AT519819B1

AT519819B1 - METHOD FOR SUBSEQUENT SOIL CONSOLIDATION

Info

Publication number: AT519819B1
Application number: ATA50264/2018A
Authority: AT
Inventors: Weber Joachim
Original assignee: Weber Joachim
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2024-02-15
Also published as: CH713699A2; AT519819A2; DE102017003251A1; AT519819A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachträglichen Bodenverfestigung bei überlasteten Bauwerken, um die Bauwerke gegenüber dem Erdreich abzustützen, umfassend folgende Schritte: - Einpressen von mehreren Rohren (2) in das Erdreich hinter einer Winkelstützwand eines Brückenbauwerkes oder in das Erdreich hinter einer denkmalgeschützten Wand oder eines Wasserbauwerks, - Anordnung der Rohre (2) in zumindest zwei Reihen (5), wobei die Rohre (2) einer Reihe annähernd parallel zum Bauwerk angeordnet werden, wobei die einzelnen Rohre (2) einer Reihe (5) dicht benachbart sind und eine nahezu geschlossene Wand bilden, - Verpressen des Erdreiches innerhalb der Rohre (2) mit einem Zement, - wobei die unmittelbar hinter der Winkelstützwand (1) angeordnete Reihe (5) der Rohre (2) auf dem Fußelement (3) der Winkelstützwand (1) aufsitzt oder die Rohre (2) mindestens bis zum Sohlepunkt der Wand oder des Wasserbauwerks eingepresst werden, wobei die Oberkante der Rohre (2) bis zur Krone der Winkelstützwand (1) oder bis zum Erdniveau der Wand oder des Wasserbauwerks reichen.The invention relates to a method for subsequent soil consolidation in overloaded structures in order to support the structures against the ground, comprising the following steps: - Injecting several pipes (2) into the ground behind an angle support wall of a bridge structure or into the ground behind a listed wall or a Hydraulic structure, - arrangement of the pipes (2) in at least two rows (5), the pipes (2) of a row being arranged approximately parallel to the structure, the individual pipes (2) of a row (5) being closely adjacent and one almost form a closed wall, - pressing the soil within the pipes (2) with a cement, - the row (5) of pipes (2) arranged immediately behind the angle support wall (1) rests on the base element (3) of the angle support wall (1). or the pipes (2) are pressed in at least to the base of the wall or hydraulic structure, with the upper edge of the pipes (2) extending to the crown of the angle support wall (1) or to the ground level of the wall or hydraulic structure.

Description

VERFAHREN ZUR NACHTRÄGLICHEN BODENVERFESTIGUNG METHOD FOR SUBSEQUENT SOIL CONSOLIDATION

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nachträglichen Bodenverfestigung bei überlasteten Bauwerken, um die Bauwerke gegenüber dem Erdreich abzustützen. The invention relates to a method for subsequent soil consolidation in overloaded structures in order to support the structures against the ground.

[0002] Sehr viele Brücken in Deutschland wurden in den 70er Jahren hergestellt, um Flüsse und Gewässer zu überbrücken. Daneben existieren sehr viele Brücken, die mit großen Spannweiten über Fahrbahntrassen oder Eisenbahntrassen gebaut worden sind. Die statischen Anforderungen in den 70er Jahren wurden grundsätzlich eingehalten, jedoch entsprechen diese nicht mehr den heutigen Normen, insbesondere nicht der Euro 2 Norm, sodass beim Renovieren der Brückenbauwerke in der Regel auch statische Überprüfungen stattfinden und entsprechende Maßnahmen zur Stabilisierung der Brückenbauwerke eingeleitet werden müssen. Hiervon betroffen sind alleine in NRW einige hundert Brücken, deren Neubau zur Erfüllung der heutigen Anforderungen aus Zeit- und Kostengründen nicht möglich ist. Es besteht vielmehr die Notwendigkeit Renovierungsmaßnahmen an den Brückenbauwerken vorzunehmen und die statischen Belastungen entsprechend zu erhöhen. Durchzuführende Arbeiten an den vorhandenen Brücken sollen nach Möglichkeit nicht oder nur teilweise zur Sperrung führen, um den fließenden Verkehr aufrecht zu erhalten. [0002] A lot of bridges in Germany were built in the 1970s to bridge rivers and bodies of water. There are also many bridges that have been built with large spans over roadways or railway lines. The static requirements in the 1970s were generally met, but these no longer correspond to today's standards, especially not the Euro 2 standard, so that when the bridge structures are renovated, static checks usually also have to be carried out and appropriate measures have to be taken to stabilize the bridge structures. This affects several hundred bridges in North Rhine-Westphalia alone, whose new construction to meet today's requirements is not possible for time and cost reasons. Rather, there is a need to carry out renovation work on the bridge structures and increase the static loads accordingly. Work to be carried out on the existing bridges should, if possible, not lead to closure or only partial closure in order to keep traffic flowing.

