DE102015105780B4 - Method of stabilizing the subsurface and removing structural and traffic loads in stable areas - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Stabilisierung des Untergrunds und zur Abtragung von Bauwerks-und Verkehrslasten in standfeste Bereiche eines weichen Untergrunds mit Hilfe von in einem Raster angeordneten Bodensäulen, bei dem an diskreten Stellen in einem Feld ein Mantelrohr eingebracht wird, mit dem ein mit Sand oder ähnlichem Material zu füllender Rohr-Schlauch oder eine sackartige Hülle aus Geotextilmaterial eingebracht wird, wonach das Mantelrohr anschließend gezogen wird und bei dem das Eintreiben und Ziehen des Mantelrohrs mit Hilfe eines verfahrbaren Einbaugerätes erfolgt, wobei das Einbaugerät die Säulen vor Kopf einbringt und sich auf bereits hergestellten Säulen abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Arbeitsebene eine Decklage aus scherfestem Material auf dem Untergrund hergestellt wird, Bahnen aus Geotextilmaterial in vertikalem Abstand zur Arbeitsebene horizontal großflächig in der Decklage verlegt werden, die beim Eintreiben des Mantelrohrs durchstoßen werden, wobei die Struktur der bahnförmigen Geotextilmatte so ausgelegt und die Geotextilbahn so orientiert verlegt ist, dass die vom Einbaugerät im Untergrund erzeugten Horizontalkräfte wirksam aufgefangen werden, indem in Verlegerichtung parallel beabstandete Reihen von beabstandeten Bodensäulen gebildet werden, wobei die Bodensäulen benachbarter Reihen auf Lücke angeordnet werden und die Bahnen im spitzen Winkel zu den Reihen verlegt werden, und die Geotextilbahnen von einem biaxialen Geogittermaterial gebildet sind.Method for stabilizing the subsurface and for removing building and traffic loads in stable areas of a soft ground by means of arranged in a grid floor columns, in which at discrete points in a field a jacket tube is introduced, with a sand or similar material to filling pipe tube or a bag-like shell of geotextile material is introduced, after which the jacket tube is then pulled and in which the driving and pulling the jacket tube by means of a movable built-in device, wherein the built-in device introduces the columns in front of head and is supported on already prepared columns , characterized in that for the formation of a working plane, a cover layer of shear-resistant material is produced on the substrate, webs of geotextile material are laid horizontally over a large area in the cover layer at a vertical distance from the working plane, which are pierced during driving of the jacket tube, wherein the structure of the web-shaped geotextile mat is laid and the geotextile web is oriented so that the horizontal forces generated by the built-in device are effectively absorbed by forming parallel spaced apart rows of spaced bottom pillars in the laying direction, with the bottom pillars of adjacent rows being staggered and the webs are laid at an acute angle to the rows, and the geotextile webs are formed by a biaxial geogrid material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung des Untergrunds und zur Abtragung von Bauwerks- und Verkehrslasten in standfeste Bereiche eines weichen Untergrunds nach Patentanspruch 1.The invention relates to a method for stabilizing the subsurface and for removing structural and traffic loads in stable areas of a soft ground according to claim 1.

Bei dem bekannten Gründungssystem „geokunststoffummantelte Säulen“ werden Säulen aus nicht bindigem - d.h. körnigem - Material zur Abtragung von statischen und zyklischen Lasten durch wenig tragfähige Böden (Weichschichten) bis auf eine tragfähige Schicht geführt. Diese Säulen sind mit einem Geotextil ummantelt, welches die Säule im Verbund mit dem umgebenden weichen Boden radial stützt, wobei die Ummantelung durch Ringzugkräfte beansprucht wird. Durch den Einsatz von geokunststoffummantelten Säulen werden die Absolutsetzungen und Setzungsunterschiede reduziert, der Setzungsverlauf und der Abbau des Porenwasserüberdrucks, durch Lastumlenkungen in Spannungsgewölben über den Säulenköpfen, optimiert und die Standsicherheiten im Bau- und Endzustand erhöht.In the known foundation system "geokunststoffummantelte columns" are columns of non-binding - i. granular - Material for the removal of static and cyclic loads through low-strength soils (soft layers) led to a viable layer. These columns are sheathed in a geotextile which radially supports the column in conjunction with the surrounding soft ground, the sheath being stressed by hoop tensile forces. The use of geokunststoffummantelten columns are the absolute settlements and settlement differences reduced, the settlement process and the degradation of the pore water overpressure, optimized by load diversions in stress vaults on the column heads, and increases the structural stability in the construction and final state.

