DE10062029C1 - Verfahren zur Unterfangung von Gründungselementen - Google Patents
Verfahren zur Unterfangung von GründungselementenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterfangung von Gründungselementen (5), insbesondere Bohrpfählen, wobei das zu unterfangende Gründungselement (5) in einem ersten Schritt mit Haltesäulen (13) einen kraftübertragenden Verbund bildet, wodurch die zu übertragende Last (6) auf eine größere Fläche (9) verteilt wird. In einem zweiten Schritt erfolgt die Unterfangung dann so, dass mehrere oder größere Unterfangungskörper (17)gleichzeitig unter das Gründungselement (5) eingebracht werden, ohne dass das Erdreich (2) im Bereich der zur Krafteinleitung genutzten Fläche (9) dabei überlastet wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterfangung von Gründungselementen. Un
terfangungselemente haben die Aufgabe, ein Gründungselement, insbesondere einen
Bohrpfahl, so zu stützen, dass dieser eine erhöhte Last sicher aufnehmen kann oder auf
einer oder mehrer Seiten ein Abgraben bis in eine Tiefe erfolgen kann, die unterhalb der
Gründungsebene des Gründungselements liegen kann.
Verfahren zur Herstellung solcher Unterfangungen sind aus der Praxis der Tiefbautech
nik bekannt. Dabei wird üblicherweise unter einem bereits bestehenden und belasteten
Gründungselement (beispielsweise ein Fundament oder Bohrpfahl) nachträglich ein
Körper eingebracht, der das darüberliegende Gründungselement besser stützt. Solche
Maßnahmen können dann erforderlich sein, wenn das Erdreich in der Nähe eines sol
chen Fundaments oder Gründungselements nachträglich teilweise abgeschachtet wird
oder wenn die Gefahr sonstiger Bewegungen des Erdreichs mit dem darin bzw. darauf
ruhenden Gründungselement besteht. Der Unterfangung kann also beispielsweise auch
die Funktion der nachträgliche Sicherung eines Fundaments eines bestehenden Gebäu
des zukommen.
Eine Unterfangung wird in der Tiefbautechnik beispielsweise durch das Hochdruckin
jektionsverfahren (HDI) durchgeführt. Dabei wird durch eine oder mehrere Bohrungen
Zementsuspension unter hohem Druck und mit energiereicher Strahlwirkung in das zu
verfestigende Erdreich eingebracht. Führt eine solche Bohrung unter ein Gründungs
element, so härtet die durch die Bohrung eingebrachte Zementsuspension dort so aus,
dass sie für das darüber liegende Gründungselement eine stabilere Basis bildet. Das
HDI-Verfahren lässt die gezielte Herstellung von meist säulenförmigen Betonkörpern
zu, die als Unterfangung, Tiefgründung, Dichtsohle oder Dichtblock eingesetzt werden
können. Diese Injektionstechnik wird unter anderem auch zur Unterfangung von Gebäuden
oder zur Untergrundabdichtung für Talsperren und Baugruben eingesetzt.
Die einzubringende Zementsuspension ist zu Beginn der Unterfangung nach dem HDI-
Verfahren naturgemäß in flüssigem bis zähem Zustand. Nachteiligerweise folgt daraus,
dass der auszubildende Unterfangungskörper im Erdreich vor seiner Aushärtung eben
falls von flüssiger bis zäher Konsistenz ist. Da ein Gründungselement üblicherweise
eine Last in das Erdreich überträgt, muss diese Last auch im Moment der Unterfangung,
also während der eingebrachte Unterfangungskörper noch nicht ausgehärtet ist, sicher
aufgenommen werden. Der flüssige bis zähe Unterfangungskörper kann diese Last nicht
aufnehmen, da das Gründungselement in den noch nicht verfestigten Körper eindringen
und somit der vom Gründungselement zu tragenden Last nachgeben würde. Die Folge
sind unter Umständen erhebliche Schäden für das zu stützende Bauwerk und beteiligte
Personen.
Das Gründungselement überträgt die ihm aufgebrachte Last in einer vereinfachten
Sichtweise über seine senkrecht zur Lastrichtung bestehende Querschnittsfläche. Über
diese Querschnitts- oder auch Stirnfläche wird das darunter liegende Erdreich belastet.