[0003] Die CN 1380471 A zeigt eine Bodenverfestigung, die das Einbringen von Pfählen ins Erdreich vorsieht. Die hierbei eingebrachten Pfähle sind in jeweils einer Reihe beabstandet zueinander ausgeführt und die parallel angeordneten Reihen weisen ebenfalls sowohl einen Abstand der einzelnen Pfähle als auch zu der benachbarten Reihe auf. [0003] CN 1380471 A shows soil consolidation that involves the insertion of piles into the ground. The piles introduced here are each arranged in a row spaced apart from one another and the rows arranged in parallel also have a distance between the individual piles and the adjacent row.

[0004] Die KR 20030008288 A zeigt eine Bodenverfestigung, wobei einzelne Pfähle verwendet werden, welche auf Abstand zueinander in einer Reihe und auf Abstand der jeweiligen Reihen vorgesehen sind. [0004] KR 20030008288 A shows soil consolidation, whereby individual piles are used, which are provided at a distance from one another in a row and at a distance from the respective rows.

[0005] Die CN 204418003 U zeigt eine Bodenverfestigung hinter einem Brückenwiderlager durch eine Reihe von Zementpfählen. [0005] CN 204418003 U shows soil consolidation behind a bridge abutment through a series of cement piles.

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren aufzuzeigen, mit dem die statischen Anforderungen bestehender Bauwerke, insbesondere von Winkelstützwänden bei Brückenbauwerken erhöht werden können. The present invention is therefore based on the object of demonstrating a novel method with which the static requirements of existing structures, in particular of angle support walls in bridge structures, can be increased.

[0007] Erfindungsgemäß wird zur Lösung ein neues Verfahren zur nachträglichen Bodenverfestigung aufgezeigt, welches folgende Einzelschritte umfasst: According to the invention, a new method for subsequent soil consolidation is demonstrated, which comprises the following individual steps:

- Einpressen von mehreren Rohren in das Erdreich hinter den Bauwerken, - Injecting several pipes into the ground behind the structures,

- Anordnung der Rohre in zumindest zwei Reihen, wobei die Rohre einer Reihe annähernd parallel zum Bauwerk angeordnet werden, wobei die einzelnen Rohre einer Reihe dicht benachbart sind und eine nahezu geschlossene Wand bilden, - Arrangement of the pipes in at least two rows, with the pipes in a row being arranged approximately parallel to the structure, with the individual pipes in a row being closely adjacent and forming an almost closed wall,

- Anordnung der Rohre in zumindest einer zweiten Reihe mit einem Versatz von annähernd 50% zur benachbarten Reihe, - Arrangement of the pipes in at least a second row with an offset of approximately 50% to the neighboring row,

- Verpressen des Erdreiches innerhalb der Rohre mit einem Zement, - pressing the soil inside the pipes with a cement,

- Einpressen der Rohre in das Erdreich hinter einer Winkelstützwand eines Brückenbauwerkes, wobei die unmittelbar hinter der Winkelstützwand angeordnete Reihe der Rohre auf dem Fußelement der Winkelstützwand aufsitzt, während weitere benachbarte Reihen der Rohre tiefer in das Erdreich eingepresst werden und wobei die Oberkante der Rohre bis zur Krone der Winkelstützwand reichen, - Pressing the pipes into the ground behind an angle support wall of a bridge structure, with the row of pipes arranged immediately behind the angle support wall resting on the foot element of the angle support wall, while other adjacent rows of pipes are pressed deeper into the ground and the upper edge of the pipes up to the crown of the angle support wall,

