DE10338115A1

DE10338115A1 - Verfahren zum Erstellen einer Betonplatte für ein Gebäude

Info

Publication number: DE10338115A1
Application number: DE10338115A
Authority: DE
Inventors: Paul Anthony Camilleri
Original assignee: Evolution International No 2 Pty Ltd
Current assignee: Evolution International No 2 Pty Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2005-03-17
Also published as: AUPS115202A0; US20040074201A1; US7028445B2; GB2404934A; GB2404934B; GB0318763D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Betonplatte (11, 111) für ein Gebäude (10, 110) mit folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A - Auflockern des Bodens (26, 126), auf welchem die Betonplatte (11, 111) erstellt werden soll, bis wenigstens in eine vorbestimmte Auflockerungstiefe, so daß sich der Boden (26, 126) nach oben ausdehnt, DOLLAR A - Eintreiben einer Mehrzahl von Pfählen (21, 22; 121, 122) in den Boden (26, 27; 126, 127) an vorbestimmten Orten bis in eine vorbestimmte Gründungstiefe und DOLLAR A - anschließendes Gießen der Betonplatte (11, 111) auf den aufgelockerten Boden (26, 126), so daß die Platte (11, 111) durch die Pfähle (21, 22; 121, 122) getragen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Betonplatte für ein Gebäude.

Bei auf dem Boden liegenden Betonplatten tritt gegenwärtig das Problem auf, daß sie Bodenbewegungen ausgesetzt sind, insbesondere dem Phänomen, welches als Bodenhebungen bekannt ist. Bodenhebungen werden in erster Linie dadurch hervorgerufen, daß Bodenpartikel durch Feuchtwerden aufquellen, so daß sich die Bodenoberfläche anhebt und dadurch anhebende Kräfte auf die darauf liegende Bodenplatte ausgeübt werden. Die anhebenden Kräfte können so groß werden, daß die Betonplatte insgesamt angehoben wird, was wiederum zu Rissen oder Brüchen in der Platte sowie den darauf erstellten Mauern herrufen kann. Böden mit einem hohen Ton oder Lehmanteil reagieren sehr heftig auf Veränderungen des Feuchtigkeitsgehaltes und können signifikante Schäden an dem Gebäude verursachen, wenn sie aufquellen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, durch welches die vorstehend genannten Probleme vermieden oder zumindest erheblich vermindert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Verfahrensschritte auf:

– Auflockern des Bodens, auf dem die Betonplatte gestellt werden soll, bis wenigstens zu einer vorbestimmten Auflockerungstiefe, so daß sich der Boden nach oben anhebt,
– Einrammen einer Mehrzahl von Pfählen an vorbestimmten Orten in den Boden bis zu einer vorbestimmten Gründungstiefe, und
– anschließend Gießen einer Betonplatte auf dem aufgelockerten Boden, so daß diese von den Pfählen getragen ist.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Erstellen einer Betonplatte mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