Während der genannten Unterfangung mittels HDI-Verfahren muss somit gewährleistet
sein, dass die gesamte Last über diese Stirnfläche oder einen Teil davon sicher übertra
gen werden kann, ohne dass das Gründungselement seine Lage verändert und dadurch
die Stabilität des zu tragenden Gebäudes gefährdet. Folglich muss bei der Unterfangung
mittels HDI-Verfahren ein Mindestteil des unter der Stirnfläche des Gründungselements
befindlichen Erdreichs durchgehend stabil bleiben.
Um dies zu gewährleisten muss ein Unterfangungsvorhaben nachteiligerweise in zeit
raubenden Teilschritten mehrer einzelner Unterfangungen erfolgen. Insbesondere kann
ein Unterfangungskörper jeweils nur in einem Teilbereich des unter der Stirnfläche des
Gründungselements belasteten Erdreichs eingesetzt werden. Das verbleibende stabile
Erdreich unterhalb der Stirnfläche übernimmt bis zur vollständigen Aushärtung des
Unterfangungskörpers dann die gesamte Last.
Die Gründungsselemente werden in der Praxis üblicherweise so dimensioniert, dass sie
die zu übertragende Last mit einem gewissen Sicherheitszuschlag übertragen können.
Die Stirnfläche ist also geringfügig größer, als dies rein physikalisch erforderlich wäre.
Wird nun ein Unterfangungskörper unterhalb des Gründungselements eingesetzt, so
darf der Bereich der Stirnfläche des Gründungselements, der bis zur Aushärtung des
Unterfangungskörpers nicht mehr zur Lastübertragung herangezogen werden kann,
nachteiligerweise nicht größer werden als die zusätzliche Fläche, die sich durch den
Sicherheitszuschlag bei der Dimensionierung der Stirnfläche des Gründungselements
ergab. Während also ein eingebrachter Unterfangungskörper aushärtet, wird die nutzbar
verbleibende Stirnfläche so maximal belastet, dass ein zweiter Unterfangungskörper
nicht gleichzeitig gesetzt werden kann.
Da aber nach der Aushärtung eines solchen ersten Unterfangungskörpers das Grün
dungselement nur im Bereich dieses Unterfangungskörper unterfangen ist, sind im
allgemeinen weitere Unterfangungskörper erforderlich, um das Gründungselement
vollständig zu stabilisieren. Wie erläutert ergibt sich dabei der Nachteil, dass erst nach
Aushärtung dieses ersten Unterfangungskörpers, der dann wieder zur Lastaufnahme
geeignet ist, mit einem zweiten oder gegebenenfalls weiteren Unterfangungsschritten
ein weiterer Teilbereich der die Last übertragenden Stirnfläche unterfangen werden.
Dies bedingt erheblichen zeitlichen und finanziellen Mehraufwand.
Für die Aushärtung eines einzigen Unterfangungskörpers müssen beispielsweise zwei
bis fünf Tage veranschlagt werden. Da die Unterfangungskörper aus den genannten
Gründen nur nacheinander eingebracht werden können, muss für das Unterfangen eines
Gründungselementes mit beispielsweise vier Unterfangungskörpern eine Dauer von
etwa zwei bis drei Wochen veranschlagt werden. Eine solche Dauer stellt sich in der
Baubranche als extrem nachteilig und teuer dar.
In der DE 43 19 239 C2 ist ein Unterfangungsverfahren beschrieben, welches jedoch die
nachteilige Untergrundaufweichung bis zur Aushärtung des Unterfangungskörpers nicht
auszugleichen vermag. Ein zu großer Unterfangungskörper gefährdet die Stabilität des
Bauwerkes während der Unterfangungsarbeiten.
Darüber hinaus ist eine Bohrung durch das zu tragende Bauwerk oder Fundament erfor
derlich, um darunter einen Unterfangungskörper einzubringen. Nicht immer ist der
Zugang zu der geeigneten Bohrstelle jedoch gegeben, so dass das Verfahren nur einge
schränkt anwendbar ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem auf einfache
und zeitsparende Weise Gründungselemente, insbesondere Bohrpfähle, die unter Last
stehen, unterfangen werden können.