oder or

- Einpressen der Rohre in das Erdreich hinter einer denkmalgeschützten Wand oder eines Wasserbauwerks, wobei die Rohre mindestens bis zum Sohlepunkt der Wand oder des Wasserbauwerks eingepresst werden und wobei die Oberkante der Rohre bis zum Erdniveau der Wand oder des Wasserbauwerks reichen. - Injecting the pipes into the ground behind a listed wall or a hydraulic structure, whereby the pipes are pressed in at least to the bottom of the wall or hydraulic structure and where the upper edge of the pipes extends to the ground level of the wall or hydraulic structure.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur nachträglichen Bodenverfestigung bei überlasteten Bauwerken vorgesehen. Hierbei kann es sich um Brückenbauwerke, einer denkmalgeschützten Wand oder einem Wasserbauwerk handeln. Als Wände kommen insbesondere die Wände von historischen Bauwerken infrage, die eine Abstützung bedürfen. Zur nachträglichen Bodenverfestigung werden mehrere Rohre in das Erdreich hinter den Bauwerken eingepresst, wobei die Anordnung der Rohre in zumindest zwei Reihen erfolgt und die Rohre einer Reihe annähernd parallel zum Bauwerk angeordnet werden und einen geringstmöglichen Abstand zueinander aufweisen. Die Anordnung der Rohre in zumindest einer zweiten Reihe erfolgt mit einem Versatz von annähernd 50 % zur benachbarten Reihe. Im Anschluss daran erfolgt das Verpressen des Erdreiches innerhalb der Rohre mit einem fließfähigen Zement. Der Zement oder das Zementgemisch verbindet sich mit dem vorhandenen Boden soweit dies möglich ist, und zwar mit einem vorhandenen Sand- oder Kiesboden. The method according to the invention is intended for subsequent soil consolidation in overloaded structures. These can be bridge structures, a listed wall or a hydraulic structure. Particularly suitable walls are the walls of historical buildings that require support. For subsequent soil consolidation, several pipes are pressed into the soil behind the structures, with the pipes being arranged in at least two rows and the pipes in a row being arranged approximately parallel to the structure and having the smallest possible distance from one another. The pipes are arranged in at least a second row with an offset of approximately 50% to the neighboring row. The soil is then pressed inside the pipes with a flowable cement. The cement or the cement mixture combines with the existing soil as far as possible, namely with an existing sand or gravel soil.

[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur nachträglichen Bodenverfestigung bei überlasteten Brückenbauwerken mit Winkelstützwänden. Eine Überlastung der vorhandenen Brückenbauwerke mit Winkelstützwänden besteht im Wesentlichen aufgrund von auftretenden Horizontalkräften, welche durch den Erddruck und den Fahrzeugverkehr entstehen. Durch den zunehmenden Straßenverkehr durch Lastkraftwagen mit einem hohen Transportgewicht wird beim Befahren der Brückenbauwerke durch die vorhandenen Zufahrten ein erheblicher Druck auf das befahrene Erdreich und damit auf die Winkelstützwände ausgeübt, welcher zu einer horizontalen Überlastung der Brückenbauwerke führen kann. Es besteht daher die Notwendigkeit durch entsprechende Absicherungsmaßnahmen den Horizontaldruck zumindest teilweise von dem Brückenbauwerk bzw. den Winkelstützwänden zu nehmen. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, dass hinter den Winkelstützwänden eine Schwergewichtswand errichtet wird, welche die Winkelstützwände und damit das gesamte Brückenbauwerk vor den Horizontalkräften schützt. Die Horizontalkräfte werden hierbei fast vollständig durch die Schwergewichtswand aufgefangen und in das Erdreich abgeleitet. Zu diesem Zweck werden mehrere Rohre in das Erdreich hinter den Winkelstützwänden eingepresst, wobei die Rohre in zumindest zwei Reihen angeordnet werden und in einer Reihe annährend parallel zur Winkelstützwand verlaufen. Hierbei sollen die Einzelrohre einen geringstmöglichen Abstand zueinander aufweisen. Eine zweite Reihe von Rohren sieht hierbei einen Versatz von annährend 50% des Rohrdurchmessers vor, sodass aufgrund einer erzielbaren höheren Packungsdichte der einzelnen Rohre eine stabile Schwergewichtswand geschaffen werden kann. Die eingepressten Rohre werden mit einem Zement verpresst, sodass die im Erdreich vorhandenen Materialien, beispielsweise eine Kies- oder Sandfüllung, mit dem Zement eine äußerst stabile Verbindung innerhalb des Erdreiches eingehen. Hierbei besteht die Möglichkeit, den Zement auch unterhalb der Rohre in das Erdreich einzupressen. The method according to the invention is particularly suitable for subsequent soil consolidation in overloaded bridge structures with angle support walls. An overloading of the existing bridge structures with angle support walls mainly occurs due to horizontal forces caused by earth pressure and vehicle traffic. Due to the increasing road traffic by trucks with a high transport weight, when driving on the bridge structures through the existing access roads, considerable pressure is exerted on the ground being traveled on and thus on the angle support walls, which can lead to horizontal overloading of the bridge structures. There is therefore a need to at least partially remove the horizontal pressure from the bridge structure or the angle support walls through appropriate safety measures. For this reason, it is planned that a gravity wall is built behind the angle support walls, which protects the angle support walls and thus the entire bridge structure from the horizontal forces. The horizontal forces are almost completely absorbed by the gravity wall and dissipated into the ground. For this purpose, several pipes are pressed into the ground behind the angle support walls, the pipes being arranged in at least two rows and running in a row approximately parallel to the angle support wall. The individual pipes should have the smallest possible distance from one another. A second row of tubes provides an offset of approximately 50% of the tube diameter, so that a stable gravity wall can be created due to a higher packing density of the individual tubes. The pressed-in pipes are pressed with a cement so that the materials present in the ground, for example a gravel or sand filling, form an extremely stable connection with the cement within the ground. It is possible to press the cement into the ground below the pipes.

