Die Sanierung ländlicher Straßen in Korea – insbesondere die Instandsetzung beschädigter Tragschichten landwirtschaftlicher und ländlicher Straßen – zählt zu den größten und beständigsten Herausforderungen im Bereich der Infrastrukturinstandhaltung. Die koreanische Behörde für ländliche Entwicklung schätzt, dass ein erheblicher Teil des ländlichen Straßennetzes in Korea innerhalb eines Fünfjahreszeitraums eine Sanierung der Tragschicht benötigt. Gründe hierfür sind: der ursprüngliche Straßenbau mit zu geringer Tragschichtdicke; die fortschreitende Sättigung der Tragschichten durch unzureichende Entwässerung; und die durch moderne Landmaschinen verursachte, über die ursprüngliche Auslegung hinausgehende Verkehrsbelastung.

Die konventionelle Sanierung des Straßenunterbaus – Ausheben des beschädigten Unterbaus, Abtransport des Aushubs, Anliefern von neuem Zuschlagstoff und Verdichten des neuen Unterbaus – ist in ländlichen Gebieten Koreas teuer, aufwändig und zeitintensiv. Dort erschweren die schmale Straßenführung, die begrenzten Lagerflächen und der starke landwirtschaftliche Verkehr den Einsatz großer Maschinen. Die Volltiefensanierung (Full-Depth Reclamation, FDR) nutzt die THOR ST Bodenstabilisator Und DCW 2.2 Bindemittelverteiler bietet eine Alternative, bei der der beschädigte Untergrund vor Ort saniert wird – keine Ausgrabung, kein Abtransport von Zuschlagstoffen, deutlich geringere Projektkosten und -dauer.

Die beiden Maschinen – THOR ST und DCW 2.2: Bestätigte Spezifikationen

Alle Spezifikationen stammen aus der offiziellen Produktbroschüre von Watanabe.

Was FDR ist – und was er nicht ist

FDR (Full-Depth Reclamation / 전층 재활용 공법) ist ein Straßensanierungsverfahren, bei dem das vorhandene Tragschichtmaterial vor Ort abgefräst, mit einem chemischen Bindemittel vermischt und verdichtet wird, um eine neue, stabilisierte Tragschicht zu bilden – ohne das alte Material abzutragen oder neues Zuschlagmaterial einzubringen. Die THOR ST übernimmt das Fräsen und Mischen; die DCW 2.2 verteilt das Bindemittel unmittelbar vor oder während des Fräsvorgangs.

FDR ist keine Oberflächenausbesserung, keine dünne Deckschicht und keine Rissversiegelung – das sind Oberflächenbehandlungen für kleinere Schäden. FDR behebt das strukturelle Versagen des Straßenunterbaus – der tragfähigen Schicht unter der Deckschicht. Wenn der Unterbau versagt (erkennbar an Spurrinnen, Setzungen, Durchfeuchtung oder Längsrissen, die auf Bewegungen des Unterbaus hinweisen), bringen Oberflächenbehandlungen keinen Nutzen. FDR stellt die strukturelle Integrität der Straße von unten wieder her – deshalb ist es Oberflächenbehandlungen bei Straßen mit beschädigtem Unterbau überlegen.

Der FDR-Projektablauf – von der Vorbehandlung bis zur fertigen Oberfläche

Schritt 0 – Vorbehandlung: Räumung der Schotterstraße

Bevor der THOR ST mit dem FDR-Fräsvorgang beginnt, müssen alle Felsbrocken mit einem Durchmesser von über 10–15 cm von der Fahrbahnoberfläche entfernt werden. Die Kennametal RK4-Fräsmeißel des THOR ST sind für das Fräsen großer Mengen verdichteten Untergrunds ausgelegt – nicht für die Stoßbelastung durch große, eingebettete Granitblöcke, wie sie der landwirtschaftliche THOR 2.4 regelmäßig bewältigt. Felsbrocken mit einem Durchmesser von über 10 cm auf der Fahrbahn können die RK4-Fräsmeißel beschädigen und die kontrollierte Frästiefe beeinträchtigen, wenn sie bei der Arbeitsgeschwindigkeit des THOR ST darauf treffen.