Die Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es vorteilhaft ist, ein Unterfangungs
vorhaben so vorzubereiten, dass in einem ersten Verfahrensschritt zunächst die Kraft
übertragende Stirnfläche oder Aufstandsfläche des Gründungselements vergrößert wird,
und in einem anschließenden zweiten Schritt ein oder mehrere Unterfangungskörper
eingebracht werden. Insbesondere wird die Kraft übertragende Stirnfläche für ein Grün
dungselement vergrößert, indem angrenzend an das Gründungselement eine oder meh
rere Haltesäulen eingebracht werden. Diese Haltesäulen, die beispielsweise auch mit
dem Hochdruckinjektionsverfahren eingebracht werden können, erstrecken sich entlang
des Gründungselements im wesentlichen parallel zu seiner Achse und bilden mit diesem
und gegebenenfalls mit weiteren Haltesäulen einen Kraft übertragenden Verbund. Die
Haltesäulen übertragen die vom Gründungselement mit aufgenommene Last über ihre
zur Lastrichtung senkrechten Projektionsflächen. Ist eine Haltesäule beispielsweise
zylinderförmigen und parallel zur Lastrichtung entlang des Gründungselements ausge
bildet, so überträgt die Haltesäule die vom Gründungselement aufgenommene Last über
ihre Stirnfläche.
Das Gründungselement, welches zylinderförmige Gestalt haben kann und mit seiner
Stirnfläche auf einer gedachten Gründungsebene ruht, wird durch die Haltesäulen zu
einem Verbund verbreitert. Die mit dem Gründungselement verbundenen Haltesäulen
ragen dabei nicht unter die gedachte Gründungsebene, so dass der Verbund aus Grün
dungselement und Haltesäulen im wesentlichen oberhalb der Gründungsebene angeord
net ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass unterhalb der Gründungsebene im
Bereich der nun vergrößerten Stirnfläche mehrere oder auch größere Bereiche des Erdreichs
temporär von der Kraftübertragung der Last ausgeschlossen werden können,
während andere Teile der Stirnfläche diese Lastanteile zusätzlich übertragen können.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, mehrere Unterfangungskörper gleichzeitig,
vorzugsweise nach dem beschriebenen HDI-Verfahren, in das Erdreich einzubringen,
wodurch sich die für die Unterfangung insgesamt erforderliche Zeit erheblich reduziert.
Auch die Einbringung der Haltesäulen im ersten Verfahrensschritt kann vorteilhafter
weise gleichzeitig oder zumindest in kurzen Abständen erfolgen, da während der Ein
bringung dieser Säulen und der Ausbildung des Kraft übertragenden Verbundes keine
Kraft in diese Säulen übertragen wird, solange das Gründungselement noch sicher über
seine volle Stirnseite auf der Gründungsebene ruht.
Beispielsweise kann die Einbringung und Aushärtung von mehrere Haltesäulen, welche
in Form einer Manschette um das Gründungselement angeordnet werden können, eben
falls in etwa zwei bis fünf Tagen komplett erfolgen. Mit der im zweiten Verfahrens
schritt dadurch ermöglichten gleichzeitigen Einbringung und Aushärtung von mehreren
Unterfangungskörpern, für die beispielsweise insgesamt eine Dauer von etwa fünf Ta
gen angesetzt wird, kann das komplette Unterfangungsvorhaben in rund zehn Tagen
abgeschlossen sein.
Vorteilhafterweise kann durch das Verfahren die Fläche, über die die Last ins Erdreich
übertragen wird vergrößert werden. Bei entsprechender Anzahl und Größe der einge
brachten Unterfangungskörper bilden diese nämlich eine mitunter größere Auflageflä
che für die vormals allein über das Gründungselement unmittelbar ins Erdreich übertra
gene Last. So kann, auch wenn Teile der Unterfangungskörper beispielsweise durch
Abschachtung im Rahmen der Baumaßnahmen wieder entfernt werden, insgesamt eine
höhere Last über das Gründungselement mit den Haltesäulen in die Unterfangungskör
per und weiter ins Erdreich übertragen werden, als dies vor der Verfahrensdurchführung
möglich war.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich auch dadurch aus, dass es auch zur
Unterfangung von Gründungselementen geeignet ist, welche ihre Last nicht in vertikaler
Richtung nach unten in das Erdreich übertragen. Auch solche Gründungselemente,
welche ihre Last schräg zur Erdoberfläche in das Erdreich abgeben, wie beispielsweise
entsprechend ausgebildete Brückenfundamente, können ebenso unterfangen werden.