[0011] Je nach Größe des Brückenbauwerks können hierbei mehrere Reihen von Rohren nebeneinander angeordnet werden, beispielsweise 2 bis 6 Reihen, die jeweils versetzt zueinander angeordnet sind, um die Horizontalkräfte aufzunehmen. Durch die Schwergewichtswand wird erreicht, dass die Horizontalkräfte nicht gegen die Winkelstützwände, Wände oder Wasserbauwerke drücken, sondern von der Schwergewichtswand aufgenommen und in das Erdreich abgeleitet werden. Durch den Versatz der Reihen zueinander kann hierbei eine durchgehende Schwergewichtswand erstellt werden, wobei das enge Raster der Rohre nach der Auffüllung mit Zement wie eine Betonarmierung wirken und die Horizontalkräfte sicher aufnehmen. Nach Fertigstellung derartiger Schwergewichtswände wurde durch Analysen festgestellt, dass die Druckfestigkeit bis zu 25,6 N/mm? beträgt und damit die auftretenden Horizontalkräfte ausreichend abgefangen werden können. Depending on the size of the bridge structure, several rows of tubes can be arranged next to one another, for example 2 to 6 rows, each of which is offset from one another in order to absorb the horizontal forces. The gravity wall ensures that the horizontal forces do not press against the angle support walls, walls or hydraulic structures, but are absorbed by the gravity wall and dissipated into the ground. By offsetting the rows from one another, a continuous gravity wall can be created, with the narrow grid of pipes acting like concrete reinforcement after filling with cement and safely absorbing the horizontal forces. After the completion of such heavyweight walls, analyzes revealed that the compressive strength was up to 25.6 N/mm? and so that the horizontal forces that occur can be adequately absorbed.

[0012] Bei diesem Verfahren besteht bei Brückenbauwerken ein wesentlicher Vorteil darin, dass die Brückenzufahrt nur halbseitig im Bereich der Baustelle gesperrt werden muss, weil nur eine Straßenhälfte zur Ausführung der Arbeiten benötigt wird. Der Verkehr kann somit über den anderen Straßenbereich geführt werden, wobei nach Fertigstellung der einseitigen Schwergewichtswand durch Anderung der Verkehrsführung der weitere Abschnitt der Fahrbahnbreite in ähnlicher With this method, a significant advantage for bridge structures is that the bridge access only has to be closed on one side in the area of the construction site because only half of the road is needed to carry out the work. The traffic can thus be routed over the other road area, with the other section of the roadway width being similar after the one-sided gravity wall has been completed by changing the traffic routing

Weise verfestigt werden kann. Umfangreiche Erdarbeiten sind nicht erforderlich, da die notwendigen Rohre unmittelbar in das Erdreich hinter den Winkelstützwänden eingepresst werden. can be solidified. Extensive earthworks are not necessary as the necessary pipes are pressed directly into the ground behind the angle support walls.

