<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN ONDERSCHOEIINGSMUUR De uitvinding heeft betrekking op de vervaardiging van een onderschoeiingsmuur uit gewapend beton onder een bestaande fundering van een gebouw dat aangrenst aan een uit te graven terrein, en een aldus verkregen onderschoeiingsmuur.
Er zijn bouwwerken waar een terrein moet uitgegraven worden tot tegen de scheidingsmuur van een naastliggend gebouw, en tot op een diepte die lager ligt dan de onderkant van de bestaande fundering van deze scheidingsmuur. Dit is bijvoorbeeld het geval voor het uitgraven van een ondergrondse verdieping van een op te trekken gebouw naast een ander gebouw zonder ondergrondse verdieping of waar de ondergrondse verdieping minder diep gaat. Vooraleer het terrein uit te graven moet men dan eerst een betonmuur realiseren onder de fundering van die scheidingsmuur, welke betonmuur die fundering ondersteunt en de last ervan overbrengt naar zijn eigen fundering op grotere diepte onder het niveau van het uit te graven terrein. Dit is wat hier door een"onderschoeiingsmuur"wordt bedoeld.
Een dergelijke onderschoeiingsmuur ondergaat de zijwaartse druk van de grond langs de kant van het naastliggend gebouw en is daarom aan buigspanningen onderworpen. Daardoor is het wapenen van het beton van de onderschoeiingsmuur onontbeerlijk.
Een dergelijke onderschoeiingsmuur uit gewapend beton kan op een bekende manier op discontinue wijze worden gerealiseerd in een aantal cycli van elk een aantal bewerkingen.
In een eerste stap van de eerste cyclus worden eerst, langsheen de bestaande fundering en langs de kant van het uit te graven terrein (die de bereikbare kant is), een reeks van elkaar gescheiden putten gegraven, waarbij in elke put de fundering wordt ondergraven over een bepaalde sectie van de lengte van de fundering. Hierbij draagt men er zorg voor dat de fundering nog
<Desc/Clms Page number 2>
voldoende ondersteund blijft door de niet ondergraven secties.
Daartoe wordt de lengte van de ondergraven secties, gemeten in de langsrichting van de fundering, beperkt gehouden en de afstand tussen de afzonderlijke ondergravingen voldoende groot genomen. Verder draagt men er zorg voor dat de putten zelf gedurende het graven beschoeid worden. Dit wil zeggen, dat de wanden van die putten voorzien worden van gestutte en goed ondersteunende planken-panelen tegen het bewegen van de aanliggende grond. De vorming van die panelen zal in de regel progressief gebeuren, plank per plank naar beneden toe, naarmate de put in de diepte laag per laag uitgegraven wordt, zodat de aanliggende grond goed ondersteund blijft, ook gedurende het graven. De put, ondergraving inbegrepen, gaat zo diep als de onderschoeiingsmuur zal moeten gaan.
In een volgende stap van de eerste cyclus wordt in elke put, de ondergraven ruimte die onder de fundering gelegen is bekist, gewapend en volgegoten met beton. Hierbij kunnen één of meerdere panelen van de beschoeiing eveneens dienen voor de bekisting. Vervolgens laat men het beton harden zodat een aantal van elkaar gescheiden betonnen deelmuren ontstaan die de bestaande fundering helpen ondersteunen vanuit diepere grondlagen.
In een volgende cyclus worden deze bewerkingen herhaald voor een volgend aantal van elkaar gescheiden putten langsheen de fundering voor een nieuwe reeks te ondergraven secties van de lengte van deze fundering. Bij het graven van de putten wordt er weerom zorg voor gedragen dat de fundering nog voldoende ondersteund wordt door de niet-ondergraven secties : enerzijds de secties die nog door de grond zijn ondersteund, en anderzijds de secties die ondersteund worden door de in de vorige cyclus reeds gevormde deelmuren. Na bekisten, wapenen, volgieten en harden, ontstaat aldus een nieuwe reeks deelmuren die de bestaande fundering verder ondersteunen.
<Desc/Clms Page number 3>
Deze cycli worden verder herhaald totdat het geheel van aldus verkregen deelmuren samen een continu doorlopende onderschoeiingsmuur vormen over de ganse lengte van de te onderschoeien fundering.
