Schlitzwandfräse

Die Schlitzwandfräse ist ein spezialisiertes Baugerät für den präzisen Aushub tiefer, schmaler Schlitze unter Stützflüssigkeit. Sie kommt vor allem in dichten Innenstadtlagen und im Spezialtiefbau zum Einsatz, wenn geringe Erschütterungen, exakte Vertikalität und hohe Schlitzqualitäten gefordert sind. In zahlreichen Projekten berühren sich die Aufgaben der Schlitzwandherstellung mit dem Betonabbruch und Spezialrückbau: Öffnungen, Anschlüsse und spätere Anpassungen an Schlitzwänden werden häufig mit kontrollierten Trenn- und Spaltverfahren ausgeführt. Hier kommen in der Praxis unter anderem Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte sowie passende Hydraulikaggregate der Darda GmbH zum Einsatz, um massive Bauteile vibrationsarm zu lösen, Kanten sauber zurückzuschneiden oder Bewehrung geordnet zu trennen.

Definition: Was versteht man unter Schlitzwandfräse

Unter einer Schlitzwandfräse versteht man einen hydraulisch angetriebenen, krangeführten Fräskörper mit zwei gegenläufig rotierenden Fräsradsätzen, der einen Erd- oder Felsboden schneidend abträgt. Der Aushub erfolgt unter Stützflüssigkeit (meist Bentonitsuspension oder Polymerflüssigkeit), die den Schlitz stabilisiert, Feinteile bindet und den Materialtransport ermöglicht. Die Fräse wird abschnittsweise (Paneele) geführt, der ausgehobene Schlitz wird im Anschluss mit Bewehrungskörben bestückt und mit Beton verfüllt. Das Verfahren wird für Dicht- und Verbauwände, Baugrubenumschließungen, Fundamente und Tunnelanschlüsse genutzt und ist für große Tiefen und hohe Maßhaltigkeit ausgelegt.

Funktionsweise und Aufbau

Eine Schlitzwandfräse besteht im Kern aus dem Fräskörper (Fräspaket) mit zwei Fräsrädern, einem Hydraulikantrieb, Gewichts- und Führungselementen, einer Aufhängung am Kran oder am Kellysystem sowie Leitungen für Stützflüssigkeit und Aushub. Die rotierenden Fräsräder lösen Boden oder Fels; das Material wird gemeinsam mit der Stützflüssigkeit über interne Kanäle abgeführt und an der Oberfläche separiert. Sensorik überwacht Vertikalität, Drehmoment, Vorschub und Tiefe. Die Stützflüssigkeit wird kontinuierlich konditioniert, um die Schlitzstabilität sicherzustellen. Dank des hohen spezifischen Drehmoments können auch dichte Böden und anstehender Fels effizient bearbeitet werden.

Einsatzgebiete und Bauablauf

Schlitzwandfräsen kommen überall dort zum Einsatz, wo tiefe, schmale und tragfähige Wände mit geringen Erschütterungen und hoher Präzision erforderlich sind. Typische Anwendungen sind Baugrubenumschließungen für Hochbauten, Infrastrukturbauwerke, Tunnelanschlüsse, Dichtwände in Wasserbau- und Hafenprojekten sowie Gründungsmaßnahmen im Innenstadtbereich.

Typischer Bauablauf

• Herstellung einer Leitwand zur Führung und Abdichtung der Stützflüssigkeit an der Oberfläche
• Einsetzen der Fräse, Anfahren der Solltiefe, kontinuierlicher Abtrag unter Stützflüssigkeit
• Abtransport und Separierung des Ausbruchmaterials, Aufbereitung der Stützflüssigkeit
• Einheben der Bewehrungskörbe, Betonage des Paneels im Kontraktorverfahren
• Wiederholung paneelweise, Ausführung von Fugen- und Verbindungselementen

Im Zuge der Baugrube werden später Kapphöhen hergestellt, Öffnungen für Anker oder Verbindungen geschaffen. Für diese Nacharbeiten bieten sich bei massiven Bauteilen häufig Betonzangen oder Stein- und Betonspaltgeräte an, um Kanten zu definieren, Kopfbeton abzutragen oder Durchbrüche erschütterungsarm herzustellen – besonders relevant im Spezialrückbau und bei Entkernung und Schneiden in Bestandsumgebungen.