Aus DE 195 18 830 B4 oder DE 10 2012 004 980 A1 ist ein Verfahren zur Stabilisierung des Untergrunds und zur Abtragung von Bauwerks- und Verkehrslasten bekannt geworden, bei dem an diskreten Stellen ein Mantelrohr in den Boden eingebracht und das nicht ausreichend tragfähige Bodenmaterial aus dem Mantelrohr entfernt wird. In das Mantelrohr wird eine zugfeste, vorgefertigte rohr-, schlauch- oder sackartige Hülle aus Geotextilmaterial eingebracht. Als tragfähiges Bodenmaterial wird besonders kornabgestuftes Material (z.B. Sand, Kiessand, Schotter oder dergleichen) in die Hülle gefüllt, wobei das tragfähige Material durch Vibration des Mantelrohrs beim Ziehen, und zufolge anschließend wirksamer Auflasten, bei zunehmendem Säuleninnendruck, verdichtet wird. Die Umhüllung besteht aus dehnbarem, filterfähigem Material, und die Verdichtung des tragfähigen Materials bewirkt eine Aufweitung der Hülle, bis zur Erzielung einer vorgegebenen Ringzugspannung, derart, dass sich im umgebenden Boden durch Teilverfestigung ein Gegendruck aufbaut. Die Ringzugspannungen der Hülle und die Horizontalspannungen des umgebenden Bodens kompensieren die horizontale Druckkomponente der Säulenfüllung. Porenwasserabfluss aus dem umgebenden Boden gelangt in die als Vertikaldrän wirkende Säule.Out DE 195 18 830 B4 or DE 10 2012 004 980 A1 is a method for stabilizing the subsurface and for the removal of structural and traffic loads become known, in which at discrete locations a jacket tube introduced into the ground and the insufficiently sustainable soil material is removed from the jacket tube. In the jacket tube, a tensile, prefabricated tubular, tubular or bag-like shell of geotextile material is introduced. As a viable soil material particularly grain-graded material (eg sand, gravel, gravel or the like) is filled into the shell, the viable material by vibration of the jacket tube during the drawing, and then subsequent effective loading, with increasing internal column pressure, is compressed. The sheath consists of stretchable, filterable material, and the compaction of the load-bearing material causes a widening of the sheath, to achieve a predetermined hoop tensile stress, such that builds up a back pressure in the surrounding soil by partial solidification. The hoop tensile stresses of the sheath and the horizontal stresses of the surrounding soil compensate for the horizontal pressure component of the column infill. Pore water drainage from the surrounding soil enters the column acting as vertical damming.

Aus EP 0 900 883 B1 ist ein ähnliches Verfahren bekannt geworden, bei dem ein Verdrängungsrohr in den Boden eingetrieben wird, in das eine sackartige Umhüllung, die im Rundwebverfahren hergestellt ist, eingeführt wird. Sie soll eine Kurzzeitfestigkeit von mindestens 50 kN/m aufweisen. Nach dem Einfüllen des körnigen Materials und Andrücken der Umhüllung gegen die Wandung des Verdrängungsrohres erfolgt die Verdichtung des Materials durch Ziehen des Verdrängungsrohres. Die Umhüllung wird durch den Säuleninnendruck über ihren Ursprungsdurchmesser hinaus gedehnt, bis zum Gleichgewicht mit der sich in der Hülle aufbauenden Ringzugspannung und der vom verdichteten umgebenen Boden erzeugten Gegenkraft. Das Material der Umhüllung ist so beschaffen, dass im Wesentlichen kein umgebender Boden in die gebildete Säule eindringt. Die Umhüllung besteht vorzugsweise aus einem Gewebe oder Gitter in Verbund mit Vliesstoff.Out EP 0 900 883 B1 A similar method has become known in which a displacement tube is driven into the ground, in which a bag-like casing, which is made in Rundwebverfahren introduced. It should have a short-term strength of at least 50 kN / m. After filling the granular material and pressing the envelope against the wall of the displacement tube, the compression of the material is carried out by pulling the displacement tube. The envelope is stretched beyond its original diameter by the internal column pressure, to equilibrium with the hoop stress built up in the sheath and the counterforce generated by the compacted bottom. The material of the enclosure is such that substantially no surrounding soil penetrates into the formed column. The sheath is preferably made of a fabric or mesh in combination with nonwoven fabric.