De verankering van de deelmuren aan elkaar zal in het algemeen gebeuren doordat, bij het gieten van een deelmuur, aan elk der wanden die moet aangrenzen aan een wand van een aanliggende sectie, een speciale stalen bekistingsplaat gebruikt wordt, verschillend van het beschoeiingspaneel aan die wand en die niet verwijderd wordt na het gieten en harden, maar die aan beide zijden verankeringen bevat voor de verankering aan elkaar van beide deelmuren van de aanliggende secties, zoals verder zal getoond worden. De verankering kan echter ook op een andere wijze gebeuren.
De ondergraven open ruimte onder de fundering aan een kant van de put heeft dus, wanneer men er vanuit de andere kant van de put naartoe kijkt, een "achterwand" en twee "zijwanden". Nadat die achterwand en zijwanden bekist zijn, wordt er in die open ruimte onder de fundering de wapening aangebracht in de vorm van een wapeningskorf die stevig bevestigd wordt in de bekisting zodat ze niet zal kunnen roeren bij het gieten van het beton nadien. Zulk een wapeningskorf is een struktuur van stalen wapeningsstaven die samengelast of-gevlochten zijn tot een driedimensionele configuratie. De aldus van wapening voorziene ruimte wordt dan afgesloten met een frontaal bekistingspaneel.
Dit paneel ligt ongeveer in het vertikale vlak dat de rand van de fundering bevat langs de kant van het uit te graven terrein (dit is de tegengestelde kant van het reeds bestaande gebouw). De aldus bekiste ruimte bevat bovenaan nog een opening om het ingieten van beton in de ruimte toe te laten. Dit frontaal bekistingspaneel wordt dan verder gestut om te weerstaan aan de druk van het beton dat in de bekisting zal gegoten worden.
<Desc/Clms Page number 4>
Na het volgieten met beton van de aldus bekiste ruimte, laat men dat beton harden tot vorming van een deelmuur. Vooraleer naar de volgende cyclus over te gaan moet het beton voldoende hard geworden zijn om de vroegere grond als ondersteuning te vervangen. Doorgaans volstaat een dag harden hiertoe.
Aldus bestaat een typisch programma voor een cyclus doorgaans uit één dag voor het graven, een dag voor het bekisten en wapenen, en een dag voor het gieten en harden.
Bij deze methode is er bij het ondergraven echter steeds een risico van ongewenste ontspanning van de grond onder het funderingsdeel dat aangrenst aan de ondergraving, waardoor die grond minder ondersteunt en het ondergraven deel van de fundering lichtjes zakt vooraleer dat de ruimte eronder volgegoten is met beton en voldoende gehard. De bestaande muur zal zich aldus weer gaan zetten, met het risico van barsten. Om dit te vermijden kan men de beschoeiing van de ondergraven ruimte beter verzorgen en ondersteunen tegen mogelijke beweging, maar dat is praktisch al geoptimaliseerd, en elke verdere verbetering is geen faktor van komfort bij het uitgraven. De ondergraven ruimte moet immers zo veel als mogelijk vrij blijven van allerhande ondersteuningsbalken, daar die zo volledig als mogelijk moet kunnen volgegoten worden met beton.
Het is de bedoeling van de uitvinding een methode te verschaffen waarbij het risico hierboven verder wordt verminderd, echter zonder daartoe iets aan de beschoeiingen of ondersteuningen van de grond te moeten verbeteren.
Volgens de uitvinding zal men dit doen doordat het wapenen van de bekiste ruimte onder de fundering gebeurt bij het volgieten van deze ruimte met beton, waarbij vooraf in dit beton staalwapeningsvezels werden ingemengd in een volumeverhouding van 0, 3 à 2 procent, bij voorkeur 0, 4 à 1 procent.
<Desc/Clms Page number 5>
De uitvinding is gebaseerd op het feit dat het ontspanning- risico van de grond niet alleen functie is van de ondersteuning van de grond, maar ook van de tijd dat men de ondergraven ruimte onder de fundering langer open laat en ongevuld met gehard beton.