Vorbehandlung für steinige koreanische Landstraßen: eine einzige Überfahrt mit dem THOR 2.4 Steinbrecher Entlang der Straßenführung vor dem Einsatz des THOR ST werden alle Oberflächenblöcke auf eine Größe unter 10 cm reduziert. Dieser Vorbehandlungsvorgang dauert je nach Gesteinsdichte 30–60 Minuten pro Straßenkilometer. Die THOR 2.4-Vorbehandlung ist Standardverfahren für Tiefbauprojekte in felsigen Gebieten des koreanischen Hochlands – sie schützt den teureren RK4-Bohrkopf des THOR ST vor Beschädigungen, die einen Austausch des Bohrkopfes während des Projekts erforderlich machen würden.

Schritt 1 — Vorverteilen des Bindemittels (DCW 2.2)

Der frontmontierte Bindemittelstreuer DCW 2.2 am Traktor THOR ST verteilt das Bindemittel (Zement, Kalk oder eine kombinierte Zement-Kalk-Mischung) gleichmäßig auf der Fahrbahn vor dem Fräsvorgang des THOR ST. Die elektronische Kabinensteuerung des DCW 2.2 ermöglicht es dem Traktorfahrer, die Bindemittelmenge während der Fahrt anzupassen und so auf Veränderungen des Untergrunds entlang der Fahrbahn zu reagieren.

Bindemittelauswahl für koreanische Landstraßen-FDR: Portlandzement (1종 보통 포틀랜드 시멘트) in einer Konzentration von 3–51 TP5T, bezogen auf das Trockengewicht des behandelten Materials, ist das Standardbindemittel für die meisten koreanischen FDR-Anwendungen (농어촌도로). Kalkhydrat (소석회) wird in einer Konzentration von 2–31 TP5T als primäres oder ergänzendes Bindemittel eingesetzt, wenn die Bodenplastizität hoch ist (tonhaltiger Untergrund) – Kalk reduziert die Plastizität vor der Zementzugabe. Zement-Kalk-Kombinationsbehandlungen werden für tonhaltige Untergründe vorgeschrieben, da die Kalkvorbehandlung eine bessere Kurzzeitstabilisierung als Zement allein bietet.

Schritt 2 – Mahlen und Mischen (THOR ST)

Die THOR ST folgt dem Vorstreuvorgang DCW 2.2 mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 0,5–1,5 km/h. Bei dieser Geschwindigkeit fräsen die 92 Kennametal RK4-Fräsmeißel das vorhandene Tragschichtmaterial bis zur programmierten Tiefe (0–200 mm, angepasst an die jeweilige Tragschichtdicke) und vermischen das Fräsgut mit dem vorverteilten Bindemittel. Die niedrige Fahrgeschwindigkeit bei einer Zapfwellenleistung von 250 PS sorgt für eine gründliche Vermischung – Fräsgut und Bindemittel werden in einem einzigen Arbeitsgang über die gesamte Frästiefe gleichmäßig vermischt.

Wasserzugabe: Während der Arbeitsphase des THOR ST wird üblicherweise Wasser von einem parallel zum THOR ST fahrenden Wassertankwagen zugeführt, um das gemahlene Material auf den optimalen Feuchtigkeitsgehalt für die Verdichtung zu bringen. Der optimale Feuchtigkeitsgehalt für zementstabilisierte Tragschichten unter den Bedingungen des koreanischen Hochlands wird vor Projektbeginn mittels Proctor-Test ermittelt – so wird der spezifische Feuchtigkeitszielwert für die Zusammensetzung der Tragschicht am Projektstandort bestätigt.

