Das Düsenstrahlverfahren (DSV) ist eine Baugrundinjektion, bei der unter hohem Druck säulenartige Körper aus einen Zement-Boden-Gemisch im Baugrund erzeugt werden.
Das Grundprinzip besteht darin, dass Böden mit einer nicht ausreichenden Tragfähigkeit durch den hohen Druck gelöst und durch die Zementsuspension ersetzt beziehungsweise mit ihr durchmischt werden sollen. Das Ergebnis sind Boden-Zement-Körper (auch „Erdbeton“), die hohe Lasten in den Baugrund abtragen können.
Durch die Überschneidung der einzelnen Säulen können wandartige Erdbeton-Körper erzeugt werden. Diese können nicht nur eine lastabtragende, sondern auch eine abdichtende Funktion übernehmen.
Das Düsenstrahlverfahren hat auch andere, zum Teil firmeneigene Bezeichnungen, die jedoch von Unterschieden im Detail abgesehen, das gleiche meinen. Weitere Bezeichnungen lauten:
- Hochdruckinjektion (HDI-Verfahren)
- Hochdruck-Bodenvermörtelung (HBDV)
- Soilcrete-Verfahren
- Jet-Grouting
- „RODINJET“
Einsatzbereiche des Düsenstrahlverfahrens
Das Düsenstrahlverfahren findet vielfältig Anwendung. Zum Beispiel:
- Unterfangung und Nachgründung von Bauwerken
- Herstellung von wasserdichten Baugrubenumschließungen (Dichtwände und Sohle)
- Stabilisierung von Böden für den Tunnelvortrieb („DSV-Schirm“)
- Umschließung von schadstoffbelasteten Böden
Der Ablauf der Herstellung von DSV-Säulen
Eine Säule im Düsenstrahlverfahren wird in drei Schritten erstellt:
- Abteufen des Hochdruckinjektionsgestänges (Durchmesser etwa 15 cm) bis auf erforderliche Tiefe
- Start der Hochdruckinjektion der Zementsuspension
- Ziehen des Gestänges bei gleichzeitiger Injektion bis auf die erforderliche Höhe
Anschließend wird das Bohrgerät umgesetzt und die nächste Säule auf gleiche Weise erstellt.
Der Druck, mit dem die Zementsuspension in den Baugrund eingebracht wird, liegt meist zwischen 100 bar und 600 bar. Der Boden wird also gleichsam durchschnitten und dadurch eine homogene Vermischung erreicht.
Der erzielbare Durchmesser der Düsenstrahlkörper ist von Bodenart und Lagerungsdichte beziehungsweise von der Konsistenz abhängig. Maximal können bis zu 5 m erreicht werden, wobei zwischen 100 und 400 l/min an Suspension bei einer Strahlgeschwindigkeit von bis zu 200 m/s in den Baugrund eingebracht werden können.
Die Säulen werden mit üblichen Drehzahlen von 2 bis 15 Umdrehungen pro Minute hergestellt, wobei keineswegs nur vollständige Säulen erzeugt werden können. Durch eine Beschränkung des Drehbereichs können bei Bedarf auch Teilsäulen erstellt werden.
Wenn die Böden besonders dicht gelagert sind, kann bereits bei Abteufen des Injektionsgestänges mit Wasser „vorgeschnitten“ werden, um den Boden zu lösen.
Anwendungsbereich des Düsenstrahlverfahrens
Das Düsenstrahlverfahren ist im gesamten Korngrößenbereich von Ton bis Grobkies einsetzbar. In festen und felsartigen Böden ist eine Verfestigung jedoch in der Regel nicht wirtschaftlich und bei statischer Funktion meist auch nicht erforderlich.
Vorteile des Düsenstrahlverfahrens
Die Düsenstrahlkörper können in beliebiger Neigung erstellt werden. Besonders bei Unterfangungen oder Nachgründungen von Bauwerken ist dies von großem Vorteil, da so von außen am Gebäude gearbeitet werden kann.
Die Gerätetechnik kann recht kompakt gehalten werden, so dass es bei Bedarf jedoch oft auch möglich ist, aus Innenräumen heraus zu arbeiten. Insgesamt ist das Düsenstrahlverfahren in vielen Fällen flexibler als vergleichbare Verfahren.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Düsenstrahlverfahren erschütterungsarm ist. Damit eignet es sich gut für die Nachgründung und Unterfangung von vorgeschädigten Gebäuden oder für den Einsatz im Umfeld von sensibler Bebauung.