Aldus streeft men er volgens de uitvinding naar, deze tijd zo kort mogelijk te houden, en dit wordt gedaan door de ganse bewerking van aanbrengen en vastzetten van de wapeningskorven, waarbij de ondergraven ruimte onder de fundering moet open blijven, te elimineren en te vervangen door de wapening aan te brengen bij het ingieten van het beton, doordat dit beton voorzien is van staalwapeningsvezels die vooraf in het te gieten beton ingemengd werden, en die na het harden de wapening vormen. Voor dit vooraf inmengen is er geen specifieke tijd nodig dat de ruimte onder de fundering moet open blijven, speciaal voor het wapenen, want een mengoperatie voor het beton is er toch steeds in ieder geval.
Aan de toepassing van de uitvinding zijn verder nog andere voordelen verbonden, die betrekking hebben op het feit dat het transport, de opslag en de plaatsing van de wapeningskorven niet meer nodig is.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een onderschoeiingsmuur, verkregen met de hierboven beschreven werkwijze.
Bij voorkeur zullen als staalwapeningsvezels getrokken staaldraadstukken gebruikt worden met een dikte van 0, 5 tot 0, 7 mm en een lengte/diameterverhouding in het gebied van 80 tot 110.
De uitvinding zal hier verder toegelicht worden aan de hand van een voorbeeld en geïllustreerd door een aantal figuren. Hierbij is :
<Desc/Clms Page number 6>
Figuur 1 een bovenzicht van een deel van de fundering waaronder de onderschoeiingsmuur moet aangebracht worden, met het aanliggend uit te graven terrein ;
Figuur 2 een doorsnede van een put, na uitgraving en beschoeiing ;
Figuur 3 een bovenzicht van dezelfde put, na aanbrengen van speciale bekisting-en verankeringspanelen aan de zijwanden van de vrijgemaakte ruimte onder de fundering ;
Figuur 4 een frontaal zicht van de put volgens Figuur 3 ;
Figuur 5 een zijzicht van dezelfde put, nadat, op bekende wijze, een wapeningskorf werd aangebracht en de bekisting werd vervolledigd ;
Figuur 6 een profiel zieht van een onderschoeiingsmuur, zoals verkregen door de bekende methode ;
Figuur 7 een zijzicht van een put, na het gieten van het beton en gewapend volgens de uitvinding.
Figuur 1 toont een bovenzicht van een bouwterrein met een deel van een scheidingsmuur 1 tussen een reeds opgetrokken gebouw 2 en een aanliggend terrein 3 dat zal moeten uitgegraven worden tot een bouwput die gaat tot aan de scheidingsmuur met fundering 1 en die dieper ligt dan de onderkant van die fundering.
Eerst wordt, bij wijze van voorbeeld, de fundering in de lengterichting onderverdeeld in een aantal secties met cyclisch terugkerende kenletter A tot E en met elk een gelijke lengte L, gemeten in de lengterichting van de fundering 1. In een eerste cyclus wordt de reeks van alle secties A behandeld, in een tweede cyclus de reeks van alle secties C, dan E, B en D, zodat
<Desc/Clms Page number 7>
uiteindelijk gans de lengte van de scheidingsmuur na vijf cycli behandeld is. De uitvinding is echter niet beperkt tot dit voorbeeld van onderverdeling in secties en opvolging van cycli, inzover er in elke cyclus een reeks van elkaar gescheiden secties wordt behandeld op voldoende afstand van elkaar, opdat de rest voor de ondersteuning van de bestaande fundering zou kunnen zorgen.
Aldus zal men in het algemeen, en in afhanke- rijkheid van de toestand van de grond, een ondersteunende afstand overhouden, dit wil zeggen, tussen de naar elkaar gerichte randen van twee opeenvolgende ondergravingen, van 3 à 5 maal de gemiddelde lengte van beide ondergravingen.
De behandeling van de reeks van secties A begint met het uitgraven, in elk van de secties A, van een put 4 (gearceerd in Figuur 1) langsheen de fundering en langs de kant van het uit te graven terrein 3. Hierbij wordt de fundering 1 ondergraven over de ganse lengte L van de sectie, zoals te zien is op Figuur 1. De put wordt gegraven tot de volle diepte van de te creëren onderschoeiingsmuur. Voor het gemak van de beschoeiing wordt, zoals in dit voorbeeld, een rechthoekige put gegraven, hoewel de uitvinding hier niet toe beperkt is, inzover de fundering wordt ondergraven over de lengte L van de overeenkomstige sectie.