Stützflüssigkeiten und Geotechnik

Die Qualität der Stützflüssigkeit beeinflusst Stabilität, Reibungsverhalten und Reinigungsgrad des Schlitzes. Bentonitsuspensionen bieten bewährte Filterkuchenbildung, Polymersuspensionen ermöglichen häufig eine geringere Schlammproduktion und erleichtern die Reinigung. Wichtige Parameter sind Dichte, Viskosität, Sandgehalt und Gelbildung. Geologisch variierende Schichten, Grundwasserstände und Hindernisse (z. B. Findlinge, Altgründungen) bestimmen die Wahl der Werkzeuge (Meißel, Picks, Frässcheiben) und die Fahrweise (Drehzahl, Vorschub, Spülmenge).

Präzision, Toleranzen und Qualitätssicherung

Für die Gebrauchstauglichkeit der Schlitzwand sind Vertikalität, Schlitzbreite, Paneelgeradheit und die Qualität der Kontaktfugen entscheidend. Moderne Systeme erfassen Neigung und Tiefe in Echtzeit. Die Qualitätssicherung umfasst Messungen an der Leitwand, Prüfungen der Stützflüssigkeit, Sedimentkontrollen am Schlitzgrund sowie Dokumentation der Betonage. Saubere Kanten und definierte Anschlussflächen erleichtern spätere Durchbrüche oder den Anschluss von Decken. Wenn nach dem Erdaushub der Kopfbereich auf Kapphöhe gebracht wird, können Betonzangen für kontrollierte Abbrüche und das Freilegen von Bewehrung eingesetzt werden; bei besonders massiven Wandköpfen sind Stein- und Betonspaltgeräte eine vibrationsarme Option.

Schnittstellen zu Abbruch- und Trenntechnik

Die Herstellung von Schlitzwänden steht häufig in engem Bezug zu nachfolgenden Trenn- und Rückbauarbeiten:

• Kopfbetonabtrag: Nach dem Aushub der Baugrube wird der Wandkopf auf die endgültige Höhenlage abgetragen. Betonzangen ermöglichen das gezielte Lösen von Beton bei geringer Erschütterung, die freigelegte Bewehrung kann anschließend mit Stahlscheren getrennt werden.
• Öffnungen und Anschlüsse: Für Anker, Medienführungen oder Tür-/Tunneldurchbrüche sind definierte Aussparungen herzustellen. In dicken Wandquerschnitten helfen Stein- und Betonspaltgeräte bei der kontrollierten Rissinitiierung; für Restquerschnitte kommen Kombischeren oder Multi Cutters in Frage.
• Rückbau temporärer Elemente: Leitwände, Hilfsfundamente und Einbauten werden mit Betonzangen und geeigneten Hydraulikaggregaten effizient rückgebaut.

In felsigen Bereichen oder bei Felsabbruch und Tunnelbau kann die Fräse auf Hindernisse stoßen. Das Freilegen oder Vorlösen solcher Zonen mit Stein- und Betonspaltgeräten unterstützt den Fräsfortschritt, ohne empfindliche Nachbarbebauung durch Vibrationen zu belasten. Bei Sondereinsatz (z. B. beengte Innenstädte, Schutz historischer Bausubstanz) ist diese Kombination oft vorteilhaft.

Leistungsparameter und Auswahlkriterien

Bei der Auswahl einer Schlitzwandfräse stehen folgende Kennwerte im Fokus:

• Schlitzbreite und -tiefe: Übliche Breiten liegen im Bereich 600–1500 mm; Tiefen von 50–100+ m sind abhängig von Geologie, Kranleistung und Stützflüssigkeitsmanagement.
• Drehmoment und Leistung: Hohe Drehmomente sichern Fortschritt in dichten Böden und Fels; die Hydraulikversorgung muss stabil und leistungsfähig sein.
• Vertikalitätskontrolle: Präzise Sensorik und Steuerung reduzieren Korrektfahrten und verbessern die Qualität der Paneelfugen.
• Förder- und Separationssystem: Effiziente Schlammführung, Siebung und Desanding/Desilting sind maßgeblich für Wirtschaftlichkeit und Qualität.
• Kran und Logistik: Traglast, Hakenhöhe, Schlauch- und Energieführung, Baustellenlayout und Anlieferlogistik bestimmen die Machbarkeit.

Für Begleit- und Nacharbeiten an der Wand sind passende Anbaugeräte zu berücksichtigen. Hydraulikaggregate der Darda GmbH stellen die notwendige Energie für Betonzangen, Steinspaltzylinder oder Stahlscheren bereit und sorgen für konstante Leistung bei beengten Platzverhältnissen.

