Materialoptimierung mittels numerischer Berechnungen bei der Bemessung der Kleinen Schleuse Kiel‐Holtenau

Zur Tragwerksplanung des Massivbaus des Ersatzneubaus der Kleinen Schleuse Kiel‐Holtenau ist hinreichende Kenntnis über die räumliche Bettungsmodulverteilung der Sohlplatte der Schleuse erforderlich. Der Bettungsmodul ist eine Systemgröße, welche vom Baugrund, der Gesamtsteifigkeit des Schleusenbauwerks sowie vom Bauablauf abhängig ist. Durch Berücksichtigung des gesamten Bauablaufs in den numerischen Modellen, insbesondere der vorteilhaften Wirkung der Mikro‐ bzw. Auftriebspfähle der Unterwasserbetonsohle der Baugrubensicherung, konnten höhere Bettungsziffern nachgewiesen werden. Dadurch war eine Reduzierung der ursprünglich geplanten Sohldicke um 0,50 m möglich, was sich in einer deutlichen Material‐, CO‐ und Kostenersparnis widerspiegelte und für die Nachhaltigkeit beiträgt.

Adequate knowledge of the spatial distribution of the subgrade reaction modulus of the base slab of the lock is required for planning of the solid construction of the new replacement of the small lock at Kiel‐Holtenau. The subgrade reaction modulus is a system variable that depends on the subsoil, the overall stiffness of the lock structure and the construction sequence. Considering the entire construction process in the numerical models, in particular the advantageous effect of the micropiles or buoyancy piles of the underwater concrete base of the excavation support, higher bedding coefficients were obtained. This made it possible to reduce the originally planned base thickness by 0.50 m, which has reflected in significant material, CO and money savings and contributed to sustainability.