Das Verfahren eignet sich weiterhin für die Unterfangung von Gründungselementen in
beliebiger Lage relativ zur Erdoberfläche oder Arbeitsebene.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Haltesäulen und/oder die Unterfan
gungskörper eine im wesentlichen zylindrische Form auf. Durch die definierte Form der
Körper lassen sich vorteilhafterweise die auftretenden Lastverhältnisse während des
Unterfangungsverfahrens genau kalkulieren. Weiterhin stellt die zylinderförmige Aus
führung der Haltesäulen eine hinsichtlich der Kontaktfläche mit dem Gründungselement
sowie der möglichen Materialeinsparung optimierte Form dar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bilden mehrere Haltesäulen, die auch
aneinander angrenzen können, eine das Gründungselement ganz oder teilweise umfas
sende Manschette. Dabei entsteht neben dem Kraftübertragungsverbund jeder Säule mit
dem Gründungselement auch eine Verbindung der einzelnen Säulen untereinander, was
die zusätzliche Stabilität des so gebildeten gesamten Verbunds bewirkt.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Herstellung der einzelnen Haltesäulen im
ersten Verfahrenschritt in der Weise, dass Haltesäulen, die nicht unmittelbar benachbart
sind, gleichzeitig eingebracht werden. So kann beispielsweise in einem ersten Ansatz
eine erste Gruppe von Haltesäule gleichzeitig eingebracht werden, und in einem zweiten
Ansatz können jeweils zwischen diesen ersten Haltesäule weitere Haltesäule ebenfalls
gleichzeitig eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Herstellung der einzelnen Haltesäulen im
ersten Verfahrenschritt in der Weise, dass die Haltesäulen einen gemeinsamen Verbund
mit dem Gründungselement 5 bilden, ohne sich jedoch untereinander zu berühren. Dies
kann eine weitere Zeitersparnis bewirken.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Haltesäule so angeordnet, dass einige Hal
tesäule mit dem Gründungselement einen Verbund bilden, während andere Haltesäule
ausschließlich einen Verbund mit andern Haltesäule bilden, ohne an das Gründungs
element anzugrenzen. Dies erhöht die Flexibilität in der Anordnung der Haltesäulen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Achsen mehrerer Haltesäulen
und/oder die Achsen mehrer Unterfangungskörper teilweise oder vollständig windschief
zueinander und/oder zur Achsen des Gründungselements ausgerichtet. Vorteilhafterwei
se kann hier ein zu unterfangendes Gründungselement mit Haltesäulen einen Kraft
übertragenden Verbund bilden, die unter einem Winkel mit dem Gründungselement
verbunden werden. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn ein Grün
dungselement im wesentlichen nur von einer Seite zugänglich ist, da auf ihm ein Ge
bäude ruht. In diesem Fall kann durch von außerhalb des Gebäudes schräg angesetzte
Bohrungen ebenfalls eine Haltesäule oder ein Haltesäulenverbund an dem Gründungs
element angebracht oder ein Unterfangungskörper ins Erdreich eingebracht werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Haltesäulen und/oder die Unterfangungs
körper ganz oder teilweise in Kugel-, Prisma- oder Quaderform ausgebildet. Dadurch
kann die Form der Haltesäulen und der Unterfangungskörper den lokalen Erfordernissen
und geologischen Bedingungen angepasst werden
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Gründungselementes im Ausgangszu
stand des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gründungselement gemäß Schnittverlauf A-A in
Fig. 1 nach einem ersten Verfahrensschritt;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf das Gründungselement in Lastrichtung
nach einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Fig. 4;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ruht ein Gebäude 3 oberhalb einer Geländeoberkante 1
auf einem Gründungselement 5, das als Bohrpfahl ausgebildet ist. Das Gründungsele
ment 5 ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Es weist eine Gründungsele
mentachse 5a und eine Gründungselementmantelfläche 5c auf. Eine vom Gebäude 3 auf
das Gründungselement 5 aufgebrachte Last 6 wird vom Gründungselement 5 in La
strichtung 7 aufgenommen. Das Gründungselement 5 weist in Lastrichtung 7 auf seiner
dem Gebäude 3 abgewandten Seite eine Stirnseite 9 auf. Die Stirnseite 9 liegt im we
sentlichen in einer gedachten Gründungsebene 11. Das Gründungselement 5 gibt die
Last 6 in Lastrichtung 7 über die Stirnseite 9 in das Erdreich 2 ab.
