Verfahren zur Herstellung von in das Erdreich hineinragenden Bauwerken und Senkbaukörper zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von in das Erdreich hineinragenden Bauwerken unter Verwendung eines Senkbaukörpers, wobei beim Absenken des Senkbaukörpers in das Erdreich zwischen die äusseren Wandflächen des Senkbaukörpers und das Erdreich eine Flüssigkeit eingebracht wird.
Verfahren dieser Art sind bereits bekannt und bezwecken in erster Linie, die Wandreibung beim Absenken eines Senkbaukörpers am Erdreich durch das Einbringen einer Flüssigkeitsschicht mit thixo- tropen Eigenschaften sehr gering zu halten, zu wel chem Zwecke die äusseren Wandflächen des Senk baukörpers möglichst auf ihrer ganzen Höhe von der Flüssigkeitsschicht umgeben sein sollte.
Diesem an zustrebenden Ziel steht nun aber der Umstand ent gegen, dass besonders bei tief abzusenkenden Bau werken, bei welchen das Verfahren auch von be sonderem Interesse ist, die Säule der Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften an ihrem unteren Ende unter erheblichem hydrostatischem Drucke steht und somit das Bestreben hat, am unteren Rand des Senk baukörpers das Erdreich zu verdrängen und in den Aushubraum unterhalb des Bauwerkes einzudringen, in welchem Falle natürlich die Flüssigkeitsschicht zwischen Bauwerk und Erdreich abgebaut würde, abgesehen davon,
dass dabei auch erhebliche Men gen thixotroper Flüssigkeit verloren gehen könnten.
Diese Gefahr wurde natürlich auch bisher er kannt und dadurch bekämpft, dass man sehr hohe Schneiden vorsah, d. h., die Flüssigkeit mit thixo- tropen Eigenschaften auf einem verhältnismässig hoch über der unteren Schneidenkante liegenden Niveau zugeführt hat.
Es konnte damit allerdings das Vordringen der Flüssigkeit bis unter die Schnei- denkante des Bauwerkes verhindert werden, aber die Vorteile des Einbringens der Flüssigkeit zwischen die äusseren Wände des Bauwerkes und das Erd reich wurden durch die erhebliche Wandreibung an der sehr hohen, direkt mit dem Erdreich in Berüh rung stehenden Schneide weitgehend illusorisch ge macht.
Gemäss vorliegender Erfindung wird nun zur Umgehung der oben erwähnten Schwierigkeiten so vorgegangen, dass man zwischen die Säule der Flüs sigkeit und das Erdreich mindestens am unteren Ende dieser Säule ein Dichtungsmittel einbringt, welches die Berührung der Flüssigkeit mit dem Erd reich verhindert.
Der Senkbaukörper gemäss der Erfindung, der mit Leitungen zur Zufuhr der Flüssigkeit ausgerüstet ist, die über dessen Schneide münden, ist dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Niveaus, auf welchem die Flüssigkeitszufuhrleitungen münden, an den äusseren Wandflächen eine ringartig geschlos sene Membrane seitlich vorstehend angeordnet ist. Diese Membrane wirkt als Dichtungsmittel, welches das Eindringen der Flüssigkeit unter die Ansatzstelle der Membrane zu verhindern gestattet.
Es ist daher möglich, auch bei hohen hydrostatischen Drücken am unteren, sich auf die Membrane stützenden Ende der Flüssigkeitssäule mit einer verhältnismässig sehr kurzen bzw. niedrigen Schneide auszukommen, so dass die Wandreibung ganz erheblich herabgesetzt werden kann.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht in schematischer Weise ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von in das Erdreich ragenden Bauwerken unter Anwendung einer Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften, und Fig. 2 veranschaulicht das erfindungsgemässe Verfahren und ein Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemässen Senkbaukörpers.
Gemäss Fig. 1 wurde bisher ein Senkbaukörper 1 mit einer Schneide 2 in das Erdreich 3 versenkt, indem das Erdreich unter der Schneide 2 ausgehoben wurde. Um das Einsinken des Baukörpers 1 durch Wandreibung möglichst wenig zu behindern, wurde vorzugsweise unmittelbar über einem Absatz oder einer Schulter 4 der Schneide 2 eine Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften unter dem erforderlichen Druck zwischen Bauwerk und Erdreich eingeführt, derart, dass über dem Absatz 4 eine Säule 5 der Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften aufgebaut wird,
die als Schmierschicht wirkt und das Absinken des Baukörpers 1 wesentlich erleichtert und zugleich den Schneidendruck und die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen gestattet.
Aus Fig. 1 ist nun jedoch leicht zu sehen, dass unter der Voraussetzung, dass die Flüssigkeitssäule 5 genügenden hydrostatischen Druck aufweisen soll, um das Nachstürzen des Erdreiches an die Aussen wände des Senkkörpers 1 zu verhindern, im allge meinen auch genügenden hydrostatischen Druck aufweisen wird, um zwischen die äussere zylindrische Wand der Schneide und das Erdreich einzudringen und auch dort das Erdreich seitlich zu verdrängen und schliesslich unter der Schneidenkante durch in den Aushubraum zu gelangen.