De ondergraven lengte L in elke put wordt beperkt gehouden, ergens tussen 0, 85 en 1, 6 meter, in afhankelijkheid van de belasting op de fundering zodat er geen gevaar is dat de fundering, op de overbruggingsplaats boven de ondergraven sectie, zou barsten. Doorgaans ligt die lengte tussen 1 à 1, 2 meter, zoals in dit voorbeeld.
In elk der putten wordt de bestaande fundering ondergraven over 0, 8 à 1, 2 maal de volle breedte van de fundering, zodat in ieder geval, voor de ondergraven sectie, ongeveer de ganse
<Desc/Clms Page number 8>
onderkant van de bestaande fundering bloot komt te liggen en over ongeveer de volle breedte zal kunnen ondersteund worden door het beton van de onderschoeiingsmuur. Het resultaat van het graven van zulk een put wordt getoond in Figuur 2, die een doorsnede geeft volgens de lijn XX op Figuur 1. Bij voorkeur wordt de fundering ondergraven, niet tot op de volle breedte B van de fundering 1, maar tot iets minder, bijvoorbeeld 0, 9 maal deze breedte, zoals getoond op Figuur 2.
Elke put kan tot verscheidene meters diep gaan, daar de bodem ervan moet liggen onder het niveau van de bouwput die op het terrein 3 (Figuur 1) zal moeten uitgegraven worden. Figuur 2 is aldus voorzien van onderbrekingslijnen 7 en 8, om aan te tonen dat het tussenliggend deel van de put niet wordt getoond. De wanden van de put moeten aldus gedurende het graven progressief beschoeid worden, teneinde het instorten en alle beweging van de aanliggende grond te beletten, zowel gedurende als na het graven van de put.
Hiertoe wordt alternerend eerst een laag van 0, 3 à 0, 6 meter uitgegraven, en elk van de wanden van de nieuw uitgegraven laag voorzien van een beschoeiingsplank, die de breedte heeft van ongeveer de diepte van de uitgegraven laag, die horizontaal loopt van het ene einde van de wand naar het andere, en die in een vertikaal vlak stevig tegen deze wand wordt aangedrukt en ondersteund. Holten tussen de plank en de wand worden hierbij vermeden. In het geval van een rechthoekige put, zoals in dit voorbeeld, zijn dit dus vier planken.
Die planken sluiten goed aan met de planken van de erbovengelegen vorige laag zodat aldus progressief aan elke wand een gesloten plankenpaneel gevormd wordt (bv. 5 en 6 op Figuur 2) over de ganse oppervlakte van de wand en tot op de volle diepte, na het beëindigen van de put, waarbij zulk paneel stevig tegen die wand is aangedrukt en gestut tegen elke beweging van de aanliggende grond, zoals verder getoond.
<Desc/Clms Page number 9>
In Figuren 3 (bovenzicht van de put met de fundering 1 in stippelljn) en 4 (zijzicht in de richting van pijl 11 op Figuur 2) is te zien dat de beschoeiingspanelen 5 en 6 van de wanden die parallel lopen met de lengterichting van de fundering, tegen deze wanden aangedrukt worden door middel van horizontale stuttingsstaven 12 en 13 op verschillende hoogten en die dicht langsheen de twee andere wanden met beschoeiingpanelen 14 en 15 lopen. De ruimte binnen de put moet immers opengehouden worden voor het later inbrengen van de wapening- korven en het aanbrengen van een vertikaal bekistingspaneel volgens de lijn 10 op Figuur 3.
De beschoeiingspanelen 14 en 15 worden dan tegen de wand aangeduwd door middel van spieën 16 die tussen de beschoeiingsplanken en de stuttingsstaven 12 en 13 worden ingeduwd, zoals te zien is op Figuur 4.
In de ondergraven ruimte 9 onder de fundering 1 (Figuur 2) kan men dus, wanneer men er vanuit de andere kant van de put naartoe kijkt, dit wil zeggen in de richting van pijl 11, een achterwand met het beschoeiingspaneel 5 en twee zijwanden 28 en 29 (Fig 3 en 4), die eveneens beschoeid zijn, onderscheiden.