Das Gründungselement 5 soll nun unterfangen werden, um beispielsweise eine höhere
Belastung oder eine stabilere Lage des Gründungselementes 5 zu erreichen.
In Fig. 2 ist das Gründungselement 5 nach dem ersten Verfahrensschritt in einer
Schnittdarstellung A-A in Lastrichtung gezeigt. Im ersten Verfahrensschritt wird ent
lang des Gründungselements 5 eine Reihe von Haltesäulen 13 in Form einer Zement
suspension eingebracht, die innerhalb einer vorbestimmten Zeit aushärtet. Jede Halte
säule 13 ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, so dass sie eine Haltesäu
lenachse 13a aufweist. Wie auch in Fig. 3 zu erkennen ist, weist jede Haltesäule 13
weiterhin eine Haltesäulenstirnfläche 13d auf. Jede Haltesäule 13 ist mit ihrer Halte
säulenstirnfläche 13d der Gründungsebene 11 zugewandt oder liegt mit der Haltesäulen
stirnfläche 13d in der Gründungsebene. Jede Haltesäulenachse 13a liegt in wesentlichen
parallel zur Gründungselementachse 5a.
Für das Einbringen jeder Haltesäule 13 wird der Abstand zwischen der Gründungsele
mentachse 5a und der Haltesäulenachse 13a so festgelegt, dass die Haltesäule 13 die
Gründungselementmantelfläche 5c entlang einer Berührungsfläche 14 berührt. Mit der
Berührungsfläche 14 entsteht zwischen dem Gründungselement 5 und der Haltesäule 13
ein Kraftübertragungsverbund, so dass die Haltesäule 13 nach ihrer Aushärtung einen
Teil der Last 6 aufnehmen kann.
Wie in Fig. 2 weiterhin zu erkennen ist, wird die Lage der Haltesäulen 13 zueinander
darüber hinaus so festgelegt, dass die entstehenden Haltesäulen 13 auch miteinander
jeweils eine gemeinsame Berührungsfläche 15 ausbilden. Dies hat zur Folge, dass auch
zwischen benachbarten Haltesäulen 13 ein Kraftübertragungsverbund entsteht. Somit
können die Kräfte, die jede Haltesäule 13 vom Gründungselement 15 teilweise aufneh
men kann, auch von einer Haltesäule 13 teilweise auf eine benachbarte Haltesäule 13
übertragen werden. Die einzelnen Haltesäulen 13 sind bevorzugt von gleicher Form und
Größe, können sich jedoch diesbezüglich auch unterscheiden.
Durch die derart gewählte Anordnung der Haltesäulen 13 relativ zueinander und zum
Gründungselement 5 entsteht bei der Aushärtung der Haltesäulen 13 ein komplexer
Verbund zwischen diesen Haltesäulen 13 und dem Gründungselement 5.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Figuren nicht alle Achsen und Flächen
bzw. Stirnseiten mit den entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 3 ist das Gründungselement mit den angrenzenden Haltesäulen nach dem ersten
Verfahrensschritt in einer Seitenansicht gemäß Schnitt B-B in Fig. 2 dargestellt. Wie
aus der Fig. 3 zu erkennen ist, sind die Haltesäulen 13 in ihrer axialen Ausdehnung so
gewählt, dass sie die Gründungsebene 11 nicht durchdringen. Bevorzugt erstrecken sich
die Haltesäulen 13 bis zur Gründungsebene 11, auf der sie gemeinsam mit dem Grün
dungselement 5 ruhen. Die Haltesäulenstirnfläche 13d liegen also im wesentlichen
bündig mit der Stirnseite 9 in der Gründungsebene 11. Die Fläche, über welche die Last
6 in Lastrichtung 7 an der Gründungsebene 11 in das Erdreich 2 eingebracht werden
kann, hat sich gemäß Fig. 2 und Fig. 3 durch diesen ersten Verfahrensschritt gegenüber
der Stirnseite 9 des Gründungselements 5 zu einer Verbundfläche 19 vergrößert, die
nunmehr im wesentlichen aus der Stirnseite 9 und den hinzugekommenen Haltesäulen
stirnfläche 13d der einzelnen Haltesäule 13 besteht.
