Die Baugrundvereisung kommt als temporäre Bauhilfsmaßnahme zum Einsatz. Dabei werden die hohe Festigkeit und die abdichtende Wirkung von gefrorenem Boden genutzt.
Anwendung
Verfahrensablauf
Im Zuge der Ausführungsplanung wird im Vorfeld das Design des erforderlichen Gefrierkörpers und die damit verbundene notwendige Anordnung der Gefrierrohre auf Basis komplexer Rechenmodelle (FE-Berechnungen) erstellt.
Um den Boden zu gefrieren werden Gefrierrohre in definierten Abständen in den Boden eingebracht. Durch die Rohre strömt ein Kälteträger, der den Boden durch künstlichen Wärmeentzug vereist. Das Kältemittel strömt über das Fallrohr innerhalb des Gefrierrohres hinein und tritt am Fuß aus. Anschließend strömt es dann wieder zum Kopf der Gefrierlanze zurück und wird abgeführt. Durch diesen Prozess wird dem angrenzenden Boden Wärme entzogen. Sobald der Gefrierpunkt des Bodens erreicht ist, wächst der Frostkörper radial an. Dieser Prozess wird bis zur statisch und konstruktiv erforderlichen Dicke weitergeführt, damit ist der Aufgefrierungsprozess abgeschlossen.
In der sogenannten Haltephase wird für die eigentlich durchzuführende Baumaßnahme die Kühlleistung auf die Kompensation der Wärmemenge heruntergefahren. Nach Fertigstellung der Baumaßnahme wird die Kühlung abgeschaltet und der Boden taut wieder auf.
Frostkörper können in beliebiger Form hergestellt werden, wenn die nötigen Gefrierrohre in den richtigen Positionen eingebracht werden.
Als Kältemittel wird entweder verflüssigter Stickstoff oder ein Solemittel eingesetzt. Im Einzelfall sind hier auch Kombinationen möglich.
Vorteile
Qualitätssicherung
Wichtigste Voraussetzung für die Ausführung der Baugrundvereisung ist die Lagekontrollmessung der Bohrungen sowie die Dichtigkeitsprüfung der Gefrierrohre und die Funktionskontrolle der Vereisungsanlage. Mittels Temperaturmessketten werden die Temperaturen sowie Dickenwachstum des Frostkörpers kontrolliert, protokolliert und ausgewertet.