Deze ondergraven ruimte is aan de voorkant begrensd door het vertikale vlak 10 dat de rand van de fundering bevat langs de kant van het uit te graven terrein.
Na het uitgraven en ondersteunen van de put worden nu de zijwanden 28 en 29 van de open ruimte 9 onder de fundering 1 elk over de ganse diepte voorzien van een speciale stalen bekistingsplaat 17, respectievelijk 18. Deze platen zullen na gieten en harden van het beton niet verwijderd worden, maar behoren tot de struktuur van de onderschoeiingsmuur. De naar de binnenkant van de ruimte 9 gerichte zijde van elk der bekistingsplaten is op verschillende hoogten voorzien van een naar die binnenkant gerichte verankeringsbeugel 19 in U-vorm (figuur 3). Na het volgieten van de bekiste ruimte 9 met beton, zullen deze verankeringsbeugels in dat beton verankerd blijven
<Desc/Clms Page number 10>
na harding.
Elk van de benen van de U loopt doorheen de plaat naar de andere zijde van de plaat, en de staafvormige verlengstukken 20 aan die andere zijde zijn voorlopig naar beneden omgeplooid (Figuur 4), in afwachting dat later, wanneer in een volgende cyclus een gelijkaardige open ruimte zal uitgegraven worden langs die andere zijde van de bekistingsplaat, die verlengstukken 20 na het graven zullen rechtgeplooid worden, loodrecht op de plaat volgens de stippellijn 21 op Figuren 3 en 4, en dienen als verankeringsstaven voor het beton dat zal gegoten worden voor de deelmuur aan die andere zijde. Door de voorlopige omplooiing echter zullen deze staafvormige verlengstukken 20 niet hinderlijk zijn bij het uitgraven later van de put aan de andere zijde.
Deze bekistingsplaten 17 en 18 hebben bovendien bij voorkeur een dwarsprofiel in zwaluwstaartvorm, teneinde de verankering van beide deelmuren aan elkaar nog te verbeteren.
Aldus is er in de ondergraven ruimte 9 onder de fundering dan reeds een gedeeltelijke bekisting gevormd : het beschoeiingspaneel 5 tegen de achterwand van de ruimte 9 wordt gebruikt als bekistingspaneel, terwijl de speciale bekistingsplaten 17 en 18 zorgen voor de bekisting van de zijwanden van de bekiste ruimte. Nu is slechts een frontaal bekistingspaneel meer nodig, vertikaal volgens de stippellijn 10 op Figuren 2 en 3 om de ganse ruimte te bekisten. De bodem van de aldus bekiste ruimte onder de fundering bestaat uit ongeroerde harde grond die als bekisting dient en de ondersteunende grond zal zijn voor de beschoeiingsmuur. Indien nodig hiertoe, wordt dit verkregen doordat de laatste laag met de hand werd uitgegraven.
Volgens de gekende onderschoeiingstechniek wordt in dit stadium, vooraleer het frontale bekistingpaneel wordt aangebracht, eerst een wapeningskorf 22 (Figuur 5) ingebracht in de bekiste ruimte en daarin vastgemaakt, zodat die niet zou bewegen bij het storten van het beton nadien. De wapeningskorf
<Desc/Clms Page number 11>
is een gebruikelijke driedimensionale struktuur van gekartelde wapeningsstaven. Figuur 5 toont het resultaat na inbrengen van de wapeningskorf 22 en plaatsing van het frontale bekistingspaneel 23 nadien. Die figuur geeft een zijzicht van de put A, weerom met onderbrekingslijnen 7 en 8 zoals in Figuur 2, om aan te tonen dat het tussenliggend deel van de put niet wordt getoond.
Bovenaan bevat de bekisting een horizontale spleetvormige opening 26 tussen het frontale bekistingspaneel 23 en de fundering 1, teneinde het ingieten van beton in de bekiste ruimte toe te laten. De verbindingen van de wapeningskorven met de bekisting aan de zij-en achterwanden werd op de figuur niet getoond. Om te weerstaan aan de druk van het beton dat in de bekisting zal gegoten worden, wordt het frontaal bekistingspaneel dan verder gestut door middel van horizontale ondersteuningsstaven 24 die steunen tegen het beschoeiingspaneel 6.