Da für die Übertragung der Last 6 in das Erdreich 2 nunmehr grundsätzlich die größere
Verbundfläche 19 zur Verfügung steht, können Teile dieser Verbundfläche 19 temporär
entlastet werden, während andere Teile einen größeren Anteil der zu übertragenden Last
6 übernehmen. Dies ist Voraussetzung für die Durchführung eines zweiten Verfahrens
schrittes. Nach diesem ersten Verfahrensschritt kann also nun in einem zweiten Verfah
rensschritt die Unterfangung des Gründungselementes 5 erfolgen.
Fig. 4 zeigt dazu eine schematische Draufsicht auf das Gründungselement 5 in La
strichtung 7. Die im ersten Verfahrensschritt eingebrachten, um das Gründungselement
5 herum angeordneten und mit ihm verbundenen Haltesäulen 13 sind in dieser Ansicht
nicht dargestellt. Fig. 4 zeigt mehrere Unterfangungskörper 17, welche in dieser Ansicht
teilweise durch das Gründungselement 5 überdeckt werden. Die Unterfangungskörper
17 haben im wesentlichen zylindrische Form und weisen jeweils eine Unterfangungs
körperachse 17a und eine zu dieser Unterfangungskörperachse 17a senkrechte Unter
fangungskörperstirnfläche 17d auf. Die Unterfangungskörperstirnfläche 17d ist der dem
Gründungselement 5 abgewandten Seite der Gründungsebene 11 zugewandt. Die Unter
fangungskörperachse 17a der einzelnen Unterfangungskörper 17 haben hier eine zur
Gründungselementachse 5a im wesentlichen parallele Ausrichtung, so dass sie sich in
Fig. 4 senkrecht zur Zeichenebene erstrecken.
In Fig. 5 ist in der Seitenansicht nach Fig. 4 zu erkennen, dass die Unterfangungskörper
17 unmittelbar an der dem Gründungselement 5 abgewandten Seite der Gründungsebe
ne 11 angeordnet sind. Die Unterfangungskörperstirnfläche 17d liegen im wesentlichen
in der Gründungsebene 11.
Wie der Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 5 zu entnehmen ist, ist jede Unterfangungskörper
17 in einem jeweils vorbestimmten Abstand von der Gründungselementachse 5a ange
ordnet. Insbesondere ist die Lage eines jeden Unterfangungskörper 17 und die Größe
seiner Unterfangungskörperstirnfläche 17d so gewählt, dass die jeweilige Unterfan
gungskörperstirnfläche 17d nur einen zu bestimmenden maximalen gemeinsamen Teil
der Verbundfläche 19 beinhaltet. Die einzelnen Unterfangungskörper 17 sind bevorzugt
von gleicher Form und Größe, können sich jedoch diesbezüglich auch unterscheiden.
Da mit Beginn der Einbringung eines oder mehrerer Unterfangungskörper 17 das Erd
reich 2 im Bereich diese Unterfangungskörper 17 bis zu deren Aushärtung nur geringe
Lasten aufnehmen kann, können die der Gründungsebene 11 zugewandten Unterfan
gungskörperstirnflächen 17d entsprechend nur gering belastet werden. Der Anteil, den
diese Unterfangungskörperstirnflächen 17d mit der Verbundfläche 19, durch welche die
Last 6 ins Erdreich 2 geleitet wird, gemeinsam haben, darf daher bis zur Aushärtung der
Unterfangungskörper 17 nur gering belastet werden.