Die beschriebenen Verfahren haben sich bewährt. Sie wurden und werden umfänglich im Deichbau sowie für Dämme des Verkehrswegebaues eingesetzt, wie auch zur Stabilisierung von Weichschichten unter geplanten Industrieflächen.The described methods have proven themselves. They were and are used extensively in dike construction as well as for dams of the traffic route construction, as well as for the stabilization of soft layers under planned industrial areas.

Bei der Herstellung derartiger Bodensäulen werden in einem bestimmten Raster Reihen von beabstandeten Bodensäulen hergestellt, wobei die Reihen ihrerseits einen Abstand voneinander haben. Dies ist etwa aus der gattungsbildenden DE 102 42 264 A1 bekannt, wobei die Säulen in einer Dreiecksanordnung erstellt werden. Das Eintreiben und Ziehen des Mantelrohrs erfolgt mit einem Einbaugerät, wobei dieses die Säulen vor Kopf einbringt und sich auf den Säulen abstützt. Auf die Weichschicht ist zuvor ein leichtes Trennvlies aufgelegt, das beim Eintreiben des Mantelrohrs durchstoßen wird. Die Abmessungen für die Durchmesser der Säulen und deren Abstände werden entsprechend der zu lösenden Aufgabe ausgewählt. Die Herstellung der Säulen erfolgt üblicherweise mit einem schweren, beweglichen Einbaugerät, das einen sogenannten Mäkler und einen daran geführten Rüttler trägt, mit deren Hilfe das Mantelrohr in den Boden eingetrieben bzw. aus diesem herausgezogen wird. Bei besonders weichem Untergrund wird üblicherweise „vor Kopf“ gearbeitet, d.h. das Einbaugerät bewegt sich auf bereits hergestellten Säulen, wobei über die Säulenköpfe Baggermatratzen verlegt werden, zwecks Vergleichmäßigung des vom Einbaugerät verursachten Erddrucks.In the manufacture of such floor columns, rows of spaced floor columns are made in a particular grid, with the rows in turn spaced from each other. This is about from the generic DE 102 42 264 A1 known, wherein the columns are created in a triangular arrangement. The driving and pulling of the jacket tube is done with a built-in device, which brings the columns in front of head and is supported on the columns. On the soft layer, a light separating fleece is previously placed, which is pierced when driving the jacket tube. The dimensions for the diameters of the columns and their distances are selected according to the task to be solved. The preparation of the columns is usually carried out with a heavy, mobile built-in unit, which carries a so-called leader and a vibrator guided by it, with the aid of the jacket tube is driven into the ground or pulled out of this. On particularly soft surfaces, work is usually carried out "in front of the head", ie the built-in unit moves on already manufactured columns, with dredger mattresses being laid over the column heads to equalize the earth pressure caused by the built-in unit.

Bei der beschriebenen Säulenherstellung wird in der Regel wegen des schweren Einbaugeräts in den die Säulen umschließenden Weichschichten ein horizontaler Erddruck ausgelöst, der die neu hergestellten Säulen aus ihrer vertikalen Achslinie drängt und somit auch die Standsicherheit des Einbaugeräts gefährdet.In the described column production, a horizontal earth pressure is usually triggered due to the heavy built-in device in the soft layers surrounding the columns, which forces the newly manufactured columns out of their vertical axis line and thus endangers the stability of the built-in unit.

