aufwendige Untersuchungen und Versuche notwendig. Jeder Bauherr eines Einfamilienhauses kennt den Begriff des »Baugrundgutachtens«. Ein solches Gutachten muss für jedes neu zu errichtende Bauwerk erstellt werden. Auf seiner Basis kann z.B. ein notwendiges Fundament dimensioniert werden oder Maßnahmen zur Sicherung einer Baugrube ermittelt werden.

Bei einem Einsatz sind die Durchführung und Interpretation solcher Messungen zeitlich unmöglich. Dennoch kann im Einsatzfall ein gegebenenfalls bereits existierendes Dokument wertvolle Hinweise liefern, beispielsweise zur Standfestigkeit des Bodens oder zur Höhe des Grundwasserspiegels. Für die Interpretation des Gutachtens sollte auf eine damit vertraute Person (z.B. Baufachberater) zurückgegriffen werden.

3.3Bodenarten

Großen Einfluss auf die Arbeit von Rettungskräften hat die Art, beziehungsweise die Zusammensetzung, des Bodens.

Diese kann mit einem drei Phasen Modell beschrieben werden. Neben einer festen Komponente, dem sogenannten Korngefüge aus den Materialkörnern, existiert eine flüssige Komponente. Konkret handelt es sich um Wasser zwischen den Körnern. Als dritter Part kann eine Gasphase bestehend aus Luft in einzelnen Hohlräumen vorhanden sein. Alle Komponenten haben einen Einfluss auf das...