Zum Rammen von Pfählen im Hafenbereich

Kaianlagen werden aufgrund Ihrer Lage an Flussmündungen häufig aufschlechtem Baugrund gebaut und müssen bedingt durch hohe Lasten meist aufPfählen gegründet werden. Für die Planung von neuen Kaianlagen ist daher dieTragfähigkeit der Pfähle von entscheidender Bedeutung. Derzeit könnenPfahltragfähigkeiten aber nur im Nachhinein durch statische Probebelastungenmit ausreichender Sicherheit bestimmt werden. Die Schwierigkeiten in derVorhersage entstehen durch die starken Veränderungen der Bodeneigenschaftenwährend der Pfahlinstallation. Ergebnisse aus bodenmechanischenVoruntersuchungen haben daher nur noch wenig Aussagekraft. Der Vorgang der Pfahlrammung soll mit Hilfe der Discrete Element Method(DEM) untersucht werden. In der DEM wird der Boden als Granulat betrachtet,das aus einzelnen Partikeln besteht, die miteinander in Wechselwirkungstehen und sich gegeneinander verschieben können. Auf diese Weise könnengroße Verschiebungen sowie Kornrotationen problemlos modelliert werden. DieGrenzen der DEM liegen jedoch in der hohen Rechzeit. Im Rahmen desGraduiertenkollegs "Seehäfen für Containerschiffe zukünftiger Generationen"soll daher eine Kopplung von DEM und FEM geschaffen werden, um so dieVorteile beider Methoden zu kombinieren. Mit Hilfe der Combined Element Method soll untersucht werden, welches diemaßgeblichen Mechanismen bei der Pfahlinstallation sind und wie diese dasTragverhalten des Bodens in Bau- und Gebrauchszustand beeinflussen. DieVorhersage der Pfahltragfähigkeit und die Auswertung dynamischer Pfahltestwird auf der Basis dieser Erkenntnisse verbessert werden können.

Stichwörter

• Hafenbau
• Pfahlrammung
• Wellenabstrahlung in Luft und Boden
• statische und dynamische Pfahlprüfung