Aus Script TUM, Zentrum Geotechnik, Tiefbegründungen, Pfähle, Anker ist bekannt geworden, bei der Herstellung von Bodensäulen eine kräftige Tragschicht aufzubringen, zum Beispiel kräftiges Geotextil und Schotter. Aus Script TUM, Zentrum Geotechnik, Baugrundverbesserung, ist ferner bekannt geworden, bei der Herstellung von CSV-Säulen mit Hilfe einer Schnecke und einem Spezialkopf eine vorher auf die Weichschicht gelegte geotextile Trennlage zu durchstoßen. Die geotextile Trennlage ist hier als Trennschicht zu betrachten.From Script TUM, Center Geotechnical Engineering, Deep Grounds, Piles, Anchors has become known to apply in the production of soil columns a strong base layer, for example, strong geotextile and gravel. From Script TUM, Center Geotechnical, Subsoil Improvement, has also become known in the manufacture of CSV Pillars with the help of a screw and a special head to pierce a previously placed on the soft layer geotextile separation layer. The geotextile separating layer is to be regarded here as a separating layer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stabilisierung des Untergrundes und Abtragung von Bauwerks- und Verkehrslasten in standfeste Bereiche eines weichen Untergrundes mit Hilfe von Bodensäulen anzugeben, bei dem die beschriebene, horizontal wirkende Erddruckkraft zumindest teilweise kompensiert wird.The invention has for its object to provide a method for stabilizing the substrate and removal of building and traffic loads in stable areas of a soft ground with the help of soil columns, in which the described horizontally acting earth pressure force is at least partially compensated.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of patent claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wie in bekanntem Verfahren zur Bildung einer Arbeitsebene eine Decklage aus scherfestem Material (z.B. Sand, Kiessand, Schotter) auf dem Untergrund hergestellt. Diese Decklage bildet die Arbeitsebene für das Einbaugerät, bzw. das Auflager für die Baggermatratzen, die in der Regel zur gleichmäßigen Abtragung der vom Einbaugerät ausgehenden Einzellasten erforderlich sind. Es versteht sich, dass das Mantelrohr zur Bildung einer Bodensäule auch durch diese Decklage hindurchgetrieben werden muss.In the method according to the invention, as in the known method for forming a working plane, a covering layer of shear-resistant material (for example sand, gravel, gravel) is produced on the substrate. This cover layer forms the working plane for the built-in device, or the support for the excavator mattresses, which are usually required for the uniform removal of the single loads emanating from the built-in appliance. It is understood that the jacket tube must be driven through this cover layer to form a bottom pillar.

Erfindungsgemäß werden Bahnen aus Geotextilmaterial im vertikalen Abstand zur Arbeitsebene horizontal großflächig in die Decklage eingelegt. Die Bahnen bilden mithin eine horizontale Ebene im Abstand zur Arbeitsebene. Im Zuge der anschließenden Säulenherstellung wird das Geotextilmaterial beim Eintreiben des Mantelrohrs durchstoßen.According to the invention, webs of geotextile material are inserted horizontally over a large area in the cover layer at a vertical distance from the working plane. The tracks thus form a horizontal plane at a distance to the working plane. In the course of the subsequent column production, the geotextile material is pierced when the jacket tube is driven in.

Die Geotextilbahnen bilden eine horizontale Verankerung für die herzustellenden Bodensäulen und verhindern, dass ein unzulässig hoher horizontaler Erddruck eine Verformung der herzustellenden Säule bewirkt.The geotextile webs form a horizontal anchorage for the soil columns to be produced and prevent an unacceptably high horizontal earth pressure from causing a deformation of the column to be produced.