Schritt 3 – Planieren und Verdichten

Nach dem Fräsvorgang mit dem THOR ST-Fräsgerät formt ein Grader das gefräste Material gemäß dem geplanten Straßenprofil und Quergefälle (typischerweise 2–31 TP5T Quergefälle für die Entwässerung). Anschließend verdichtet eine Vibrationswalze das geformte Material auf die geplante Dichte – typischerweise 95–981 TP5T der maximalen Trockendichte nach Proctor für zementstabilisierte koreanische Landstraßen. Die Verdichtung muss innerhalb der Anfangsbindezeit des Zements abgeschlossen sein (typischerweise 2–4 Stunden nach Wasserzugabe, temperaturabhängig) – das Verdichtungsfenster ist an einem warmen koreanischen Sommertag kürzer als an einem kühlen Herbsttag.

Schritt 4 – Aushärtung und Oberflächenbehandlung

Zementstabilisierte Tragschichten benötigen eine Aushärtungszeit von 7–14 Tagen vor der Befahrung. Während dieser Zeit entwickelt die Zementhydratationsreaktion die strukturelle Festigkeit der stabilisierten Tragschicht. Unmittelbar nach der Verdichtung wird eine Aushärtungsmembran (Bitumenemulsionsspritze) aufgebracht, um Feuchtigkeitsverluste zu verhindern, die die Zementhydratation beeinträchtigen würden. Nach der Aushärtungszeit wird eine Deckschicht (z. B. eine Oberflächenbehandlung mit Splitt, eine Oberflächenbehandlung mit Bitumenemulsion oder eine dünne Asphaltdeckschicht für stark befahrene Straßen) auf die stabilisierte Tragschicht aufgebracht, um Witterungsbeständigkeit und Oberflächenstruktur zu gewährleisten.

Warum ein CVT-Getriebe Pflicht ist – Die technischen Gründe

Die obligatorische CVT-Anforderung (stufenloses Getriebe) des THOR ST ist die Spezifikation, die koreanische Käufer bei der ersten Begegnung mit der Maschine am häufigsten überrascht – und sie verdient eine ausführliche Erklärung, da der Grund eher in der Technik als in kommerziellen Präferenzen liegt.

Die Straßenstabilisierung mittels FDR erfordert, dass der THOR ST mit einer Vorwärtsgeschwindigkeit von 0,5–1,5 km/h fährt und dabei die Rotordrehzahl unter hoher Fräslast konstant hält. Bei dieser Geschwindigkeit – etwa Schrittgeschwindigkeit – drehen sich die Hauptantriebsräder des Traktors sehr langsam, während der Motor nahezu seine Nennleistung erbringt. Bei einem Traktor mit konventionellem Schaltgetriebe ist für diese sehr niedrige Vorwärtsgeschwindigkeit bei hoher Motordrehzahl entweder Folgendes erforderlich: Anfahren im niedrigstmöglichen Gang mit erheblichem Kupplungsschlupf (was bei längerem Gebrauch zu Kupplungsüberhitzung und -ausfall führen kann); oder die Akzeptanz einer Vorwärtsgeschwindigkeit, die im niedrigsten verfügbaren Gang höher ist als die optimale Fräsgeschwindigkeit (was zu unzureichender Mischtiefe und -qualität führt).

Das stufenlose Getriebe (CVT) – ob hydrostatisch, mechanisch oder elektronisch – entkoppelt die Fahrgeschwindigkeit von der Motordrehzahl. Es ermöglicht dem Traktor, mit exakt 0,5 km/h vorwärts zu fahren, während der Motor mit 1.500–1.900 U/min läuft und die volle Zapfwellenleistung für den Fräsrotor bereitstellt. Diese Kombination aus sehr geringer Fahrgeschwindigkeit und voller Motor- und Zapfwellenleistung ist physikalisch nur mit einem CVT realisierbar. Aus diesem Grund ist das CVT beim THOR ST und THOR FLM zwingend erforderlich und nicht nur empfehlenswert.

Typische Kostenstruktur eines koreanischen FDR-Projekts für ländliche Straßen

Die Kostenstruktur eines koreanischen FDR-Projekts (Functional Recovery Design) unterscheidet sich deutlich von der herkömmlicher Sanierungsmaßnahmen. Das Verständnis der Kostenkomponenten hilft Straßenbaubehörden und Bauunternehmen, präzise Projektbudgets für das THOR ST-System (FDR) im Vergleich zu herkömmlichen Alternativen zu erstellen.

