DE10032692A1

DE10032692A1 - Verfahren zur Verankerung von Baugrubenwänden bei gleichzeitiger Verminderung des Wasserdrucks auf diese Wände und Konstruktion zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10032692A1
Application number: DE2000132692
Authority: DE
Original assignee: Ed Zueblin AG
Current assignee: Ed Zueblin AG
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-17

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Anker zur Stabilisierung der Wand mindestens im Bereich der freien Ankerlänge von wasserdurchlässigen Rohren umhüllt. In diesem Bereich weist das Rohr auch noch freien Raum auf, so daß das in das Rohr eingesickerte Wasser durch die Durchtrittsstelle in der Baugrubenwand hindurch ablaufen oder abgesaugt werden kann. Durch das Drainieren des Bodes hinter der Baugrubenwand verringert sich der Druck des Wassers auf diese Wand. Durch diese Entwässerung wird der Boden in der entwässerten Zone auch noch verfestigt, das heißt, die Scherfestigkeit des Bodens nimmt dort zu. Beide Effekte ermöglichen es, die nötige Zahl der Anker zur Sicherung der Baugrubenwand zu verringern. DOLLAR A Bevorzugt sind wasserdurchlässige Rohre mit Filterwirkung, um das Eindringen von Feinanteilen des Bodens ins Innere des Rohres zu verhindern.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Sicherung von Baugrubenwänden in drückendem Grundwasser durch Verankerung.

Stand der Technik

Baugrubenwände werden durch Verankerung gegen Erddruck und drücken des Grundwasser gehalten. Zur Verankerung wird hinter der Baugrubenwand ein Ankerkörper erstellt, aus dem heraus ein Spannglied über eine freie An kerlänge bis zur Baugrubenwand führt, gegen die das Spannglied verspannt wird.

Um eine Eindringen von Wasser in die Baugrube an den Durchtrittsstellen des Ankers durch die Baugrubenwand zu verhindern, wird diese Durchtrittsstelle so gut wie möglich abgedichtet.

Um die Baugrubenwand hinreichend gegen drückendes Grundwasser zu si chern, sind viele kostenaufwendige Verankerungen vorzusehen.

Um den Wasserdruck in nichtbindigen Böden zu reduzieren, ist es auch be kannt, hinter der Baugrubenwand senkrechte Brunnenbohrungen niederzu bringen und den Grundwasserstand z. B. bis unter die Baugrubensohle abzu senken.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Druck des Grundwassers auf die Baugru benwand zu verringern.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierzu vor, mittels einer speziellen An kerkonstruktion (Drainageanker) einen (auch gering) durchlässigen Boden hinter der Baugrubenwand wenigstens in den Bereichen um den Anker herum zu drainieren, so daß der Druck des Grundwassers auf die Baugrubenwand verringert wird, wodurch auch weniger Anker benötigt werden. Das in den Drainageanker eindringende Wasser tritt an der Durchtrittsstelle des Ankers durch die Baugrubenwand aus.

Durch Entfernen des Wassers, z. B. durch Aufbringen eines Unterdrucks auf den Filterkörper eines jeden Ankers oder durch Absaugen von Wasser aus dem Ankerkörper, kann die Drainagewirkung erhöht werden.

Eine mögliche Konstruktion eines solchen Drainageankers besteht im wesent lichen aus einem üblichen Ankerkörper, einem wasserdurchlässigen Rohr und einem Spannglied, letzteres ist auf einer Seite im Ankerkörper eingegossen. Das wasserdurchlässige Rohr grenzt mehr oder weniger an den Ankerkörper an und erstreckt sich bis in Baugrubenwandnähe oder auch durch die Baugru benwand hindurch. An der Baugrubenwand wird dieses Spannglied nach dem Erhärten des Ankerkörpers verspannt. Das Spannglied (das meist aus Stahl ist und im Bereich der freien Ankerlänge teilweise eine Kunststoffummantelung als Korrosionsschutz aufweist) nimmt aber nicht den gesamten Innenraum des wasserdurchlässigen Rohres ein, sondern es verbleibt dort noch ein Hohl raum, durch den das einsickernde Wasser bis zur Durchtrittsstelle durch die Baugrubenwand fließen kann, wo es austritt oder abgesaugt werden kann. Das wasserdurchlässige Rohr hat bevorzugt eine Filterwirkung. Dadurch wer den die Feinanteile des Bodens, welche sonst durch das eindringende Grund wasser eingeschwemmt würden, zurückgehalten, und es dringt weitgehend klares Wasser in das Rohr ein. Auf diese Weise werden Setzungen infolge Bodenentzugs außerhalb der Baugrubenwand vermieden.

Ein mögliches solches Filterrohr besteht zum Beispiel aus einer gebundenen (verkitteten) Filterkiesschicht, die ein mit Schlitzen oder Löchern versehenes Metall- oder Kunststoffrohr umgibt. Statt eines Rohres ist aber auch als stüt zende Konstruktion ein Käfig möglich, der von Filtermaterial umgeben ist. Das Filtermaterial selbst kann auch aus Kunststoffgranulat, Fasern oder Gewebe bestehen.