Die Struktur der bahnförmigen Geotextilmatte ist so ausgelegt und die Geotextilmattenbahn ist so orientiert verlegt, dass die vom Einbaugerät im Untergrund erzeugten Horizontalkräfte wirksam aufgefangen werden. Hierbei ist zu beachten, dass nur diejenigen Streifen zwischen Säulenreihen zur Verankerung beitragen, die nicht von den Säulen durchtrennt und somit auch nicht geschwächt werden. Mithin soll nach Möglichkeit die Hauptzugrichtung der Bahnen mit streifenförmigen Bereichen zusammenfallen, die im Zuge der Säulenherstellung nicht durchtrennt werden. Üblicherweise werden in Verlegerichtung parallel beabstandete Reihen von beabstandeten Bodensäulen gebildet, wobei die Bodensäulen benachbarter Reihen auf Lücke angeordnet werden. Bei der Erfindung werden die Bahnen im spitzen Winkel zu den Reihen verlegt. Ein übliches biaxiales Gittergewebe, das bevorzugt für die Geotextilbahnen verwendet wird, ist mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Fäden oder Strängen gebildet. Die Hauptzugrichtungen verlaufen daher in Richtung der Fäden oder Stränge. Sind die Säulen in einem sogenannten Dreiecksraster angeordnet, ergibt sich somit für die Hauptzugrichtung der Geotextilbahnen ein Winkel von 60° zu den Säulenreihen. Denn die für die Zugkraftaufnahme geeigneten Streifen verlaufen im Winkel von 60° zwischen Säulenreihen, die von den geotextilummantelten Säulen nicht durchtrennt werden.The structure of the web-shaped geotextile mat is laid out in this way and the geotextile mat web is oriented so that the horizontal forces generated by the built-in device in the underground are effectively absorbed. It should be noted that only those strips between rows of columns contribute to the anchoring, which are not severed by the columns and thus not weakened. Thus, if possible, the main draw direction of the webs should coincide with strip-shaped regions which are not severed in the course of pillar production. Usually, parallel spaced rows of spaced bottom columns are formed in the laying direction, with the bottom columns of adjacent rows being arranged in a gap. In the invention, the webs are laid at an acute angle to the rows. A conventional biaxial mesh, which is preferably used for the geotextile webs, is formed with threads or strands running at right angles to one another. The Hauptzugrichtungen therefore run in the direction of the threads or strands. If the columns are arranged in a so-called triangular grid, this results in an angle of 60 ° to the column rows for the main pulling direction of the geotextile webs. Because the strips suitable for tensile force absorption run at an angle of 60 ° between rows of columns that are not severed by the geotextile-covered columns.

Eine besonders wirksame Verankerung wird erzielt, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung in der Decklage Bahnen aus Geotextilmatten in zwei Ebenen im Winkel zueinander verlegt werden. Hierbei besteht aber die Problematik, dass es Schwierigkeiten bereiten kann, beide Bahnen beim Eintreiben des Mantelrohrs zu durchstoßen. Deshalb ist anzustreben, dass das
Material beim Durchstoßen sauber durchtrennt wird, ohne dass es zu einem Verzug oder einer Verlagerung des Geotextilmaterials kommt.A particularly effective anchoring is achieved when, according to an embodiment of the invention in the top layer webs of geotextile mats are laid in two planes at an angle to each other. Here, however, the problem is that it can cause difficulties to pierce both tracks when driving the jacket tube. Therefore, it is desirable to do that
Material is cut through the piercing clean, without causing a delay or a shift of the geotextile material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch eine Anordnung von geotextilummantelten Bodensäulen für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 2 zeigt eine ähnliche Anordnung von Bodensäulen wie 1 und zugleich in Draufsicht ein Einbaugerät auf Baggermatratzen in schematischer Darstellung.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht der Anordnung nach 2.
  • 4 zeigt die Kraftverläufe in einer von Säulen durchstanzten biaxialen Geogitterbahn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
The invention will be explained in more detail with reference to drawings.
  • 1 schematically shows an arrangement of geotextile coated soil columns for the application of the method according to the invention.
  • 2 shows a similar arrangement of soil columns as 1 and at the same time in plan view a built-in device on excavator mattresses in a schematic representation.
  • 3 shows a sectional view of the arrangement according to 2 ,
  • 4 shows the force curves in a pierced by columns biaxial geogrid web in the inventive method.