Betrieb, Wartung und typische Störungen

Ein zuverlässiger Betrieb setzt geschultes Personal, geordnete Baustellenlogistik und sorgfältige Wartung voraus. Verschleißteile an Fräsrädern und Dichtungen sind frühzeitig zu erneuern. Störungen äußern sich etwa durch erhöhtes Drehmoment, reduzierte Förderleistung oder abnehmende Vertikalität. Gegenmaßnahmen reichen von der Anpassung der Stützflüssigkeit über Werkzeugwechsel bis zur temporären Änderung der Fahrstrategie. Eine saubere Separationskette minimiert Sedimentablagerungen im Schlitz und reduziert das Risiko von Havarien.

Arbeitssicherheit und Umweltschutz

Sicherheit und Umweltschutz besitzen hohe Priorität. Relevante Aspekte sind das Handling der Stützflüssigkeit, die Sicherung der Leitwandbereiche, die Kontrolle von Emissionen (Lärm, Feinstaub) und die sichere Hebe- und Anschlagtechnik. Bei Nacharbeiten an der Schlitzwand unterstützen Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte ein erschütterungsarmes Vorgehen. Angaben zur Arbeitssicherheit sind grundsätzlich projekt- und landesspezifisch zu bewerten; verbindliche Vorgaben ergeben sich aus den einschlägigen Regelwerken und Genehmigungen.

Alternativen und Abgrenzung

Als Alternative zur Schlitzwandfräse können Schlitzwandgreifer (mechanischer Aushub unter Stützflüssigkeit) geeignet sein, insbesondere in weicheren Böden oder bei geringeren Anforderungen an die Vertikalität. Für Baugrubenumschließungen kommen zudem Pfahlwände (Bohrpfähle, überschnittene Pfähle) oder Mixed-in-Place-Verfahren in Betracht. Die Wahl des Systems richtet sich nach Geologie, Platzverhältnissen, zulässigen Erschütterungen, erforderlicher Dichtigkeit und den Planungszielen.

Planung und Schnittstellenkoordination

Eine erfolgreiche Ausführung erfordert die enge Abstimmung zwischen Planenden, Bauleitung, Spezialtiefbau und Rückbaugewerken. Wesentliche Punkte sind die Festlegung der Paneellängen, das Fugen- und Abdichtungskonzept, die Bewehrungskorbgeometrie, die Betonrezeptur sowie die spätere Erreichbarkeit für Nacharbeiten. Wo Öffnungen, Anker oder Durchdringungen vorgesehen sind, sollten diese frühzeitig mit der geplanten Trenn- und Spalttechnik (z. B. Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte) koordiniert werden, um zusätzliche Eingriffe zu minimieren.

Praxisnahe Hinweise für die Ausführung

1. Leitwand präzise herstellen, um Vertikalität und Dichtigkeit zu stützen.
2. Stützflüssigkeit laufend prüfen (Dichte, Viskosität, Sandgehalt) und dokumentieren.
3. Werkzeugwahl an Geologie ausrichten; in harten Zonen rechtzeitig Meißel und Picks wechseln.
4. Separationsanlage leistungsfähig dimensionieren, um konstante Qualität sicherzustellen.
5. Nacharbeiten früh einkalkulieren: Kopfbeton und Öffnungen lassen sich erschütterungsarm mit Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten herstellen.
6. Bewehrungstrennungen geordnet planen; Stahlscheren oder Kombischeren sauber zuführen.

Anwendungsbezug zu Einsatzbereichen

Im Betonabbruch und Spezialrückbau geht es häufig um selektives Lösen und Trennen an bestehenden Schlitzwänden, etwa beim Einbinden neuer Bauwerksteile. Entkernung und Schneiden erfordert definierte Öffnungen und Kanten – hier punkten kontrollierte Spalt- und Zangenverfahren. Bei Felsabbruch und Tunnelbau treffen Schlitzwände auf wechselnde Gebirge; vorbereitende Spalttechniken können Fräsarbeiten beschleunigen. In der Natursteingewinnung spielt die Schlitzwandfräse keine direkte Rolle, jedoch sind Kenntnisse über Spaltverhalten und Felsmechanik für angrenzende Arbeiten nützlich. Sondereinsätze wie Arbeiten in sensibler Nachbarschaft profitieren von erschütterungsarmen Methoden.

Digitale Unterstützung und Dokumentation

Moderne Schlitzwandfräsen erfassen Prozessdaten zu Neigung, Tiefe, Drehmoment und Förderströmen. Die Auswertung unterstützt die Qualitätssicherung, erleichtert die Nachweisführung und verbessert die Abstimmung mit angrenzenden Gewerken. Eine strukturierte Dokumentation der Stützflüssigkeitsparameter und der Betonage ist ebenso wichtig wie die protokollierte Ausführung von Nacharbeiten mit Betonzangen oder Steinspaltzylindern, um die Bauwerksintegrität nachvollziehbar zu halten.