Hafen von Huelva: Modernisierung eines historischen Hafens mit Spundwandlösungen von ArcelorMittal

Beschreibung

Einen historischer Hafen an moderne Anforderungen anpassen

Der Hafen von Huelva liegt im Südwesten der Iberischen Halbinsel, am atlantischen Ozean. Bereits 1250 v. Chr. wurde das Gebiet von den Phöniziern besucht, und zur Zeit der Römer war es eines der wichtigsten Tore Europas für den Seehandel. Der Hafen von Huelva bewahrt dieses Erbe, indem er als wichtiger Knotenpunkt des europäischen Handelsnetzes fungiert, das den afrikanischen und amerikanischen Kontinent verbindet.

Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden und gleichzeitig die hohe Servicequalität des Hafens aufrechtzuerhalten, beschloss die Hafenbehörde von Huelva den Ausbau des Südkais um sich für die Zukunft zu wappnen und eine höhere Containerumschlagskapazität zu erreichen.
                     
Im September 2016 vergab die Hafenbehörde von Huelva den Auftrag für das Projekt an INCREA. Es folgte eine Umweltverträglichkeitsprüfung, die im Dezember 2016 genehmigt wurde. Der endgültige Entwurf und die Ausschreibungsunterlagen von INCREA wurden im Mai 2018 fertiggestellt. Aufgrund der Qualitätssicherung und der projektspezifischen Umweltaspekte wurden Stahlspundwände als Lösung gewählt. Im Mai 2019 wurde die Ausschreibung für das Projekt an Ferrovial als Hauptauftragnehmer vergeben und die Arbeiten schritten zügig voran.

HZ®-M-Kombiwand vor einer Ankerwand: eine effiziente Lösung zur Bewältigung geologischer Herausforderungen

Das Projekt zur Erweiterung des Südkais besteht aus einem 525 Meter langen Kai mit einer abgestuften Stirnwand. Der Kai ist für einen maximalen Rückhalt von 23,5 m bei einem mittleren Tidenhub von 4 m ausgelegt.

Aufgrund erheblicher stratigraphischer Unterschiede entlang der Mauer wurden zwei Hauptabschnitte und eine abgestufte Flügelmauer entworfen, um das Projekt zu optimieren. Die Abschnitte folgen einer typischen Konfiguration mit einer vorderen HZ®-M-Kombiwand, die mit einer dahinter liegenden Ankerwand verbunden ist. Der Hauptabschnitt 1 erstreckt sich über 237 m durch eine Zone mit weichem Material, das einer fluvialen Paläokanalsohle aus dem Quartär entspricht. Die Pfahlspitze musste in die darunter liegenden dichten bis sehr dichten und teilweise zementierten schluffigen Sande des Tertiärs eindringen.

Dies erforderte ein 33 m langes Doppelpfahlprofil HZ 1180M D-26 in Kombination mit 30 m langen Zwischenpfählen AZ 26 und Ankerstäben ASDO Ø145/155 (den damals größten der Welt) von Anker Schroeder. Die hohen Ankerlasten erforderten eine maßgeschneiderte Anschlusskonstruktion für eine angemessene Übertragung in die Pfähle. Dieser Entwurf profitierte von der engen Zusammenarbeit zwischen INCREA und den technischen Planungsteams von ArcelorMittal und ASDO.

Der Hauptabschnitt 2, der sich über 287 m erstreckte, zeichnete sich durch das Vorhandensein einer Schicht aus quartären Kiesen und Sanden aus, die in geringerer Tiefe von demselben tertiären Material wie im vorherigen Abschnitt unterlag. Die vergleichsweise besseren Bodeneigenschaften erlaubten eine leichtere Kombiwandlösung, bestehend aus 29 m langen Einzelprofilen HZ 1180M D-14 mit 23 m langen Zwischenpfählen AZ 28-700.

Für die Ankerwände wurden die Profile AZ 40-700N und AZ 28-700 in den Längen 11,15 und 9,15 m verwendet. Der Abstand zur Stirnwand variiert geringfügig im Bereich von 31 bis 32 m, wobei die Anker an jedem Hauptpfahl HZ®-M angeschlossen sind.

Für den Einbau der Ankerstäbe 1 m unterhalb der Wasserhöhe bei Ebbe wurden provisorische Stahlspundwände in einer temporären Berme vor der Hauptwand installiert, um eine Entwässerung zu ermöglichen.

Einfacher und zügiger Einbau mit erfolgreichem Verlauf trotz Pandemie

Tecnoterra, ein Spundwandbauunternehmen, installierte die Spundbohlen. Das Rammen der HZ-M-Hauptpfähle erfolgte mit einem MS120-Vibrationsbären und dem endgültigen Eintreiben mit einem BSP CG240-Hydraulikschlaghammer mit 16 t Fallgewicht, der eine Energie von 235 kNm pro Schlag bei einer Schlagzahl von 26/min lieferte.

Die schwierigen Rammbedingungen in Abschnitt 2 stellten mit der Ausrüstung und der Erfahrung von Tecnoterra keine große Herausforderung dar, da die Installation ohne zusätzliche Rammmaßnahmen zügig durchgeführt werden konnte. Die Zwischen- und Ankerpfähle wurden mit einem MS120 bzw. einem MS32-Vibrationsbär gerammt.

Ein innovativer hydraulischer Nivellierrahmen wurde von Ferrovial speziell für dieses Projekt entwickelt und patentiert. Es wurden beeindruckende Installationsraten von sieben HZ-M-Doppelpfählen pro Tag und 12 einfachen HZ-M-Pfählen pro Tag erreicht.

Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Projekt während der weltweiten Pandemie COVID-19 erfolgreich und sicher durchgeführt werden konnte. Die inhärente Einfachheit der Installation der ArcelorMittal-Lösung und des ASDO-Verankerungssystems trugen wesentlich dazu bei, dass die soziale Distanzierung vor Ort leicht zu bewältigen war. Darüber hinaus waren das Vertrauen und die Zusammenarbeit zwischen dem Hafen von Huelva, Ferrovial und allen anderen Beteiligten die Grundlage für die erfolgreiche Realisierung dieses Projekts in dieser schwierigen Zeit.

Der neue Kai wurde im Jahr 2022 in Betrieb genommen.

Produktdetails

Hauptkai

• HZ 1180M, D-26 (S 430 GP, 33m)         3229 t
• AZ 26 (S 355 GP 30m)                           596 t
• HZ 1180M D-14 (S 430 GP 29m)           2177 t
• AZ 28-700 (S 355 GP 23m)                    790 t
• HZ 1180M D-12 (S 430 GP 28.4-9.1m)    238 t
• AZ 28-700 (S 355 GP 23-3.7 m)               77 t

Ankerwände

• AZ 40-700N (S 355 GP 11.15m)             494 t
• AZ 28-700 (S 355 GP 11.15 m)              528 t
• AZ 28-700 (S 355 GP 9.15 m)                 54 t

Total: 8186 t

Zuganker

• ASDO Ø145/M 155 (ASDO 500 32m)        623 t
• ASDO Ø110/M 120 (ASDO 500 31-32m)   554 t

Total: 1177 t