1 zeigt eine große Anzahl von geotextilummantelten Bodensäulen 10, die in Reihen 12 und zueinander zugleich im gleichwinkligen Dreiecksraster angeordnet sind, wobei der Reihenabstand der Höhe h 15 der von den Säulen gebildeten Dreiecke entspricht. Die Herstellung der Bodensäulen 10 erfolgt in Reihen in Richtung des Pfeils 14. Wie in 1 zu erkennen, ergeben sich Streifen 16 bzw. 18, die von Bodensäulen frei bleiben. Diese Streifen erstrecken sich in einem Winkel von 60° zu den Reihen 12. Dies ergibt sich aus dem gezeigten Dreiecksraster für die Bodensäulen, d.h. die Bodensäulen einer Reihe sind zu denen der angrenzenden Reihen jeweils auf Lücke angeordnet, so dass sich jeweils die vorbeschriebene Anordnung in gleichwinkligen Dreiecken ergibt. 1 shows a large number of geotextile-jacketed soil columns 10 in rows 12 and at the same time in the equiangular triangular grid are arranged at the same time, wherein the row spacing of the height h 15 corresponds to the triangles formed by the columns. The production of soil columns 10 takes place in rows in the direction of the arrow 14 , As in 1 to recognize, stripes result 16 respectively. 18 that remain free from soil columns. These strips extend at an angle of 60 ° to the rows 12 , This results from the triangular grid shown for the bottom pillars, ie, the bottom pillars of a row are arranged to those of the adjacent rows each on a gap, so that in each case the above-described arrangement results in equiangular triangles.

In 2 sind die durch offene Kreise angedeutete Bodensäulen 20 bereits fertiggestellt. Mit einem inneren Kreis versehende „Säulen“, wie bei 24 dargestellt, sind noch nicht hergestellt. Die Herstellung der Säulen erfolgt mit einem Bagger 30 auf Kettenlaufwerken, der ein Mäklergerät 32 in seitlicher Arbeitsstellung hält. Das Mäklergerät 32 erfasst ein Mantelrohr 34, das mit Hilfe eines am Mäkler geführten Rüttlers in den Untergrund getrieben wird. In der in 2 gezeigten Position des Einbaugeräts 30 wird die Säule 22 hergestellt. Dieses Verfahren ist allgemein bekannt.In 2 are the soil columns indicated by open circles 20 already finished. Inner-pillar "pillars" as shown at 24 are not yet made. The columns are made with an excavator 30 on crawler tracks, the one Mäklergerät 32 holds in lateral working position. The Mäklergerät 32 captures a jacket pipe 34 , which is driven into the ground with the help of a jogger. In the in 2 shown position of the built-in device 30 becomes the pillar 22 produced. This method is well known.

Bei dem beschriebenen Verfahren wird das Säuleneinbaugerät im Vor-Kopf-Verfahren eingesetzt, d.h. es bewegt sich oberhalb bereits fertiggestellter Säulen 20. Wie aus 3 zu erkennen, ist auf dem Untergrund 36, der z.B. aus Klei besteht, eine Deckschicht 38 aus Sand aufgebracht. Die Deckschicht 38 bildet die Arbeitsebene für das Einbaugerät 30. Das Einbaugerät bewegt sich dabei auf sogenannten Baggermatratzen 40, was ebenfalls an sich bekannt ist.In the described method, the column installation device is used in the head-to-head procedure, ie it moves above already completed columns 20 , How out 3 to recognize is on the ground 36 , which consists for example of Klei, a cover layer 38 made of sand. The cover layer 38 forms the work plane for the built-in device 30 , The built-in device moves on so-called excavator mattresses 40 , which is also known in itself.

Bei der Darstellung nach 2 werden die Säulenreihen 12 in Richtung des Pfeils 14 einander folgend vor Kopf abgearbeitet, d.h. das Einbaugerät 30 bewegt sich in 2 in seitlicher Arbeitsstellung von links nach rechts, um jeweils eine Säulenreihe 12 herzustellen.In the presentation after 2 become the rows of columns 12 in the direction of arrow 14 consecutively processed before head, ie the built-in device 30 moves in 2 in lateral working position from left to right, one column row at a time 12 manufacture.