In deze opstelling wordt vervolgens het beton in de bekiste ruimte gegoten, in de richting van pijl 25 (Figuur 5), via de genoemde horizontale spleetvormige opening 26 boven het frontaal bekistingspaneel 23. Het beton wordt gegoten tot een niveau 27 goed boven het niveau van de onderkant van de fundering 1, zodat men er zeker van is dat gans de ruimte goed met beton gevuld is. Na harden verkrijgt men aldus in elke put A (Figuur 1) in de ondergegraven en bekiste ruimte onder de fundering 1 een deelmuur uit gewapend beton. Hierbij blijven de zijdelingse bekistingsplaten 17 en 18 vast verankerd aan de deelmuur, daar de beugels 19 in het beton vastzitten.
Vervolgens worden de secties C (Figuur 1) behandeld op gelijkaardige manier. Bij het uitgraven van de volgende secties grenzen één of twee zijden aan een reeds uitgevoerde sectie.
Bij het uitgraven moeten een of twee zijden van de put dus niet beschoeid worden, want daar is er is geen grond meer te ondersteunen. Ook moet, bij het bekisten van de nieuwe ondergraven ruimte 9 onder de fundering in de secties E, B, en
<Desc/Clms Page number 12>
een uitgevoerde sectie aangrenzende zijwand van die ruimte ook niet meer voorzien worden van een speciale bekistingsplaat. Die zijwand wordt immers gevormd door de bekistingsplaat 17 of 18 van de reeds harde aangrenzende deelmuur van de reeds uitgevoerde sectie.
Alleen moeten dan voor die bekistingsplaat, na het graven, de verlengstukken 20 rechtgeplooid worden, zoals in stippellijn 21 getoond op Figuren 3 en 4, tot vorming van een aantal verankeringsstaven die gericht zijn naar de binnenzijde van de nieuwe ondergraven ruimte 9 onder de fundering in de sectie in uitvoering. Vervolgens wordt deze nieuwe ondergra-ving, zoals uiteengezet voor de secties A, voorzien van een wapeningskorf, en de bekisting vervolledigd door aanbrengen en ondersteunen van een frontaal bekistingspaneel. Na gieten van beton in deze bekisting en harden van het beton, verkrijgt men aldus voor elk der secties eveneens een deelmuur uit gewapend beton onder de bestaande fundering 1.
Hierbij geraken de rechtgeplooide verlengstukken 20 verankerd in het beton van deze nieuwe deelmuren. Aldus speelt de bekistingsplaat tussen de aanliggende deelmuren de rol van gemeenschappelijke bekisting-en verankeringsplaat, die de aanliggende deelmuren aan elkaar verankert.
Na behandeling van de laatste reeks secties D lopen de deelmuren in elkaar en vormen één continue onderschoeiingsmuur uit gewapend beton, zoals getoond in Figuur 6.
Bij de techniek volgens de uitvinding nu, blijft de methode dezelfde, maar in elke cyclus wordt de bewerking van het aanbrengen van een wapeningskorf 22 (Figuur 5) weggelaten. Na het aanbrengen van de speciale bekistingsplaten 17 en 18 aan de zijwanden van de ondergraven ruimte 9 onder de fundering wordt onmiddellijk, zonder tussenbewerking, het frontaal bekistingspaneel 23 aangebracht en gestut, zodat de de bekisting klaar is voor het volgieten, maar zonder wapeningskorf binnenin. In deze
<Desc/Clms Page number 13>
gegoten (Figuur 7), in de richting van pijl 25, en weerom via een horizontaal spleetvormige opening 26 bovenaan het frontaal bekistingspaneel 23.
Het beton wordt eveneens gegoten tot een niveau goed boven het niveau van de onderkant van de fundering 1, zodat men er zeker van is dat gans de ruimte goed met beton gevuld is. Een voordeel van de afwezigheid van de wapeningskorf is hier, dat de bovenkant van de bekiste ruimte gemakkelijk met een trilnaald kan geroerd worden, die langs de opening 26 in de ruimte binnengebracht wordt. Aldus worden de luchtinsluitsels met meer zekerheid verwijderd.
In het systeem met wapeningskorven zou de trilnaald de staven raken en hierdoor een ontmenging, en bijgevolg kwaliteitsverlies, van het beton veroorzaken.