Als Südkorea den Zuschlag für die Olympischen Winterspiele 2018 erhielt, war ein bedeutendes Projekt der Bau des Olympischen Rutschzentrums in PyeongChang.
Die Anlage für die Olympischen Winterspiele wurde für die Austragung von Bob-, Rennrodel- und Skeleton-Veranstaltungen benötigt. Der Bau der langen und kurvenreichen Gleitbahn war so einzigartig, dass er von der American Shotcrete Association mit einer Honourable Mention 2016 als herausragendes Spritzbetonprojekt des Jahres ausgezeichnet wurde.
Im Hintergrund arbeiteten Putzmeister Thom-Katt TK 10 und TK 20 Anhänger-Beton/Spritzbetonpumpen, um eine hochspezialisierte Betonmischung für die extrem komplexe Konstruktion einzubringen.
Setting the stage for the 2018 Winter Olympics
Das Zentrum mit geschätzten Projektkosten von 114,5 Mio. $ nimmt eine Fläche von 177.000 Quadratmetern ein. Das Herzstück ist die 2.018 Meter lange und 1,4 Meter breite Gleitbahn, die Renngeschwindigkeiten von bis zu 135 Stundenkilometern ermöglichen sollte. Vor dem Bau wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um eine geeignete Betonmischung und Einbaumethoden zu entwickeln, die strenge Inspektionstests bestehen würden.
Um zu bestätigen, dass die vorgeschlagene Mischung und die Einbaumethoden auf der Olympiabahn funktionieren würden, wurde ein Mockup in voller Größe mit einer reduzierten Länge von 5 Metern gebaut, indem der Übergangskurvenabschnitt der Bahn simuliert wurde.
Die Thom-Katt TK 10 Pumpe, mit einer Leistung von 4.6 Kubikmetern pro Stunde Leistung und einem maximalen Druck von 2.085 psi, führte das Shotcreting bei zwei Mockup-Versuchen durch, die an der Kangwon National University in Südkorea stattfanden.
Die Kangwon National University ist das einzige spezialisierte Spritzbeton-Forschungsinstitut in Korea, das über Spritzbetonausrüstung verfügt. Dr. Kyong-Ku Yun, Professor für Bauingenieurwesen im Labor der Universität, besitzt eine Magnum-Mischer-Pumpen-Kombination, ideal für Nassspritzbeton und eine Piccola für Trockenspritzbeton
Professor Yun wählte ein weiteres Putzmeister-Modell, die Thom-Katt TK 10. Es erwies sich als ideales Gerät für das Mockup, da es die Ergebnisse des größeren Modells TK 20, mit dem die längere Endstrecke gespritzt werden sollte, gut simulieren konnte. Zwei TK 20, die von der Spritzbetonfirma Daesang E&C eingesetzt wurden, sollten die Spritzbetonarbeiten für die endgültige Strecke und die künstlichen Felswände in nur sechs Monaten effizient abschließen.
VERWEIST: Bau der Crosstown
„Der TK 20 ist perfekt für Spritzbetonanwendungen, da er eine hohe Leistung von bis zu 17 Kubikyard pro Stunde und einen Betondruck von bis zu 2.000 psi bietet“, so Bob Harmon, nationaler Verkaufsleiter für Untertage-/Spritzbetontechnik bei Putzmeister America. „
Betondesign
Von großer Bedeutung für den Erfolg des olympischen Winterprojekts war das Design einer Betonmischung, die für das Einbringen von Spritzbeton geeignet war und eine ausgezeichnete Festigkeit sowie Frost- und Tauwasserbeständigkeit aufwies und die Oberfläche abkalkte. Dies war notwendig, da Bobschlitten bekanntermaßen abstürzen. Außerdem ist die Bahn ständig einer kalten Umgebung ausgesetzt, damit das Eis auf der Oberfläche gefriert.
Die Strukturmischung enthielt Zusatzmittel, um die erforderliche hohe Festigkeit und Haltbarkeit zu erreichen. Die Pumpfähigkeit wurde verbessert, indem vor dem Spritzen 10 bis 15 Prozent mehr Luftgehalt eingearbeitet wurde. Nach dem Schießen wurde ein Luftgehalt von drei bis sechs Prozent gemessen, was zu den gewünschten Ergebnissen führte.