In 3 ist zu erkennen, dass in die Decklage 38 eine Geotextilgitterlage 44 eingelegt ist. Sie verläuft horizontal im vertikalen Abstand zur Arbeitsebene. Die Geotextilgitterlage besteht aus einzelnen Bahnen von z.B. 5 m Breite. Bei der Herstellung einer Säule wird diese Geotextilschicht von dem Mantelrohr 34 durchstoßen.In 3 it can be seen that in the top layer 38 a geotextile grid location 44 is inserted. It runs horizontally at a vertical distance to the work plane. The geotextile grid layer consists of individual webs of eg 5 m width. In the manufacture of a column, this geotextile layer becomes from the jacket tube 34 punctured.

Die Bahnen der Geotextilschicht 34 sind so ausgerichtet, dass ihre Hauptzugrichtung entlang den Streifen zwischen den Bodensäulen verläuft, die im Zuge des Säuleneinbaus nicht durchtrennt werden.The webs of the geotextile layer 34 are aligned so that their main draw direction runs along the strips between the floor pillars, which are not severed in the course of column installation.

Die Kräfteverhältnisse sind in 4 dargestellt. Auf eine Säule 50 wird eine horizontal einwirkende Erddruckkraft ED erzeugt. Diese wird von dem Einbaugerät 30 erzeugt, das z.B. ein Gewicht von 120 Tonnen aufweist, das sich über Baggermatratzen auf bereits hergestellten Säulen bewegt. Der Erddruck wirkt auf den z.B. 12 m tief reichenden Kleiuntergrund. Die horizontale Erddruckkraft soll zur Vermeidung einer Säulenauslenkung durch die biaxiale Geogitterlage 44 kompensiert werden. Diese ist in Anpassung an das Säulendreiecksraster gegenüber den Säulen um 60° verschwenkt zu verlegen. Zur Aufnahme der für eine Säule verfügbaren Haltekräfte sind diejenigen Gitterstreifen zur Verfügung, die nicht von den Säulen durchtrennt sind. Die der Säule 50 benachbarten Streifen sind mit 52 bzw. 54 bezeichnet. Die von den Streifen zur Verfügung gestellten Haltekräfte A1 und A2 bestimmen sich aus der produktbezogenen Zugfestigkeit A1+A2=2A. Die Erddruckkraft ED ergibt bei vektorieller Zerlegung die Vektoren C' und B'. C' und B' werden durch einen auf spezielles Geogitter abgestimmten Laborversuch, bezogen auf eine Einheitslast E, zur Feststellung von x im Kräfteverhältnis C'x=B' bestimmt. Das Geogitter der Geotextilschicht ist so zu bemessen, dass sich 2A>B' ergibt.The balance of power is in 4 shown. On a pillar 50 a horizontally acting earth pressure ED is generated. This is from the built-in device 30 produced, for example, has a weight of 120 tons, which moves on excavator mattresses on already produced columns. The earth pressure acts on the eg 12 m deep Kleiuntergrund. The horizontal earth pressure force is to avoid a column deflection by the biaxial geogrid position 44 be compensated. This is to be moved in alignment with the column triangle grid with respect to the columns pivoted by 60 °. To accommodate the holding forces available for a column, those grid strips are available that are not severed by the columns. The pillar 50 adjacent strips are denoted by 52 and 54, respectively. The holding forces A 1 and A 2 provided by the strips are determined from the product-related tensile strength A 1 + A 2 = 2A. The earth pressure force ED results in vector decomposition the vectors C 'and B'. C 'and B' are determined by a laboratory test adapted to a specific geogrid, based on a unit load E, for the determination of x in the ratio of forces C'x = B '. The geogrid of the geotextile layer should be dimensioned to give 2A> B '.

In 4 links unten ist ein Beispiel für die herrschenden Kräfteverhältnisse angegeben.In 4 bottom left is an example of the prevailing balance of power indicated.

