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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer im Erdboden unter dem Grundwasserspiegel angeordneten Wanne, welche aus seitlich angeordneten im Schlitzwandverfahren hergestellten unterirdischen
Mauern aus wasserdichtem Beton und einer Bodenplatte aus einer unteren Platte aus Unterwasserschüttbeton und einer oberen wasserdichten Platte aus Stahlbeton und aus zumindest innerhalb der unteren Platte aus
Unterwasserschüttbeton angeordneten vorgefertigten biegesteifen Stahlbetonträgern besteht.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein vorgefertigter biegesteifer Stahlbetonträger zur Herstellung dieser Wanne.
Die gegenständliche Wanne ist vor allem für Strassenunterführungen oder Bauwerke ähnlicher Art bestimmt.
Es ist bekannt, fur Bauwerke dieser Art im Abstand zur Strassenachse Schlitzwände als Baugrubenumschliessung anzuordnen. Nach Absenkung des Grundwassers bis unterhalb der zukünftigen Baugrubensohle erfolgt der Aushub zwischen den Schlitzwänden und der Einbau einer Stahlbetonwanne, die in herkömmlicher Weise an den Aussenseiten eine wasserdichte Abdichtung erhält. Durch die Anordnung von Zugpfählen, die die Auftriebskräfte im Baugrund verankern, kann die Dicke der Bodenplatte vermindert werden. Die Zugpfähle durchdringen die Abdichtung an zahlreichen Punkten, die hier einen besonders sorgfältigen und daher aufwendigen Anschluss der Abdichtung erfordern.
Die Grundwasserabsenkung ist im allgemeinen, und besonders bei starkem Wasserandrang, sehr aufwendig oder sie ist mit Rücksicht auf die Sicherheit benachbarter Bauten bzw. ihrer Trinkwasserversorgung mit Hausbrunnen überhaupt nicht möglich. In diesem Fall ist die Abdämmung des Grundwasserandranges durch die Anordnung einer Schwergewichtswanne aus Unterwasserbeton zwischen den beidseitigen Schlitzwänden bekannt.
Eine vollkommene Abdämmung des Grundwassers fur den Gebrauchszustand kann jedoch durch diese Wanne nicht ausreichend gewährleistet werden. Es wird daher zusätzlich eine innere Stahlbetonwanne mit einer äusseren Abdichtung angeordnet. Die Sicherung dieser inneren Stahlbetonwanne gegen Auftrieb erfolgt mit Zugankern (Felsanker), die im darunterliegenden Wannenboden aus Unterwasserbeton verankert werden. Auch bei dieser Bauweise ist die vollkommene Abdichtung der Wanne von einem sehr sorgfältig und daher aufwendigen Dichtungsanschluss an die zahlreichen Zuganker abhängig. Im Bauzustand wird die Sicherheit gegen Auftrieb zum grössten Teil nur durch das Eigengewicht der Bodenplatte aus Unterwasserbeton gewährleistet.
Soweit es die Tragfähigkeit der unbewehrten Bodenplatte aus Unterwasserbeton zwischen den Schlitzwänden in diesem Zustand erlaubt, können die Reibungskräfte zwischen der Bodenplatte und den Schlitzwänden zur Auftriebssicherung zusätzlich in Rechnung gestellt werden. Selbst mit den günstigsten Berechnungsannahmen ergibt sich jedoch für die Bodenplatte aus Unterwasserbeton eine so grosse Dicke, dass hiedurch die Auftriebskräfte wieder erheblich vergrösst werden.
Zur Gründung von Bauwerken in einer im Grundwasser liegenden Baugrube mit Spundwänden und einer unter Wasser hergestellten Sohlenplatte aus Beton oder Eisenbeton ist es bekannt, diese während der Bauausführung zur Erhöhung des Widerstandes gegen den Auftrieb durch eine behelfsmässige Auflast zu beschweren. Das Einbauen und spätere Ausbauen dieser Auflast ist in nachteiliger Weise mit einem hohen Aufwand verbunden, welcher dann besonders gross wird, wenn die herzustellende Wanne eine grosse Bodenfläche aufweist.
Schliesslich ist bei der Herstellung einer Flachgründung für ein Bauwerk unterhalb des Grundwasserspiegels ohne Grundwasserabsenkung in einer umspundeten Baugrube unter Verwendung einer die Baugrubensohle abdichtenden Sohlplatte aus Unterwasserbeton und einer darauf aufgebrachten Fundamentplatte aus Stahlbeton
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und ihre Widerlager innerhalb der einzelnen Reihen durch Träger miteinander verbunden. Der Unterwasserbeton wird gleichzeitig in zwischen drei benachbarte Pfahlreihen eingeschlossenen Felder eingebracht, wobei zur Ausbildung der Träger für die mittlere Pfahlreihe Bewehrungskörbe eingelegt werden. Um hiebei zu einer sicheren Verankerung der Fundamentplatte mit dem Unterwasserbeton zu gelangen, sind die Bewehrungskörbe und die als Trennplatten dienenden Stahlbetonträger mit Anschlussstäben versehen.