[0013] Je nach Größe des Bauwerkes ist vorgesehen, dass die Rohre in 2 bis 6 Reihen, vorzugsweise in 3 bis 4 Reihen nebeneinander angeordnet werden, wobei jede Reihe um annährend 50% zur benachbarten Reihe versetzt angeordnet ist. Depending on the size of the structure, it is provided that the pipes are arranged next to each other in 2 to 6 rows, preferably in 3 to 4 rows, with each row being offset by approximately 50% from the neighboring row.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich weiters zum Einpressen von Rohre hinter einer denkmalgeschützten Wand oder eines Wasserbauwerks, wobei die Rohre mindestens bis zum Sohlepunkt eines Brückenbauwerks eingepresst werden und die Oberkante der Rohre bis zum Erdniveau der Wand oder des Wasserbauwerks reichen. In Einzelfällen können die Rohre aber wesentlich tiefer als bis zum Sohlepunkt eingepresst werden, wobei in weiterer Ausgestaltung bei Brückenbauwerken die Oberkante der Rohre bis zur Krone der Winkelstützwand oder knapp darunter reichen. Entsprechend bis zum Erdniveau oder knapp darunter bei einer denkmalgeschützten Wand oder einem Wasserbauwerk. Die aus den Rohren gebildeten Reihen reichen bei einem Brückenbauwerk hierbei über die gesamte Breite der Winkelstützwand und werden vorzugsweise in zwei Arbeitsschritten hergestellt, die entsprechend der jeweiligen Fahrbahnbreite zu einer Verkehrsumleitung führen, aber keine weiteren Beeinträchtigungen mit sich bringen. Insbesondere sind keine aufwändigen Erarbeiten erforderlich, da das vorhandene Erdreich zum Einpressen der Rohre und zum Verpressen ausreichend ist. Bei einer denkmalgeschützten Wand oder einem Wasserbauwerk können die Rohre in einem gefährdeten Abschnitt eingesetzt werden. The method according to the invention is also suitable for pressing in pipes behind a listed wall or a hydraulic structure, whereby the pipes are pressed in at least up to the base point of a bridge structure and the upper edge of the pipes extend to the ground level of the wall or hydraulic structure. In individual cases, however, the pipes can be pressed in much deeper than the base point, although in a further embodiment of bridge structures, the upper edge of the pipes extend to the crown of the angle support wall or just below. Correspondingly up to ground level or just below in the case of a listed wall or a hydraulic structure. In a bridge structure, the rows formed from the pipes extend over the entire width of the angle support wall and are preferably manufactured in two work steps, which lead to a traffic diversion depending on the respective roadway width, but do not cause any further impairment. In particular, no complex work is required because the existing soil is sufficient for inserting the pipes and grouting. In the case of a listed wall or hydraulic structure, the pipes can be used in a vulnerable section.

[0015] Pro Quadratmeter werden aufgrund der nebeneinanderliegenden Rohre und vorgesehenen Packungsdichte 4 bis 5 Rohre mit einem erforderlichen Durchmesser von ungefähr 20 bis 250 mm Durchmesser auf einem Meter verwendet. Die Reihen in denen die Rohre angeordnet werden beginnen in der Regel kurz hinter der Winkelstützwand, einer Wand oder eines Wasserbauwerks und werden in Richtung des Erdreiches hinter der Winkelstützwand beziehungsweise Wand angeordnet. Due to the adjacent pipes and the intended packing density, 4 to 5 pipes with a required diameter of approximately 20 to 250 mm diameter per meter are used per square meter. The rows in which the pipes are arranged usually begin shortly behind the angle support wall, a wall or a hydraulic structure and are arranged in the direction of the ground behind the angle support wall or wall.

[0016] Die Winkelstützwand eines Brückenbauwerks weist hierbei ein Fußelement auf, welches T-förmig ausgebildet ist, wobei das T-förmige Ende in den Boden eingelassen ist und lediglich die senkrecht aufsteigende Winkelstützwand nach oben ragt. Soweit die Rohre unmittelbar neben der Winkelstützwand eingepresst werden, sitzen die einzelnen Rohre unmittelbar auf dem Fußelement der Winkelstützwand auf, während demgegenüber die entfernten Reihen neben dem Fußelement tiefer eingepresst werden können. The angle support wall of a bridge structure has a foot element which is T-shaped, the T-shaped end being embedded in the ground and only the vertically rising angle support wall protruding upwards. If the pipes are pressed in directly next to the angle support wall, the individual pipes sit directly on the foot element of the angle support wall, while the distant rows next to the foot element can be pressed in deeper.

[0017] Um eine höhere Standsicherheit der Rohre zu erhalten ist hierbei in speziellen Fällen, insbesondere beim Abstützen von Wasserbauwerken oder historischen Mauern vorgesehen, dass das Erdreich aus den Rohren entfernt wird und die Rohre mit einem Zement oder Zementgemisch aufgefüllt werden. In order to obtain greater stability of the pipes, in special cases, particularly when supporting hydraulic structures or historical walls, it is provided that the soil is removed from the pipes and the pipes are filled with a cement or cement mixture.

