• WSP

    Principal Tower

    London, Vereinigtes Königreich

Projekt-Zusammenfassung

    • STRUCTURAL ENGINEERING - WSP

Bau eines hohen Turms mit einer kleinen Grundfläche

Der kürzlich fertig gestellte, 200 Millionen GBP (umgerechnet ca. 235 Millionen EUR) teure, gemischt genutzte Principal Tower in London zeichnet sich nicht nur durch seine Höhe von 50 Stockwerken aus. Sein ungewöhnliches Design besteht aus drei unterschiedlich großen Volumen, die kreuzförmig angeordnet sind und auf jeder Seite weniger als 25 Meter messen. Die kompakte Bauweise des Principal Tower wurde zum Teil durch den relativ geringen Platz diktiert, der für den Bau zur Verfügung stand. Außerdem grenzt der Standort an verschiedene Gebäude, darunter der sechsgleisige Bahnhof Liverpool Street, der drittgrößte Bahnhof des Landes. Angesichts dieser Einschränkungen und Details waren sich die Bauherren nicht sicher, ob sie ihre Vision vollständig verwirklichen und einen wirtschaftlich tragfähigen Turm auf der verfügbaren Grundfläche bauen könnten. Daher beauftragten sie WSP mit der Planung des Projekts, um nicht nur einen Leitfaden für den Bau zu erstellen, sondern auch zu zeigen, dass die Vision des Eigentümers auf so engem Raum verwirklicht werden kann.

Erhalt älterer Infrastrukturen durch die Top-Down-Bauweise

WSP war sich bewusst, dass es einen Plan erstellen musste, der nicht nur die Raumanforderungen erfüllte, sondern auch den laufenden Betrieb der Bahn nicht beeinträchtigte. Die Arbeit von WSP musste der Eisenbahnkommission die Gewissheit geben, dass die Planung und der Bau des Gebäudes den laufenden Betrieb der Bahn oder die gemauerten Tunnel aus der viktorianischen Zeit nicht beeinträchtigen würden. Um die logistischen Herausforderungen zu bewältigen, entschieden sich die Projektbeteiligten außerdem für die Top-Down-Bauweise, um den Größenvorgaben gerecht zu werden. Aufgrund des ungewöhnlichen Designs, des nahegelegenen Schienenwegs, der Bauweise und der unzähligen komplexen Details wurde schnell klar, dass das Projekt mit herkömmlicher Planungssoftware nicht umsetzbar wäre.

Innovative Analyse und Planung für logistische Herausforderungen

WSP ist ein langjähriger Anwender von Bentley-Anwendungen und setzte auf PLAXIS, um mehrere potenzielle Planungen zu analysieren und die Bodenbewegungen während des Aushubs, des Baus und der weiteren Lebensdauer des Gebäudes zu modellieren. Die Analyse ergab, dass der Bau der Erdgeschossplatte als erstes eine horizontale Stütze schaffen würde, die die gemauerten Tunnel während der unterirdischen Bauarbeiten durch seitliche Abstützung schützen würde. WSP nutzte RAM Concept für alle Phasen der Fundament- und Untergeschossplanung, von den ersten Entwürfen bis zur endgültigen Detailplanung. Die Fähigkeit der Anwendung, Elastomerlager in den Stützen als weiche Federn statt als starre Formen zu modellieren, ermöglichte ein genaueres Modell des Verhaltens des Fundaments und der Reaktion auf Erschütterungen ausgelöst durch fahrende Züge.

Mit Vertrauen weiterkommen

Die optimierte und detaillierte Planung gab allen Projektbeteiligten Vertrauen in das Projekt, sodass die Entwicklung des Hochhauses vorangetrieben werden konnte. Die detaillierte Analyse der Bodenbewegungen in PLAXIS und der Entwurf der Erdgeschossplatte in RAM Concept zeigten den Eisenbahnbehörden deutlich, dass der Bau die unterirdischen Tunnel nicht beeinträchtigen würde. Daher erteilten die Behörden die Genehmigung, mit dem Projekt fortzufahren. Durch die Planung von Elementen des Oberbaus in RAM Concept konnte WSP die strengen Bauvorschriften einhalten und gleichzeitig den Einsatz von Bewehrungsmaterial um 60 % bzw. 17 Tonnen reduzieren. Mit RAM Concept und PLAXIS wurde eine effizientere Planung erstellt, die sowohl die Material- als auch die Arbeitskosten reduzierte. Das Hochhaus ist nun fertiggestellt und zu einem markanten Teil der Londoner Skyline geworden.

Projekt-Playbook: PLAXIS, RAM Concept

Ergebnis/Fakten
  • Aufgrund des geringen verfügbaren Platzes konnte das 200-Millionen-Pfund-Projekt nicht ohne einen Entwurf durchgeführt werden, der seine Durchführbarkeit bewies.
  • Die detaillierte Planung und Analyse bestätigte, dass der Bau des Hochhauses funktionieren würde, auch wenn die Pfähle 50 Millimeter vom Eisenbahntunnel entfernt gebaut werden würden.
  • Durch die optimierte Planung konnte das Trägermaterial um 60 % reduziert und der Umfang der während der Bauarbeiten erforderlichen provisorischen Arbeiten verringert werden.
  • Mit RAM Concept und PLAXIS hat WSP eine effizientere Planung erstellt, die Material- und Arbeitskosten senkt.
Zitat:
  • „Ähnlich wie feine Handwerkskunst auf exzellente Werkzeuge angewiesen ist, sind Ingenieure auf Software angewiesen, um feine Engineering-Lösungen zu entwickeln. Die Anwendungen von Bentley haben sich als unverzichtbar erwiesen, wenn es darum geht, die für ein hochkomplexes Projekt wie den Principal Tower erforderlichen technischen Lösungen zu finden.“

    Nello Petriolli Stellvertretender Direktor und Projektingenieur WSP