Bevorzugt ist das wasserdurchlässige Rohr auf der dem Ankerkörper zuge wandten Seite um das Spannglied herum durch einen Pfropfen verschlossen; so kann auch von dieser Seite kein ungefiltertes Wasser in das Rohr eintreten. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Pfropfen als Ballon aus geführt, der darüberhinaus beim Verpressen des Ankerkörpers das Eindringen von Verpreßmaterial in das wasserdurchlässige Rohr wirksam unterbindet.

An der der Baugrubenwand zugewandten Seite der Drainagerohre empfiehlt sich beim Aufbringen von Unterdruck auf die Filterrohre ein mehrere Meter langes unperforiertes Rohr, um die Saugwirkung zu erhöhen.

Unterhalb der Austrittsstellen der Anker durch die Baugrubenwand befinden sich bei der Ausführungsform der Erfindung mit gravitätischer Entwässerung Auffangrinnen, die das austretende Wasser sammeln und einer Vorrichtung zur Entfernung desselben zuleiten.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung stecken im Hohlraum zwi schen dem Spannglied und dem wasserdurchlässigen Rohr Lanzen, durch die das Wasser abgesaugt wird. Dies erhöht die Drainagewirkung.

Eine weitere Ausführungsform ist das Aufbringen von Vakuum auf das was serdurchlässige Rohr.

Die Austrittsstelle des Spanngliedes durch die Baugrubenwand muß bei gra vitätischer Entwässerung und bei Absaugung wasserdurchlässig sein, z. B. kann das Widerlager, das auf der Wand aufliegt, gelocht sein.

Die Fig. 1 zeigt beispielhaft und nicht maßstäblich eine mittels Drainageankern gesicherte Baugrubenwand.

Daneben ist in einem Koordinatensystem der von der Tiefe abhängige Verlauf des Wasserdrucks dargestellt. In diesem Diagramm ist auch der Druckverlauf (zu einem bestimmten Zeitpunkt) für eine Baugrubenwand ohne Drainagean ker als gestrichelte Linie zu erkennen. (Der Wasserdruck pW ist in Wirklichkeit eine komplizierte Funktion, in die unter anderem die Größen Tiefe, Zeit, Durchlässigkeit des Bodens, Ankerabstand und die Größe des angelegten Unterdrucks eingehen!)

Legende

1

Baugrubenwand

2

Baugrubensohle

3

Ankerkörper

4

wasserdurchlässiges Rohr

5

Spannglied

6

Pfropfen, z. B. Ballon

7

Widerlager

8

Auffangrinne

Claims

1. Verfahren zur Verminderung des Wasserdrucks auf eine Baugrubenwand bei drückendem Grundwasser, bei dem die Baugrubenwand mittels Ankern, die ein Spannglied aufweisen, welches sich teilweise in einem Rohr über eine freie Ankerlänge von einem Ankerkörper aus bis zur Baugrubenwand erstreckt, gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden hinter der Baugrubenwand wenig stens in den Bereichen um die freie Ankerlänge der Anker herum durch Ab zapfen des in das Rohr eindringenden Wassers an den Durchtrittsstellen der Anker durch die Baugrubenwand drainiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu ein Anker verwendet wird, dessen Spannglied sich wenigstens teilweise in einem wenigstens in Teilbereichen wasserdurchlässigen Rohr befindet, welches sich bis zur Baugrubenwand erstreckt und dort die Öffnung für den Austritt des Wassers darstellt.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in das wasserdurchlässige Rohr eindrin gende Wasser an der Austrittsstelle abgesaugt oder aufgefangen und ab geleitet wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mittels einer Lanze aus dem In neren des wasserdurchlässigen Rohres abgesaugt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des wasserdurchlässigen Rohres, nach hinreichender Abdichtung der Öffnung in der Baugrubenwand, unter Unterdruck gesetzt wird, oder, daß das Innere des wasserdurchlässigen Rohres unter Unterdruck gesetzt wird und zusätzlich das in das Rohr eindringende Wasser über eine oder mehrere Lanzen abgesaugt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens
aus einem Ankerkörper,
einem Spannglied und
einem wenigstens in Teilbereichen wasserdurchlässigen Rohr besteht, wobei sich
das wasserdurchlässige Rohr von der Baugrubenwand in Richtung Anker körper erstreckt und
das Spannglied wenigstens teilweise innerhalb dieses wasserdurchlässigen Rohres von der Baugrubenwand bis in den Ankerkörper verläuft und sich zwischen Spannglied und innerer Rohrwand noch Raum für fließendes Wasser befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserdurchlässige Rohr Filterwirkung für Feinanteile des umgebenden Bodens besitzt.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Spannglied und Rohrinnenwand an der Austrittsstelle des Spanngliedes aus dem Rohr auf der zum Ankerkörper hingewandten Seite durch einen Pfropfen geschlos sen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen aus einem elastischen oder hochviskosem Material besteht.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen als Ballon ausgeführt ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserdurchlässige Rohr ein geschlitz tes oder gelochtes Metall- oder Kunststoffrohr oder eine Käfigstruktur ist, welche von einer gebundenen Filterkies-, Kunststoffgranulat- oder Faser- oder Gewebeschicht oder Kombinationen davon umgeben ist.