Der Gesamtkostenvergleich für ein typisches Sanierungsprojekt ländlicher Straßen in Korea zeigt durchweg, dass die FDR-Methode mit 35–551 TP5T pro Kilometer deutlich niedrigere Gesamtkosten verursacht als herkömmliche Bauweisen. Die Einsparungen resultieren fast ausschließlich aus dem Wegfall der Kosten für den Import von Zuschlagstoffen sowie der Aushub- und Transportarbeiten, die die Budgets herkömmlicher Projekte maßgeblich prägen. Bei abgelegenen ländlichen Straßen im koreanischen Hochland, wo die Transportentfernung für Zuschlagstoffe 20–50 km beträgt, liegen die Einsparungen durch die FDR-Methode im Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen im oberen Bereich dieser Spanne.

Koreanische Programme zur Sanierung ländlicher Straßen – FDR-Förderberechtigung

Die Sanierung ländlicher Straßen in Korea (농어촌도로) wird durch mehrere, sich überschneidende Programme auf nationaler und Provinzebene finanziert. Die FDR-Methode mit dem THOR-ST-System erfüllt die Kriterien für die kosteneffiziente Sanierungsmethodik, die von diesen Programmen unterstützt wird – vor allem, weil die geringeren Kosten pro Kilometer im Vergleich zum herkömmlichen Wiederaufbau es ermöglichen, mit demselben Programmbudget eine größere Straßenlänge zu sanieren.

Kombination von THOR ST mit THOR 2.4 Vorbehandlung – Das Zwei-Maschinen-Rocky-Road-System

Koreanische Hochlandstraßen weisen typischerweise zwei Komplikationen auf, die bei Straßen im Flachland nicht auftreten: das Freilegen von Gestein durch jährliche Frosthebung und das Herabfallen von Gesteinsbrocken an den Straßenrändern durch Frost-Tau-Wechsel. Für ländliche Hochlandstraßen mit diesen Oberflächenbeschaffenheiten empfiehlt Korea Watanabe die Kombination der Vorbehandlung mit dem Steinbrecher THOR 2.4 mit der Stabilisierungsfahrt des THOR ST FDR als koordiniertes Zwei-Maschinen-Projekt.

Die Zwei-Maschinen-Abfolge für den FDR-Bau von felsigen Hochlandstraßen: THOR 2.4 (Tag 1–2) bricht das gesamte Oberflächengestein oberhalb von 10 cm entlang der Straßenführung auf und lagert das gebrochene Gestein auf der Fahrbahnoberfläche ab, wo es Bestandteil des FDR-Tragschichtmaterials wird. THOR ST mit DCW 2.2 (Tag 3–5) fräst die bestehende Tragschicht zusammen mit dem THOR 2.4-Gesteinsbruch und Bindemittel – so wird das neu gebrochene Gestein in die stabilisierte Tragschicht eingearbeitet. Der THOR 2.4-Gesteinsbruch verbessert die Korngrößenverteilung des FDR-Tragschichtmaterials auf Straßen, deren ursprüngliche Tragschicht im Laufe der Nutzungsdauer feinkörnig und schwach geworden ist.

Dieser Zwei-Maschinen-Ansatz ist speziell für die felsigen Straßenverhältnisse im koreanischen Hochland entwickelt worden und nicht erforderlich für FDR-Projekte auf ländlichen Straßen in niedrigeren Lagen, wo die Gesteinsablagerungen an der Oberfläche minimal sind. Für die Straßenbaubehörden im Hochland von Gangwon-do und Nord-Gyeongsang, wo sowohl Oberflächengestein als auch Unterbauprobleme auftreten, erzielt das kombinierte System THOR 2.4 + THOR ST eine bessere Unterbauqualität bei vergleichbaren Kosten wie das alleinige Einsatzsystem THOR ST auf Straßen mit sauberer Oberfläche in niedrigeren Lagen.

 

Häufig gestellte Fragen

Herausgeber: Cxm