Das bekannte Verfahren leidet unter dem Nachteil, dass die Abstützung gegen Auftriebskräfte von der Anordnung von Ankerpfählen abhängig ist, die auf gute Bodenschichten angewiesen sind, um ein Herausziehen durch die Auftriebskräfte zu verhindern. Die Körbe sind lediglich im Bereich der Sohlplatte angeordnet und der Verbund zwischen der Sohlplatte und der Fundamentplatte ist allein abhängig von den Anschlussstäben. Dabei ist die Herstellung der Verbindung der Träger mit den Ankerpfählen nur durch Taucherarbeit möglich. Es liegt auf der Hand, dass hiebei der Lohnaufwand trotz der Unsicherheit der Aufnahme durch Auftriebskräfte durch Zugpfähle sehr gross ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauverfahren zu entwickeln, das die Herstellung einer wasserdichten Wanne ohne Absenkung des Grundwassers unter Vermeidung der Nachteile der bekannten
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Massen bzw. die Kosten im Vergleich zu den bekannten Bauverfahren erheblich verringert werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass in an sich bekannter Weise die seitlichen Mauern im Schlitzwandverfahren im Erdboden
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hergestellt werden und die Baugrube bis zur Unterkante der Bodenplatte ausgehoben wird, dass die in Querlage gebrachten vorgefertigten biegesteifen Stahlbetonträger, welche je paarweise seitlich angeordnete Verzahnungen aufweisen, in die Höhe der Bodenplatte in die Baugrube eingebracht werden und durch Spreizen gegen an den Mauerhäuptern der seitlichen Mauern angeordnete Konsolen gegen Wasserauftrieb abgestützt werden, dass in an sich bekannter Weise zwischen den vorgefertigten biegesteifen Stahlbetonträgern die Platte aus Unterwasserschüttbeton aufgebracht wird, danach die Baugrube leergepumpt wird und in der nun trockenen
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wird,
dass die obere Platte aus Stahlbeton in den an den Innenseiten der seitlichen Mauern vorhandenen horizontalen Schlitzen gegen Wasserauftrieb kraftschlüssig an die seitlichen Mauern angeschlossen wird, und dass die Spreizen zwischen den vorgefertigten biegesteifen Stahlbetonträgern und der Konsolen auf den Mauerhäuptern der seitlichen Mauern schliesslich entfernt werden.
Der Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Aufnahme der Auftriebskräfte durch Schlitzwände, die ohnehin erforderlich sind, sehr sicher beherrscht werden kann, und dass als Enderzeugnis eine aus der Sohlplatte und der Fundamentplatte bestehende Bodenplatte entsteht, die durch den inneren starken Verbund und die absolut sichere Verankerung in den Schlitzwänden bei geringem Kostenaufwand geeignet ist, erhebliche Auftriebskräfte zu übernehmen.
Der für die Herstellung der Wanne vorgesehene besondere Stahlbetonträger ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass bei ihm erfindungsgemäss die Höhe des Stahlbeton trägers gleich ist der Gesamtstärke der
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vorgesehen sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in beispielsweiser Ausführungsform an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt der Wanne im Bauzustand, Fig. 2 einen Querschnitt der Wanne nach Fertigstellung, Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch die Bodenplatte, Fig. 4 die Wanne im Gebrauchszustand.
Das Verfahrenwird wie folgt durchgeführt :
Zuerst werden im Abstand zur Strassenachse die beidseitigen schlitzwände --1-- als zukünftige Seitenwände aus wasserdichtem Beton hergestellt. Anschliessend erfolgt der Aushub im Grundwasser zwischen den Schlitzwänden bis zur Unterseite der zukünftigen Bodenplatten --2-- (FigA) ;
die erfindungsgemäss aus einer Kombination der vorgefertigten Trager--3--, der unbewehrten Platte --4-- aus Unterwasserbeton und der wasserdichten Stahlbetonplatte --5-- besteht. Die vorgefertigten Träger--3-aus schlaff bewehrtem bzw. vorgespanntem Stahlbeton werden in das anstehende Grundwasser bis zur Höhenlage der zukünftigen Bodenplatte --2-- abgesenkt. Sie dienen gleichzeitig als seitliche Schalungselemente für die
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Träger- zu übertragen. Im Bauzustand besteht die vorläufige Wanne aus den Plattenstreifen --4-- und den Trägern--3--, die die Auftriebskräfte über die Hilfsstützen --6-- auf die auskragenden Konsolen-7am Kopf der schlitzwände --1-- übertragen.
In der leergepumpten Behelfswanne, die von eindringendem Sickerwasser durch weiteres Pumpen ohne grossen Aufwand freigehalten werden kann, ist es nun möglich, die endgültige Wanne aus wasserdichten Stahibetonstreifen-5-mit der Dicke-d --herzustetlen. Gleichzeitig ist es möglich, die Anschlussbewehrung, die in den Schlitzwänden --1-- in einem Schlitz --8-- vorgesehen wurde, ordnungsgemäss mit der Bewehrung der Stahlbeton platte --5-- zu verbinden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anordnung von je zwei übereinanderliegenden Verzahnungsnuten-9 und 10-auf beiden Seiten der Träger--3--.
Die untenliegenden Nuten --9-- gewährleisten im Bauzustand die einwandfreie Übertragung der Auftriebskräfte auf die Trägerund durch den Anpressdruck in den Fugenflächen - die Abdichtung dieser Fugen. Im endgültigen Zustand wird angenommen, dass in er Betonierfuge zwischen den Platten-4 und 5-ein Sickerwasserdruck wirksam werden kann. Die Verzahnung durch die Nuten-8 und 10--gewährleistet eine einwandfreie Abdichtung des Sickerwassers und eine trockene Wanne für den Gebrauchszustand. Durchdie Verzahnung in den Nuten --9-- wird ausserdem die Mitwirkung des Eigengewichtes der unbewehrten Plattenstreifen--4--im Gebrauchszustand erreicht.
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