Wie erwähnt, war es daher bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorgehen erforderlich, sehr lange bzw. hohe Schnei den zu verwenden, um ein solches Vordringen der Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften unter die Schneide zu verhindern. Die hohe Wandreibung an der Schneide machte dabei die Vorteile des Ver fahrens zu einem erheblichen Teil illusorisch.
Es wurde nun gefunden, dass sich die erwähnten nachteiligen Erscheinungen bei Durchführung des bekannten Verfahrens in einfacher Weise dadurch beheben lassen, dass gemäss der schematischen Figur 2 der Raum, der die Säule 5 der Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften aufnimmt, durch eine Membrane 7 abgedichtet wird. Die Membrane 7 besteht aus einem biegsamen und elastischen Mate rial, z. B. Gummi, Polyvinylchlorid oder dergleichen geeignetem Kunststoff, und ist mit einem Wulst 8 in der Wand des Senkbaukörpers 1 einbetoniert. Die Membrane 7 tritt unmittelbar über dem Ab satz 4 aus der Wand des Baukörpers 1 aus. über der Membrane 7 münden die Zuleitungen 9 für die Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften.
Beim Absenken des Senkbaukörpers 1 wird die Membrane 7 vom Erdreich nach oben in die in Fig. 2 dargestellte Lage gedrängt. Wird die Flüssig keit mit thixotropen Eigenschaften unter Druck durch die Leitungen 9 zugeführt, so wird wohl die Membrane 7 gegen das Erdreich 3 gepresst und kann dasselbe auch in einem gewissen Masse nach aussen verdrängen. Es ist jedoch nicht möglich, dass die thixotrope Flüssigkeit zwischen die äussere Wand der Schneide 2 und das Erdreich eindringen und nach unten vorstossen kann.
Da die Membrane 7 aus biegsamem, elastischem Material besteht, schmiegt sie sich unter dem hydrostatischen Drucke der Flüssigkeitssäule 5 stets satt an das Erdreich 3 an, auch wenn dasselbe starke Unebenheiten auf weist.
Dank den soeben beschriebenen Dichtungseigen schaften der Membrane 7 kann nun die Schneide 2 beliebig kurz ausgebildet werden, d. h., bei der Dimensionierung der Schneide braucht auf das even tuelle Durchbrechen der Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften unter der Schneide 2 keine Rücksicht mehr genommen werden. In einem praktischen Falle war beim bisherigen Vorgehen gemäss Fig. 1 eine Schneide von 7 m Höhe erforderlich, während unter denselben Verhältnissen bei Anwendung des Ver fahrens nach Fig. 2 mit einer Schneidenhöhe von 1 m auszukommen ist.
Die Zeichnung erhebt keinen Anspruch auf Masstäblichkeit und dient lediglich der Illustration der Erfindung. Vor allem ist der Absatz 4 im Ver hältnis zur Schneidenhöhe und zur Breite der Mem brane 7 tatsächlich im allgemeinen wesentlich weni ger breit.
Die Membrane 7 hat im allgemeinen eine be stimmte konstante Breite und ist mit einem Rand fest in der Wand des Senkbaukörpers verankert. Es wäre jedoch auch denkbar, eine Membrane zu ver wenden, die sich über die ganze Höhe der Berüh rungsfläche zwischen der Flüssigkeitssäule 5 und dem Erdreich 3 erstreckt und z. B. von einer Rolle am unteren Ende des Senkbauwerkes dem Einsinken des Baukörpers gemäss abwickeln liesse. Es wäre gerade in diesem Falle nicht ausgeschlossen, anstelle einer Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften eine andere Flüssigkeit zu verwenden, da ein Eindringen derselben in das Erdreich durch den Dichtungsmantel nicht mehr möglich wäre.
The present invention relates to a method for the production of structures protruding into the ground using a submerged building body, whereby when the submerged building body is lowered into the ground between the outer wall surfaces of the submerged building body and the Soil a liquid is introduced.
Process of this type are already known and primarily aim to keep the wall friction when lowering a sink structure to the ground by introducing a layer of liquid with thixotropic properties, for wel chem purposes the outer wall surfaces of the sink structure as possible over their entire height should be surrounded by the liquid layer.
However, the fact that the column of liquid with thixotropic properties is under considerable hydrostatic pressure at its lower end stands in opposition to this aim, which is to be striven for, particularly in the case of deeply submerged structures, in which the process is also of particular interest Has endeavored to displace the soil at the lower edge of the sinker body and to penetrate the excavation space below the structure, in which case, of course, the liquid layer between structure and soil would be broken down, apart from
that considerable amounts of thixotropic liquid could be lost in the process.