[0018] Zum Verpressen des Erdreichs innerhalb der Rohre wird hierbei vorzugsweise ein Mikrozement mit einer Feinheit von 3500 - 20.000 Blaine (cm? pro Gramm) verwendet. Durch die Feinheit des Zementes bzw. Zementgemisch wird hierbei sichergestellt, dass die durch die Injektionspflanzen angepresste Zementsubstanzen bzw. das Füllmaterial tief in das Erdreich auch unterhalb der Rohre eindringen kann und somit eine feste Verbindung eingeht. To compress the soil within the pipes, a microcement with a fineness of 3500 - 20,000 Blaine (cm? per gram) is preferably used. The fineness of the cement or cement mixture ensures that the cement substances or filling material pressed on by the injection plants can penetrate deep into the soil, even below the pipes, and thus form a firm connection.

[0019] In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der eingepressten Substanz Feuchtigkeit in ausreichender Menge zugeführt wird, oder dass die Substanz mit einer ausreichenden Feuchtigkeitsmenge angereichert ist, oder dass die eingepresste Substanz mit der Feuchtigkeit des Füllmaterial aus der hinter der Winkelstützwand vorhandenen Aufschüttung zumindest teilweise reagiert und aushärtet. In a further embodiment of the method it is provided that the pressed-in substance is supplied with sufficient moisture, or that the substance is enriched with a sufficient amount of moisture, or that the pressed-in substance is mixed with the moisture of the filling material from the fill present behind the angle support wall at least partially reacts and hardens.

[0020] Die Zementsubstanz kann hierbei in mehreren hintereinander ausgeführten Arbeitsgängen eingepresst werden, wobei zwischen den Arbeitsvorgängen eine zumindest teilweise Aushärtung abgewartet werden kann. Hierdurch besteht die Möglichkeit an den unteren Rohrenden ausgehend eine dichte Verpressung bis zum oberen Rand der Rohre vorzunehmen. The cement substance can be pressed in in several operations carried out one after the other, with at least partial hardening being possible between the operations. This makes it possible to carry out a tight compression starting from the lower pipe ends up to the upper edge of the pipes.

[0021] Zur weiteren bevorzugte Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Substanz durch eine Injektionslanze dem Erdreich oder Füllmaterial zugeführt wird, welche in der Tiefe justierbar ist. For a further preferred embodiment of the method, it is provided that the substance is supplied to the soil or filling material through an injection lance, which is adjustable in depth.

[0022] In weiterer besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch Qualitätssicherungsmaßnahmen eine laufende oder nachträgliche Kontrolle der erfolgten Substanzeinpressung vorgenommen wird. Hierzu kann beispielsweise ein Georadar verwendet werden, welches während oder nach Abschluss der Injektionsverfahren zu einer Analyse des Bodenbereiches eingesetzt wird und somit eine Kontrolle über die vorhandene Eindringtiefe und Ausbreitung der Substanz in dem Erdreich bzw. Füllmaterial ermöglicht. Alternativ besteht zur Qualitätssicherung die Möglichkeit ein seismisches Verfahren zu verwenden, welches ebenfalls eine Uberprüfung der Verpressung ermöglicht. In a further special embodiment of the invention it is provided that quality assurance measures are used to carry out ongoing or subsequent monitoring of the substance injection that has taken place. For this purpose, for example, a geo-radar can be used, which is used to analyze the soil area during or after completion of the injection process and thus enables control over the existing penetration depth and spread of the substance in the soil or filling material. Alternatively, it is possible to use a seismic method for quality assurance, which also allows the pressing to be checked.

[0023] Das vorliegende Verfahren besitzt insgesamt gesehen die Vorteile, dass ohne große Erdarbeiten eine nachträgliche Stützwand geschaffen werden kann, welche die Horizontalkräfte aufnehmen kann. Auf diese Weise kann somit der Druck ausgehend von dem Erdreich und den Belastungen durch das Verkehrsaufkommen von dem Brückenbauwerk, insbesondere den Winkelstützwänden genommen werden. Hierdurch wird die Eurocode 2 Norm erfüllt und es müssen die Brückenbauwerke nicht vollständig neu aufgebaut werden. Hierbei besteht die Möglichkeit durch die Anordnung von mehreren Rohren nebeneinander in einer Reihe und mehreren nebeneinander angeordneten Reihen eine ausreichend Schwergewichtswand aufzubauen, die durch einen Versatz der einzelnen Rohre zu den benachbarten Reihen eine ausreichende Stabilität aufweist und die auftretenden Querkräfte aufnehmen kann. Overall, the present method has the advantages that a subsequent supporting wall can be created without major excavation work, which can absorb the horizontal forces. In this way, the pressure from the soil and the loads caused by traffic can be taken away from the bridge structure, in particular the angle support walls. This means that the Eurocode 2 standard is met and the bridge structures do not have to be completely rebuilt. It is possible to build a sufficient gravity wall by arranging several pipes next to each other in a row and several rows arranged next to each other, which has sufficient stability due to the offset of the individual pipes to the neighboring rows and can absorb the transverse forces that occur.