Claims (5)

Verfahren zur Stabilisierung des Untergrunds und zur Abtragung von Bauwerks-und Verkehrslasten in standfeste Bereiche eines weichen Untergrunds mit Hilfe von in einem Raster angeordneten Bodensäulen, bei dem an diskreten Stellen in einem Feld ein Mantelrohr eingebracht wird, mit dem ein mit Sand oder ähnlichem Material zu füllender Rohr-Schlauch oder eine sackartige Hülle aus Geotextilmaterial eingebracht wird, wonach das Mantelrohr anschließend gezogen wird und bei dem das Eintreiben und Ziehen des Mantelrohrs mit Hilfe eines verfahrbaren Einbaugerätes erfolgt, wobei das Einbaugerät die Säulen vor Kopf einbringt und sich auf bereits hergestellten Säulen abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Arbeitsebene eine Decklage aus scherfestem Material auf dem Untergrund hergestellt wird, Bahnen aus Geotextilmaterial in vertikalem Abstand zur Arbeitsebene horizontal großflächig in der Decklage verlegt werden, die beim Eintreiben des Mantelrohrs durchstoßen werden, wobei die Struktur der bahnförmigen Geotextilmatte so ausgelegt und die Geotextilbahn so orientiert verlegt ist, dass die vom Einbaugerät im Untergrund erzeugten Horizontalkräfte wirksam aufgefangen werden, indem in Verlegerichtung parallel beabstandete Reihen von beabstandeten Bodensäulen gebildet werden, wobei die Bodensäulen benachbarter Reihen auf Lücke angeordnet werden und die Bahnen im spitzen Winkel zu den Reihen verlegt werden, und die Geotextilbahnen von einem biaxialen Geogittermaterial gebildet sind.Method for stabilizing the subsurface and for removing building and traffic loads in stable areas of a soft ground by means of arranged in a grid floor columns, in which at discrete locations in a field a jacket tube is introduced, with a sand or similar material to filling pipe tube or a bag-like shell of geotextile material is introduced, after which the jacket tube is then pulled and in which the driving and pulling the jacket tube by means of a movable built-in device, wherein the built-in device introduces the columns in front of head and is supported on already prepared columns , characterized in that for the formation of a working plane, a cover layer of shear-resistant material is produced on the ground, webs of geotextile are laid horizontally in the cover layer at a vertical distance from the working plane horizontally, which are pierced when driving the jacket tube wherein the structure of the web-shaped geotextile mat is laid and the geotextile web is oriented so that the horizontal forces generated by the device in the ground are effectively absorbed by forming parallel spaced apart rows of spaced bottom pillars in the laying direction, with the pillars of adjacent rows being staggered and the webs are laid at an acute angle to the rows, and the geotextile webs are formed by a biaxial geogrid material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Raster der Säulenanordnungen Streifen gebildet werden, die nicht von Säulen durchtrennt sind und die Geotextilbahnen so verlegt werden, dass ihre Hauptzugfestigkeit in Richtung der Streifen verläuft.Method according to Claim 1 , characterized in that strips are formed in the grid of the column assemblies, which are not severed by columns and the geotextile webs are laid so that their main tensile strength runs in the direction of the strips. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Dreiecksraster ist und die Bahnen im Winkel von 60° zu den Säulenreihen verlegt werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the grid is a triangular grid and the tracks are laid at an angle of 60 ° to the rows of columns. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Bahnen aus Geotextilmatten in zwei Ebenen übereinander und im Winkel zueinander verlegt werden.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that webs Geotextile mats are laid in two levels one above the other and at an angle to each other. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen einen vertikalen Abstand mittels geeigneter Zwischenlage (aus z.B. Sand, Kies, Schotter oder vergleichbarem Material) zueinander aufweisen.Method according to Claim 4 , characterized in that the planes have a vertical distance by means of suitable intermediate layer (of eg sand, gravel, gravel or similar material) to each other.
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Skript TUM, Zentrum Geotechnik, Tiefgründungen, Pfähle, Anker, https://www.gb.bgu.tum.de/fileadmin/w00bpk/www/Lehre/Studienunterlagen/Vorlesungsskript/17_vorlg-n.pdf

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