This danger has of course been known so far and combated by providing very high cutting edges, i.e. that is, the liquid with thixotropic properties has been supplied at a level relatively high above the lower cutting edge.
However, this prevented the liquid from penetrating below the cutting edge of the building, but the advantages of bringing the liquid between the outer walls of the building and the earth were due to the considerable wall friction on the very high, directly with the earth the cutting edge that is in contact is largely illusory.
According to the present invention, to circumvent the above-mentioned difficulties, the procedure is to introduce a sealant between the column of the liquid and the soil at least at the lower end of this column, which prevents the liquid from coming into contact with the soil.
The submerged structure according to the invention, which is equipped with lines for supplying the liquid, which open over its cutting edge, is characterized in that below the level at which the liquid supply lines open, a ring-like closed membrane is arranged protruding laterally on the outer wall surfaces . This membrane acts as a sealant, which allows the penetration of the liquid to prevent under the attachment point of the membrane.
It is therefore possible, even with high hydrostatic pressures at the lower end of the liquid column, which is supported on the membrane, to get by with a comparatively very short or low cutting edge, so that the wall friction can be reduced considerably.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
1 schematically illustrates a known method for producing structures protruding into the ground using a liquid with thixotropic properties, and FIG. 2 illustrates the method according to the invention and an exemplary embodiment of the submerged structure according to the invention.
According to FIG. 1, a submerged structure 1 with a cutting edge 2 has been sunk into the soil 3 by digging the soil under the cutting edge 2. In order to hinder the sinking of the structure 1 as little as possible through wall friction, a liquid with thixotropic properties was introduced between the structure and the soil under the required pressure, preferably directly above a shoulder or shoulder 4 of the cutting edge 2, in such a way that a column above the shoulder 4 5 the liquid is built up with thixotropic properties,
which acts as a smear layer and significantly facilitates the sinking of the structure 1 and at the same time allows the cutting pressure and the working speed to be increased.
From Fig. 1 it is now easy to see, however, that under the prerequisite that the liquid column 5 should have sufficient hydrostatic pressure to prevent the soil from falling onto the outer walls of the sinker 1, it will generally also have sufficient hydrostatic pressure in order to penetrate between the outer cylindrical wall of the cutting edge and the soil and also to displace the soil laterally there and finally to get under the cutting edge through into the excavation space.
As mentioned, it was therefore necessary in the procedure shown schematically in FIG. 1 to use very long or high cutting edges in order to prevent such penetration of the liquid with thixotropic properties under the cutting edge. The high wall friction on the cutting edge made the advantages of the process largely illusory.
It has now been found that the aforementioned disadvantageous phenomena can be remedied in a simple manner when carrying out the known method in that, according to the schematic FIG. 2, the space which receives the column 5 of the liquid with thixotropic properties is sealed by a membrane 7. The membrane 7 consists of a flexible and elastic Mate rial, for. B. rubber, polyvinyl chloride or the like suitable plastic, and is concreted with a bead 8 in the wall of the submerged structure 1. The membrane 7 occurs immediately above the paragraph 4 from the wall of the structure 1 from. The feed lines 9 for the liquid with thixotropic properties open out above the membrane 7.
When lowering the submerged structure 1, the membrane 7 is pushed upwards from the ground into the position shown in FIG. If the liquid with thixotropic properties is supplied under pressure through the lines 9, the membrane 7 is probably pressed against the soil 3 and can also displace it to a certain extent to the outside. However, it is not possible for the thixotropic liquid to penetrate between the outer wall of the cutting edge 2 and the soil and advance downwards.
Since the membrane 7 is made of a flexible, elastic material, it always hugs the ground 3 under the hydrostatic pressure of the liquid column 5, even if the same has strong bumps.
Thanks to the sealing properties of the membrane 7 just described, the cutting edge 2 can now be made as short as desired, d. In other words, when dimensioning the cutting edge, there is no longer any need to consider the eventual breakthrough of the liquid with thixotropic properties under the cutting edge 2. In a practical case, the previous procedure according to FIG. 1 required a cutting edge of 7 m in height, while under the same conditions when using the method according to FIG. 2 with a cutting height of 1 m.
The drawing does not claim to be true to scale and is only used to illustrate the invention. Above all, paragraph 4 in relation to the cutting height and the width of the mem brane 7 is actually generally much less wide.
The membrane 7 generally has a certain constant width and is firmly anchored with an edge in the wall of the Senkbaukörper. However, it would also be conceivable to use a membrane that extends over the entire height of the contact area between the liquid column 5 and the soil 3 and z. B. from a role at the lower end of the submerged structure according to the sinking of the structure. In this case, it would not be ruled out to use another liquid instead of a liquid with thixotropic properties, since it would no longer be possible for the same to penetrate the soil through the sealing jacket.