[0024] Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert. [0025] Es zeigt The invention is explained in more detail below with reference to the figures. [0025] It shows

[0026] Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht eine Winkelstützwand mit eingepressten Stahlrohren in mehreren Reihen und 1 shows a sectional side view of an angle support wall with pressed-in steel pipes in several rows and

[0027] Fig. 2 in einer geschnittenen Draufsicht die Winkelstützwand mit Anordnung der verpressten Rohre. 2 shows a sectional top view of the angle support wall with the arrangement of the pressed pipes.

[0028] Figur 1 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht beispielsweise eine Winkelstützwand 1 sowie eingepresste Rohre 2 in mehreren Reihen 5. Die Winkelstützwand 1 gehört zu einem Brückenbauwerk und befindet sich am Ende des Brückenbauwerks vor dem Erdreich des Uferbereiches. Die Winkelstützwand 1 besteht hierbei aus einem Fußelement 3 und einem vertikalen Stützelement 4, welche zum Zeitpunkt der Brückenerstellung aus Beton gegossen werden, um anschließend Erdreich aufzufüllen, wobei sich das Erdreich auf der der Brückenkonstruktion abgewandten Seite befindet. Zur nachträglichen Bodenbefestigung bei überlasteten Brückenbauwerken mit Winkelstützwänden 1 werden nach dem vorliegenden Verfahren Rohre 2 in das Erdreich hinter den Winkelstützwand 1 eingepresst. Vorzugsweise werden hierbei mehreren Reihen 5 von nebeneinanderliegenden Rohren 2 eingesetzt, die zudem, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, versetzt zueinander angeordnet werden. Die Rohre 2 werden nach dem Einpressen mit Zement verpresst, wobei in der Regel die vorhandene Auffüllung hinter der Winkelstützwand 1 mit dem Zement oder dem Zementgemisch verpresst wird. Die unmittelbar hinter der Winkelstützwand 1 angeordneten Rohre 2 bzw. Reihe 5 der ersten Rohre 2 sitzt hierbei auf dem Fußelement 3 auf, während weitere benachbarte Reihen 5 tiefer in das Erdreich eingepresst werden können, vorzugsweise bis unterhalb der Sohle des Fußelements ggf. auch darüber hinaus. 1 shows a sectioned side view, for example, of an angle support wall 1 and pressed-in pipes 2 in several rows 5. The angle support wall 1 belongs to a bridge structure and is located at the end of the bridge structure in front of the soil of the bank area. The angle support wall 1 consists of a foot element 3 and a vertical support element 4, which are cast from concrete at the time of building the bridge in order to then fill with soil, the soil being on the side facing away from the bridge structure. For subsequent ground fastening in overloaded bridge structures with angle support walls 1, pipes 2 are pressed into the ground behind the angle support wall 1 using the present method. Preferably, several rows 5 of adjacent tubes 2 are used, which are also arranged offset from one another, as can be seen in particular from Figure 2. After being pressed in, the pipes 2 are pressed with cement, with the existing filling behind the angle support wall 1 usually being pressed with the cement or the cement mixture. The pipes 2 or row 5 of the first pipes 2 arranged directly behind the angle support wall 1 sit on the foot element 3, while further adjacent rows 5 can be pressed deeper into the ground, preferably below the sole of the foot element and possibly even beyond .

