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Bemessung aktiver und passiver Anker für Baugruben und Hangsicherungen in Hamm

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Der hydraulische Drehbohrkopf des Klemmgeräts surrt, während das Gestänge im Quartärkies der Lippe-Aue versinkt. In Hamm bestimmen die wechselhaften Lockergesteinsabfolgen aus Tonmergel, Sand und Kies den gesamten Verankerungsprozess. Die Bemessung aktiver und passiver Verpressanker erfordert hier eine genaue Kenntnis der lokalen Stratigrafie, denn die Kreidemergel der Oberkreide stehen im Stadtgebiet teils wenige Meter unter Gelände an. Das Labor analysiert jede Verpressstrecke getrennt, um die Mantelreibungswerte nach DIN 1054:2021-04 korrekt anzusetzen. Nur so lässt sich die Tragfähigkeit eines Ankers verlässlich nachweisen.
Die Kombination aus innerer und äußerer Standsicherheit macht den Rechengang anspruchsvoll, besonders wenn die Baugrube nahe der Lippe oder am Datteln-Hamm-Kanal liegt. Hier spielen Porenwasserdrücke eine entscheidende Rolle, und die gewählte Ankerneigung muss auf die tatsächlichen Grundwasserstände abgestimmt sein, die saisonal um mehr als 1,5 Meter schwanken. Zusätzliche Sicherheit liefert die Abstimmung mit dem Plattendruckversuch, der Aufschluss über das Steifemodul der oberflächennahen Schichten gibt, bevor die Ankerplatte bemessen wird.

Die Herausziehfestigkeit eines Verpressankers in den Kreidemergeln von Hamm hängt stärker vom Verpressdruck ab als von der theoretischen Mantelreibung.

Unser Ansatz

Die Stadtgeschichte von Hamm ist untrennbar mit dem Bergbau und der Schwerindustrie verbunden. Jahrhundertelanger Steinkohleabbau hinterließ ein Erbe, das die Geotechnik bis heute prägt: unkontrollierte Tagesbrüche, Altschächte und großflächige Setzungsmulden durch den ehemaligen Strebbau. Wer in Hamm einen Verpressanker bemisst, muss diese anthropogenen Einflüsse in die numerische Modellierung einbeziehen. Der Kriechdruck auf die freie Ankerlänge kann in Bereichen mit altbergbaulicher Aktivität deutlich vom erwarteten aktiven Erddruck abweichen.
Die Bemessung aktiver Anker im Sinne der DIN EN 1997-1 erfordert eine sorgfältige Festlegung des charakteristischen Wertes der Herausziehwiderstandskraft Ra,k. Dazu werden in Hamm meist drei Eignungsprüfungen pro Ankergruppe gefahren, um die Streuung der Mantelreibung im Mergel-Kies-Wechsel zu erfassen. Passive Anker, die ihre Vorspannung erst durch die Verformung des zu sichernden Elements aufbauen, kommen besonders bei der Sicherung von Bahndämmen entlang der Strecke Hamm–Münster zum Einsatz, wo eine aktive Vorspannung das empfindliche Gleisbett stören würde.
Bemessung aktiver und passiver Anker für Baugruben und Hangsicherungen in Hamm
Technisches Referenzbild — Hamm

Örtliche Baugrundfaktoren

Die Spanne zwischen den trockenen Sandböden der Soester Börde im Süden und den wassergesättigten Auelehmen im Norden des Stadtgebiets führt zu einem extrem heterogenen Baugrund. Genau diese Kontraste sind das Risiko bei der Bemessung. Ein Anker, der im Bereich Pelkum mit 300 kN Gebrauchslast einwandfrei getestet wurde, kann in der Lippeaue bei Bockum-Hövel unter derselben Last kriechen, weil die Porenwasserüberdrücke den effektiven Spannungszustand im Zementstein-Mantel reduzieren. Die daraus resultierenden Verformungen können unzulässige Verschiebungen des Verbaus nach sich ziehen.
Ein weiteres Problem sind die historischen Kanaltrassen und nicht dokumentierten Fundamentreste ehemaliger Industrieanlagen, die den Bohrfortschritt behindern und im schlimmsten Fall eine Umplanung des gesamten Ankerrasters erzwingen. Die ingenieurtechnische Beurteilung muss daher die Möglichkeit von Bohrhindernissen in der Risikobetrachtung berücksichtigen und alternative Ankerpositionen vorhalten.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Charakteristischer Pfahlwiderstand Ra,kEinzelnachweis über Eignungsprüfung
Teilsicherheitsbeiwert γs (Herausziehen)1,10 (BS-P, DIN 1054)
Mindestverpressdruck (aktiv)≥ 5 bar (Kies), ≥ 2 bar (Mergel)
Freie Ankerlänge Lf≥ 5,0 m (hinter Gleitkeil nach Kranz)
Ankerneigung15°–30° gegen Horizontale
Prüflast Eignungsprüfung1,5 · Af (Gebrauchslast)
KorrosionsschutzklasseKlasse I (DIN EN 1537)

Weitere Fachleistungen

01

Standsicherheitsnachweise für Verpressanker

Berechnung der inneren und äußeren Tragfähigkeit von Einzel- und Gruppenankern nach EC 7. Inklusive Nachweis der Geländebruchsicherheit nach dem Verfahren Kranz für verankerte Baugrubenwände.

02

Geotechnische Erkundung und Eignungsprüfung

Durchführung von Kernbohrungen und Drucksondierungen zur Ermittlung der Bodenkennwerte. Anschließende Eignungs- und Abnahmeprüfungen an temporären und permanenten Ankern mit kalibrierten Druckmessdosen.

Referenznormen

DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN 1054:2021-04 (Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau), DIN EN 1537:2014-07 (Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Verpressanker)

Häufige Fragen

Welche Kosten sind für die Bemessung und Ausführung eines Verpressankers in Hamm zu erwarten?

Die Kosten für einen kompletten Arbeitszyklus — bestehend aus geotechnischer Baugrunderkundung, rechnerischer Bemessung, Herstellung und Eignungsprüfung — liegen in Hamm typischerweise zwischen €920 und €3.890 pro Anker. Die Spanne ergibt sich aus der Ankerlänge, dem erforderlichen Verpressdruck und den Zugangsbedingungen auf dem Grundstück.

Wann wird ein passiver Anker einem vorgespannten aktiven Anker vorgezogen?

Passive Anker, die ohne Vorspannung eingebaut werden, aktivieren ihre Kraft erst durch die Verformung des Bauwerks. Sie eignen sich besonders für die Sicherung verformungsempfindlicher Nachbarbebauung oder von Bahndämmen, wo eine aktive Vorspannung ungewollte Hebungen verursachen könnte. In Hamm setzen wir sie häufig in den Setzungsmulden des ehemaligen Bergbaus ein, wo das Bauwerk ohnehin gewisse Verschiebungen erfährt.

Wie wird die Korrosionsbeständigkeit eines Dauerankers im Grundwasser von Hamm sichergestellt?

Daueranker, die länger als zwei Jahre im Baugrund verbleiben, müssen in Hamm der Korrosionsschutzklasse I nach DIN EN 1537 entsprechen. Das bedeutet eine zweifache Kunststoffummantelung über die gesamte Länge, werksgefertigte Anschlüsse und eine nachträgliche Injektion der Hüllrohre. Der hohe Sulfatgehalt im Grundwasser einiger Stadtteile erfordert zudem die Verwendung von sulfatbeständigem Zement HS nach DIN 1164.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Hamm und Umgebung.

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