Die Dauerhaftigkeitseigenschaften wurden durch den Ersatz von etwa neun Gewichtsprozent des Zementanteils durch Silikastaub verbessert. Durch den Ersatz von sieben Gewichtsprozent des Zementgehalts durch ein dehnbares Zusatzmittel konnten außerdem Frühschwindrisse unterdrückt werden. Die Betonmischung war wirtschaftlich, weil die feine Gesteinskörnung auf 75 Prozent des Gesamtgewichts der Gesteinskörnung eingestellt wurde, um den Rückprall zu reduzieren. Zahlreiche Tests (Luftgehalt, Setzmaß, Festigkeit und Dauerhaftigkeit) wurden zu geeigneten Zeitpunkten durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Leistungskriterien durchweg erreicht wurden. Insgesamt wurden 1.392 Kubikmeter des speziell entwickelten Mischguts für die endgültige Fahrbahn verwendet.
Komplexe Konstruktion
Die Schritte im Bauprozess waren methodisch. Zunächst wurde der Tragrahmen für das Gleis gebaut, um den Raum zu sichern, an dem die linke und rechte Wand des Schiebegleises befestigt wurde und der die Arbeitsumgebung definiert. Der Stützrahmen wurde unter Verwendung von H-Trägern aus Stahl hergestellt und so konstruiert, dass er die auf die Rückseite der Wand wirkende Last tragen konnte.
Der Stützrahmen für die Schiene war eine kritische Stütze, an der die gesamte Bewehrung, die Kühlrohre und die Stegform installiert wurden. Daher musste die Installation des Rahmens mit einer Toleranz von etwa 5 mm erfolgen. Die Kühlrohre wurden im Rahmen installiert, dann wurden Bewehrungsstäbe in den vorderen und hinteren Flächen in einer orthogonalen Anordnung platziert.
Der Boden- und Kopfteil wurde mit einer Holzschalung montiert. Da eine normale Schalung oder Verkleidung bei der Herstellung von mehrfach gekrümmten Oberflächenstrukturen nicht effektiv eingesetzt werden kann, wurden eine Innenwandschalung und temporäre Estrichrohrtechniken verwendet. Die Stegschalung reduzierte den Rückprall beim Einbringen des Spritzbetons und diente zudem der dichten Verfüllung des Innenraums.
Temporäre Estrichrohre wurden als Führung für den Spritzbeton in gleichmäßiger Dicke verwendet. Diese Rohre wurden mit einem 28-mm-Kunststoffrohr befestigt, um eine Dicke von 30 mm zu erreichen.
Keine Fugen erforderlich
Die Gleitbahn in voller Größe wurde ohne Schalung von Arbeitsfugen gebaut. Die TK 20-Pumpen boten eine hervorragende Kontrolle beim Spritzbetonieren monolithischer Abschnitte über den gesamten Endquerschnitt der Bahn. Beim Schießen des Bodens waren nach dem Einbau der ersten Lage noch 50 Prozent der angeordneten Bewehrung sichtbar. Während des Schießens musste der Rückprall ständig mit einer Luftlanze entfernt werden. Der obere und untere Kopfteil wurde mit geringerem Luftdruck geschossen, anschließend wurde der Ortbeton mit einem Rüttler verdichtet.
Nach Abschluss der Schießarbeiten wurde der frisch eingebrachte Beton auf die 28-mm-Kunststoffrohre, die auf der oberen Bewehrung als temporäres Estrichrohr installiert waren, eingezogen. In den geraden Abschnitten wurde es genau eingestellt, um dem Gleis eine glatte Oberfläche und eine gleichmäßige Dicke zu geben, die für das Kühlrohr notwendig ist, um Eis auf der Oberfläche zu erzeugen. Die temporären Estrichrohre wurden nach dem Estricheinbau entfernt und der verbleibende Hohlraum mit Handbeton aufgefüllt.
Goldmedaille
Die Endabnahme des Mockups wurde auf der Baustelle durchgeführt und nach nur einem Versuch abgenommen. Das ist außergewöhnlich im Vergleich zu den Erfahrungen anderer beim Bau einer solchen speziellen Bahn, denn es ist die erste in Korea und die 19. in der Welt. Professor Yun hatte jedoch seine Nachforschungen angestellt und mit Schlüsselpersonen wie Dr. D. R. Morgan, P.Eng., FACI aus Kanada zusammengearbeitet.