Pez Vela Marina in Costa Rica: Wellenbrecher aus Spundwänden made in Luxemburg

Beschreibung

Ein anspruchsvoller Wellenbrecher

Im Jahr 2007 initiierte eine Gruppe lokaler Investoren ein Projekt, von dem sowohl Einheimische als auch Touristen profitieren sollten: Der Yachthafen Pez Vela Marina war schon vor Jahren geplant gewesen und sollte nun endlich gebaut werden. Das Projekt bietet 308 Liegeplätze und umfasst eine der anspruchsvollsten Molen, die je für einen privaten Hafen gebaut wurde, um Schutz vor Wirbelstürmen zu gewährleisten. Die extra-breiten Schwimmdocks aus Beton ermöglichen gefahrloses Zu- und Aussteigen von Passagieren und Be- und Entladen von Ausrüstung, und eine sichere Verankerung. Die erste Phase des Projekts umfasste den Bau von 100 Liegeplätzen für Yachten mit bis zu 61 Metern Länge. Besonders bedacht war man bei der Konstruktion auf umweltfreundliche Aspekte, dazu zählen der Einsatz von recyceltem Stahl und der Bau einer Wasseraufbereitungsanlage. Der Yachthafen erfüllt sowohl amerikanische als auch nationale Bauregelungen und Normen.

Ein sorgfältiges Design

Der Planungsentwurf berücksichtigte die Anforderungen von Bootsbesitzern und die notwendige Infrastruktur für die Anlegestelle. Der entscheidende Designfaktor war in diesem Fall die Annahme einer Standard-Wellenhöhe von 2,5 Metern. Obwohl dies in den ersten Verhandlungen zu hoch schien, ergaben jedoch praktische Erfahrungen, dass es sich um eine durchaus angemessene Wellenhöhe handelte.

Der Bau einer starken und zuverlässigen Mole war notwendig, um den Schutz der Boote gewährleisten zu können. Analysiert wurden verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, darunter eine Konstruktion aus Felsen, ein rechteckiger, doppelter Spundwand-Kofferdam, Senkkästen aus Beton und ein Kreiszellenfangedamm.

Die beschränkte Verfügbarkeit von Gesteinsmaterial rund um die Baustelle führte dazu, dass die Lösung einer Steinmole aus Machbarkeits- und Kostengründen verworfen wurde. Der Einsatz von Beton-Senkkästen wiederum hätte eine längere Bauzeit mit sich gebracht.

Die Lösung: Kreiszellenfangedamm

Demzufolge fiel die Entscheidung, die 540 m-lange Mole als Kreiszellenfangedamm aus AS 500® Spundwand-Flachprofilen anzufertigen, die zahlreiche Vorteile bieten:

• Nach der notwendigen Einarbeitung des Teams kann der Bau schnell durchgeführt werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass nur 7 bis 8 Arbeitstage für den Einbau einer Zelle notwendig sind.
• Sobald eine Zelle geschlossen und hinterfüllt ist, ist das System stabil und kann der Last der Wellen und Installationskränen standhalten. Das Rammführungsgestelle, und danach das Schüttmaterial, verleihen der Konstruktion Stabilität, daher ist kein Verankerungssystem notwendig.
• Der Einsatz einer speziellen Stahlsorte für Meeresanwendungen nach ASTM A690 mit zusätzlichem Legierungsgehalt (Kupfer, etc.) verleiht der Konstruktion einen höheren Korrosionsschutz in der Spritzwasserzone.
• Zelldurchmesser von 12.2 m und 18.6 bieten genug Platz für Bebauung auf der Mole.  
• Die Konstruktion ist flexibel genug, um Erdbebenlasten standhalten zu können.

Die vorgeschlagene Zellanordnung besteht in 8 Zellen mit 12,2 m Durchmesser und 17 Zellen mit 18,6 m Durchmesser, aus Spundbohlen von bis zu 15 m Länge und einer Schlosszugfestigkeit von bis zu 5 500 kN/m.

Bauvorgang

Das gesamte Projekt wurde von einem lokalen Bauunternehmen mit Hilfe eines erfahrenen Teams von Spundbohlen-Rammspezialisten ausgeführt. Die technische Abteilung von ArcelorMittal leistete zusätzlich Unterstützung bei der Planung und Ausführung des Projekts.

Nach dem Aufbau der Maschinen vor Ort und der Errichtung der ersten Musterzelle startete die Spundwandrammung mit einem Team. Dem Bauherrn wurde bald klar, dass die Kreiszellenfangedamm-Lösung die richtige Entscheidung war. Die rauen Wetterbedingungen und die mehr als 2,5 Meter hohen Wellen erschwerten die Arbeiten, sogar ein Kran wurde von einer Welle getroffen. Trotz alledem konnte die Installation der Kreiszellen planmäßig vorangehen.

Als nächster Schritt wurde die zweite Musterzelle mit einem Durchmesser von 18 m fertiggestellt und auf der anderen Seite des Wellenbrechers begannen die Bauarbeiten mit einem zweiten Kran.  Auch hier galten die gleichen Bedingungen: Widerstandsfähigkeit gegen den horizontalen Aufprall der Wellen und eine vertikale Tragfähigkeit für einen 150-Tonnen schweren Kran.

Das Schüttmaterial für die ersten Zellen wurde von einer Sandgrube in der Nähe gebracht. Dann wurde mithilfe eines Baggers Sand aus der Marina verwendet, um die restlichen Zellen zu füllen. Für die Verdichtung des Sandes war allein die Schwerkraft verantwortlich, beschleunigt wurde dies durch vertikale Abflüsse. In Bereichen, wo verstärkte Tragfähigkeit notwendig war, wurden zusätzliche Gründungspfähle installiert.  

Feinschliffe und Erdbebensicherheit

Nach der Fertigstellung des Wellenbrechers im November 2008 wurden vorgefertigte Tetrapoden außerhalb des Yachthafens aufgestellt. In der folgenden Phase wurden Schiffbauanlagen, Wohngebäude und sogar eine Wasseraufbereitungsanlage errichtet.

Ein Erdbeben mit einer Stärke von 6,4, das bald nach Beendigung des Projekts stattfand, hinterließ keinerlei Schaden an der Konstruktion – ein Beweis dafür, dass die eingeplanten Designaspekte in Bezug auf Erdbebenschutz Wirkung zeigen.

Mittlerweile bietet die Pez Vela Marina nicht nur Touristenboote, sondern auch einheimischen Fischern einen sicheren Hafen.

Eingesetzte Spundwandprofile

AS 500-11.0 | ASTM A690 | 7.0 - 15.0 m | I.S.* = 3 500 kN/m
AS 500-12.7 | ASTM A690 | 9.0 - 14.3 m | I.S.* = 5 500 kN/m

*Schlosszugfestigkeit nach EN 10248