Nachdem im ersten Verfahrensschritt die zur Lastübertragung geeignete Stirnseite 9 der
Gründungselements 5 durch Bildung eines Verbundes mit den Haltesäule 13 zur Ver
bundfläche 19 vergrößert wurde, können im zweiten Verfahrensschritt größere oder
mehrere Unterfangungskörper 17 gleichzeitig eingebracht werden. Die Verbundfläche
19 ist nämlich auch bei der erforderlichen vorübergehenden Entlastung in Bereichen,
welche sie mit den Unterfangungskörperstirnfläche 17d gemeinsamen hat, durch ihre
Größe trotzdem geeignet, die Last 6 über die anderen Bereiche sicher in das Erdreich 2
einzuleiten, dass das Erdreich an keiner Stelle überlastet ist.
In Fig. 6 ist zu erkennen, dass nach einer weiteren Ausführungsform die Achsen der
Bohrungen, durch welche die Haltesäulen 13 und/oder die Unterfangungskörper 17
eingebracht werden, miteinander oder mit der Lastrichtung 7 einen Winkel ungleich
Null einschließen können. Insbesondere für die Unterfangung von Gründungselemen
ten, welche oberhalb der Geländeoberkante 1 nicht von allen Seiten zugänglich sind,
weil beispielsweise ein Gebäude dies behindert, kommt diese Ausführungsform auch in
Frage.
Claims (7)
1. Verfahren zum Unterfangen eines Gründungselements (5), insbesondere eines
Bohrpfahls,
- a) wobei das zu unterfangende Gründungselement (5) an einer Stirnseite (9) eine Last (6) in einer Lastrichtung (7) ins Erdreich (2) überträgt, und
- b) wobei sich senkrecht zur Lastrichtung (7) an der Stirnseite (9) eine ge dachte Gründungsebene (11) erstreckt,
- c) wobei in einem ersten Schritt wenigstens eine Haltesäule (13) so neben
dem Gründungselement (5) hergestellt wird, dass die Haltesäule (13)
- 1. sich nur auf der dem Gründungselement (5) zugewandten Seite der Gründungsebene (11) erstreckt, und
- 2. mit dem Gründungselement (5) einen Kraftübertragungsverbund bildet, über den die Haltesäule (13) einen Teil der Last (6) auf nimmt, und
- d) d.) wobei in einem zweiten Schritt wenigstens ein Unterfangungskörper (17) so auf der dem Gründungselement (5) abgewandten Seite der Grün dungsebene (11) hergestellt wird, dass der Unterfangungskörper (17) mit dem Gründungselement (5) und/oder mit der wenigstens einen Haltesäule (13) einen Kraftübertragungsverbund bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Haltesäulen
(13) um das Gründungselement (5) angeordnet werden und gemeinsam eine
Manschette bilden, die sich zumindest über einen Teil der Außenwandung des
Gründungselements erstreckt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstel
lung der wenigstens einen Haltesäule (13) und/oder des wenigstens einen Unter
fangungskörpers (17) durch Herstellung einer Bohrung mit gleichzeitiger oder
anschließender Injektion eines flüssigen, erhärtenden Baustoffs, vorzugsweise
Zementmilch, unter Druck, vorzugsweise Hochdruck, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine
oder mehrere der Achsen der Bohrungen, mit denen die wenigstens eine Halte
säule (13) und/oder der wenigstens eine Unterfangungskörper hergestellt wird,
mit der Lastrichtung (7) einen Winkel ungleich Null einschließt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
wenigstens eine Haltesäule (13) und/oder der wenigstens eine Unterfangungs
körper ganz oder teilweise in Zylinder-, Kugel-, Prisma- oder Quaderform aus
gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
wenigstens eine Haltesäule (13) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet
wird, so dass die wenigstens eine Haltesäule (13) eine Haltesäulenachse (13a)
aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
wenigstens eine Unterfangungskörper (17) im wesentlichen zylinderförmig aus
gebildet wird, so dass der wenigstens eine Unterfangungskörper (17) eine Unter
fangungskörperachse (17a) aufweist.
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