[0029] Figur 2 zeigt eine geschnittene Draufsicht entlang der Schnittlinie A-A auf die Winkelstützwand 1 mit Fußelement 3 und die Rohre 2, welche in vier nebeneinanderliegenden Reihen 5 angeordnet sind. Die einzelnen Rohre 2 einer Reihe 5 sind hierbei dicht benachbart und bilden bereits eine nahezu geschlossene Wand, wobei die Rohre 2 zweier weiterer benachbarten Reihen 5 versetzt zueinander angeordnet sind. Somit liegen die Rohre auf Lücke um jeweils annähernd 50% zur benachbarten Reihe versetzt. Entsprechend der Größe des Brückenbauwerks können die Durchmesser der Rohre 2 und die Anzahl der Reihen 5 festgelegt werden, wobei es hier im Wesentlichen darauf ankommt, welche Horizontalkräfte entstehen können, beispielsweise Figure 2 shows a sectioned plan view along the section line AA of the angle support wall 1 with foot element 3 and the tubes 2, which are arranged in four adjacent rows 5. The individual tubes 2 of a row 5 are closely adjacent and already form an almost closed wall, with the tubes 2 of two further adjacent rows 5 being arranged offset from one another. This means that the pipes in each gap are offset by approximately 50% from the neighboring row. Depending on the size of the bridge structure, the diameters of the pipes 2 and the number of rows 5 can be determined, whereby what matters here is essentially what horizontal forces can arise, for example

durch den Fahrzeugverkehr oder aber aufgrund der geografischen Verhältnisse und Anordnung des Brückenbauwerks. due to vehicle traffic or due to the geographical conditions and arrangement of the bridge structure.

[0030] Mit Hilfe der Rohre 2, welche in mehreren Reihen 5 nebeneinander angeordnet sind, wird eine Schwergewichtswand aufgebaut welche erreicht, dass Querkräfte die aus Richtung des Erdreichs gegen die Winkelstützwände 1 drücken zum überwiegenden Prozentsatz aufgefangen und in das Erdreich geleitet werden können, wodurch die Winkelstützwand 1 wesentlich weniger Querkräfte aufnehmen muss. With the help of the pipes 2, which are arranged next to each other in several rows 5, a gravity wall is constructed, which ensures that the majority of transverse forces that press against the angle support walls 1 from the direction of the ground are absorbed and directed into the ground, whereby the angle support wall 1 has to absorb significantly fewer transverse forces.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SYMBOL LIST

1 Winkelstützwand 2 Rohre 1 angle support wall 2 pipes

3 Fußelement 3 foot element

4 Stützelement 4 support element

5 Reihen 5 rows

Claims

Patent claims

1. Methods for subsequent soil consolidation in overloaded structures in order to support the structures from the ground, comprehensive

- Pressing several pipes (2) into the ground behind the structures,

- Arrangement of the pipes (2) in at least two rows (5), the pipes (2) in a row being arranged approximately parallel to the structure, the individual pipes (2) in a row (5) being closely adjacent and an almost closed wall form,

- Arrangement of the pipes (2) in at least a second row (5) with an offset of approximately 50% to the neighboring row,

- pressing the soil inside the pipes (2) with a cement,

marked by,

- that the pipes (2) are pressed into the ground behind an angle support wall of a bridge structure, that the row (5) of pipes (2) arranged directly behind the angle support wall (1) sits on the base element (3) of the angle support wall (1), while further adjacent rows (5) of pipes (2) are pressed deeper into the ground and the upper edge of the pipes (2) reach up to the crown of the angle support wall (1),

or

- that the pipes (2) are pressed into the ground behind a listed wall or a hydraulic structure, that the pipes (2) are pressed in at least to the base of the wall or hydraulic structure and that the upper edge of the pipes (2) are pressed in to the ground level of the wall or hydraulic structure.

2, method according to claim 1, characterized in

that the pipes (2) are arranged next to each other in 2 to 6 rows (5), preferably in 3 to 4 rows (5).

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in

that each row (5) is offset by approximately 50% to the neighboring row (5).

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in

that the rows (5) are formed over the entire width of the angle support wall (1) or a wall or a hydraulic structure.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that 4 to 5 tubes (2) are provided per square meter.

6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the soil is removed from the pipes (2).

7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pipes (2) are filled with a cement or cement mixture.

8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a microcement is used as cement.

9. Method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in

that the pressed-in substance is supplied with sufficient moisture or that the substance is enriched with a sufficient amount of moisture or that the pressed-in substance at least partially reacts with the moisture present in the soil or filling material and hardens.

10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in

that the substance used is a cement or cement mixture with a fineness of 3,500 to 20,000 Blaine (cm'/g).

11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in

that the substance is supplied to the soil or filling material through an injection lance, the depth of which can be adjusted.

12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in

that an ongoing and/or subsequent control of the substance injection is carried out.

13. The method according to claim 12, characterized in that a georadar is used to analyze the ground area during the injection process.

1 sheet of drawings