Schlitzwände zählen zu den Standardverfahren im Spezialtiefbau. Sie werden als Verbau- und Dichtwände für Baugrubenumschließungen, zur Abdichtung von Dämmen oder als Gründungselemente mit statischer Funktion eingesetzt. Die tiefreichenden Wandkonstruktionen aus Beton oder Stahlbeton gelten als nahezu wasserundurchlässig. Ihr Aushub erfolgt durch Seilbagger mit Schlitzwandfräsen oder Schlitzwandgreifern unter Einsatz einer Stützflüssigkeit.

Eine Schlitzwand besteht aus mehreren rechteckförmigen Einzelelementen, den sogenannten Lamellen. Diese werden mit einer Schlitzwandfräse oder einem Schlitzwandgreifer hergestellt und bilden zusammen eine durchgehende Wand. Der offene Schlitz wird durch eine Suspension gestützt, meist Bentonitsuspension. Diese verhindert das Eindringen von Grundwasser und das Nachbrechen des anstehenden Bodens.

Wann kommt das Greifer-Verfahren zum Einsatz?

Beim DHG-Verfahren (Diaphragm Hydraulic Grab) erfolgt der Aushub in Zyklen. Ein Zyklus besteht aus dem Einfahren des Greifers in den Schlitz, dem Lösen des Bodens an der Sohle und dem Herausbefördern des gelösten Bodenmaterials. Der Greifer wird in den Schlitz abgelassen und der Boden zyklisch gefördert. Auch hier stabilisiert eine Stützsuspension den offenen Schlitz.

Je nach Anforderung stehen zwei unterschiedliche Greifersysteme zur Verfügung, die für übliche Wanddicken von 600 mm bis 1.500 mm oder auch breiter geeignet sind. Zum Nachweis der Vertikalität werden immer Messsysteme installiert. Mit dem DHG V Schlitzwandgreifer von BAUER Maschinen sind Schlitzlängen von bis zu 3.800 mm und Schlitzbreiten bis 1.500 mm möglich.

Nach Fertigstellung des Schlitzes werden Fugenelemente und der Bewehrungskorb in den Schlitz eingebracht, welcher in einem weiteren Schritt betoniert wird. Die Suspension, die dabei verdrängt wird, durchläuft eine Entsandungsanlage und wird dem Suspensionskreislauf zur Wiederverwendung zugeführt.

Gefräste Schlitzwände: kontinuierlicher Aushub bis in große Tiefen

Schlitzwandfräsen werden verwendet, um Schlitzwände mit regulären Wanddicken von 600 mm bis 1.500 mm oder breiter herzustellen – und das bis in Tiefen von 250 m. Insbesondere bei harten bis sehr harten Bodenverhältnissen und bei großen Schlitztiefen kommen Schlitzwandfräsen zum Einsatz. Im Gegensatz zum Greifer arbeitet die Schlitzwandfräse beim Aushub kontinuierlich.

Schlitzwandfräsen arbeiten mit zwei gegenläufig rotierenden Fräsrädern, die den Aushub kontinuierlich lösen, und das in unterschiedlichsten Bodenarten bis hin zu härtestem Fels. Bei dem Verfahren lösen die Fräsräder das anstehende Material, das sich mit der Suspension im Schlitz vermischt. Eine Förderpumpe, die im Fräsrahmen verankert ist, befördert das in der Suspension gelöste Material nach oben.

Das gelöste Fräsgut lässt sich somit innerhalb der nach oben gepumpten Stützflüssigkeit aus dem Schlitz fördern. Die dadurch verunreinigte Stützflüssigkeit wird in einer Entsandungsanlage gereinigt und erneut dem Schlitz zugeführt. Bei diesem Schritt werden die Feststoffe von der Stützsuspension getrennt. Die Suspension wird gleichzeitig zur Wiederverwendung zurück in den Suspensionskreislauf gepumpt und steht wieder zur Verfügung.

Systemkomponenten: Trägergerät, Fräse und Aufbereitung

Das Schlitzwandfräsen-Paket besteht aus einer Schlitzwandfräse, dem Seilbagger als Trägergerät, einem Schlauchtrommelsystem und einer entsprechenden Entsandungsanlage. Die Fräse besteht aus folgenden Hauptkomponenten: Fräsrahmen, Fräsräder mit Hydraulikmotoren, Absaugpumpe und Steuerklappen. Schlitzwandfräsen verfügen meist über hydraulische Steuerklappen am Fräsrahmen, die die Fräse innerhalb des Schlitzes ausrichten.

Als Trägergeräte dienen robuste Hydroseilbagger, etwa die HS-Serie von Liebherr. Die Wahl des Aushubwerkzeugs – Schlitzwandfräse oder Schlitzwandgreifer – hängt im Wesentlichen von der Bodenbeschaffenheit sowie von der Schlitztiefe ab.

Verfahrensentwicklung und Marktrelevanz

Kaum ein anderes Verfahren hat den Spezialtiefbau seit Mitte der 1980er Jahre so stark verändert wie die Schlitzwandtechnik. Ein Meilenstein war 1984/85 die Einführung der ersten BAUER-Schlitzwandfräse. Seit damals haben sich Schlitzwände zu einem Standardverfahren im Spezialtiefbau entwickelt.

Das Schlitzen zählt zu den erschütterungsarmen Verfahren. Daher können Schlitzwände auch unmittelbar vor anstehenden Gebäuden erstellt werden. Die Schlitzwandtechnik ermöglicht die Herstellung von nahezu wasserundurchlässigen Wandkonstruktionen. Sie dienen heute als Verbau- und Dichtwände – etwa um Baugrubenumschließungen herzustellen oder auch Dämme abzudichten – oder auch als Gründungselemente mit statischer Funktion.

Im Einphasen-Verfahren verbleibt eine selbsterhärtende Suspension im Schlitz. Im Zweiphasenverfahren wird die Stützflüssigkeit nach Erreichen der Endtiefe aus dem Schlitz abgepumpt und beispielsweise gegen Beton ausgetauscht. Im Kombinationsverfahren werden zusätzlich Betonfertigteile, Stahlelemente oder Dichtungsbahnen in die noch nicht erstarrte Suspension eingebaut.