– Auflockern des Bodens, auf dem die Betonplatte gestellt werden soll, bis wenigsten zu einer vorbestimmten Auflockerungstiefe, so daß sich der Boden nach oben anhebt,
– Eintreiben einer Mehrzahl von Pfählen in den Boden an vorbestimmten Orten bis in eine vorbestimmte Gründungstiefe, und
– Setzen einer Betonschalung auf den aufgelockerten Boden, die dem Umfang der Betonplatte bestimmt, und
– anschließendes Gießen der Betonplatte auf dem aufgelockerten Boden innerhalb der Betonschalung, so daß die Betonplatte von den Pfählen getragen ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Auflockern des Bodens vor dem Erstellen der Betonplatte Schäden in Folge von Bodenhebungen, wenn der Boden durch Einsickern von Feuchtigkeit aus dem umgebenden Boden in den Boden unter die Betonplatte feucht wird, vermieden werden. Vorzugsweise wird der Boden bis in eine Tiefe aufgelockert die wenigstens dem Maß entspricht, um das sich der Boden in Folge von Feuchtigkeit anhebt. Es ist ersichtlich, daß die Tiefe, bis zu der der Boden aufzulockern ist, von vielen Eigenschaften des Bodens abhängt und der Boden in einigen Fällen bis zu einer Tiefe von 800 mm aufgelockert werden muß, während in anderen Fällen eine Tiefe von 600 mm oder in wieder anderen Fällen sogar nur weniger als 200 mm ausreicht. Eine Bodeneigenschaft die dabei insbesondere zu berücksichtigen ist, ist das Quellpotential des Bodens, das Schrumpfpotential sowie die Tragkapazitäten und der Bodentyp. Weitere Eigenschaften können unter Umständen ebenfalls berücksichtigt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Boden bis in eine Tiefe aufgelockert, die ausreicht, die Oberfläche des Bodens durch das Auflockern auf eine Ebene anzuheben, die gleich oder höher ist als die Ebene, auf die sich der Boden in Folge von Feuchtigkeit im unaufgelockerten Zustand anheben würde. Es sollte dabei darauf geachtet werden, daß der Boden an diesem Ort derart aufgelockert wird, daß der Boden ausreichende Bewegungen aufnehmen kann, so daß ein schädigender Grad von Bodenhebungen des Bodens vermieden und damit auch Risse in der Betonplatte und den darauf erstellten Wänden verhindert werden. Zum Beispiel kann ein nur moderat aktiver Boden, der den Höhenunterschied vom trockenen zum feuchten Zustand von 30 mm aufweist, im Vergleich zu einem hochaktiven Boden mit einem Unterschied von 75 mm und einen extremen reaktiven Boden mit einem Höhenunterschied von 110 mm vorkommen. Dementsprechend nimmt die Tiefe, bis zu der Boden aufzulockern ist, um ein Anheben der Ebene des Bodens (durch Einbringen von Lücken in den Boden) zu erreichen, mit der Reaktivität des Bodens auf die Feuchtigkeit zu und kann 400 mm für einen moderat aktiven Boden und 800 mm für einen extrem reaktiven Boden sein. Es ist dabei von Vorteil, daß der Feuchtegrad des Bodens zu dem Zeitpunkt, zudem er aufgelockert wird, keinen Einfluß auf die Tiefe, bis zu der der Boden aufzulockern ist, hat, solange die Tiefe, bis zu der der Boden aufgelockert wird, in Abhängigkeit der Reaktivität des Bodens auf die Feuchtigkeit anhand einer Tabelle, die für trockenen Boden erstellt wurde, ausgewählt wird. Dann wird die Höhe der Oberfläche des aufgelockerten Bodens immer höher sein als die maximale Höhe des aufgequollen Bodens.

Obwohl der Boden auf unterschiedliche Arten aufgelockert werden kann, wird er vorzugsweise durch Ritzen und/oder Reißen und/oder Flüggen aufgelockert. Typischerweise ist die Gründungstiefe, bis zu der die Pfähle eingerammt werden, signifikante tiefer als die Tiefe, bis zu der der Boden aufgelockert wurde. Dort wo allerdings Lehmboden direkt auf eine Felslage liegt, wird der Lehm komplett bis zur Felslage aufgelockert und die Pfähle werden auf dem Felsen gegründet.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch das Auflockern des Bodens in einem bestimmten Profil vor dem Erstellen der Platte umfassen, so daß der Boden vor dem Erstellen der Platte höhere und niedrigere Bereiche aufweist. Hierdurch ergeben sich verdickte Bereiche in der darauf erstellten Platte an bestimmten Orten. Hierdurch können zum Beispiel mit der Betonplatte integrale Balken gebildet werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung befaßt sich mit einer Betonplatte, die gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren erstellt wurde.

Schließlich befaßt sich die Erfindung nach einem weiteren Aspekt auch mit einem Gebäude mit einer nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erstellten Betonplatte.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch den unteren Bereich eines Wohngebäudes mit einer Betonplatte, die nach einem Verfahren mit den Erfindungsmerkmalen hergestellt ist,
2 einen Reißplan für das Wohngebäude gemäß 1,
3 einen Vertikalschnitt durch den unteren Bereich eines Wohngebäudes nach einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer Betonplatte mit den Erfindungsmerkmalen.
Ein in 1 teilweise gezeigtes Wohngebäude 10 hat einen verstärkten Boden aus einer Betonplatte 11 mit integral angeformten Randträgern 12, die sich am Außenumfang erstrecken, sowie einen Absatz 13, der integral mit den Randträgern 12 gebildet ist. Eine Außenwand 14 erstreckt sich am Umfang der Betonplatte 11 und weist eine innere Balkenkonstruktion 16 aufrechtstehend auf der Betonplatte 11 sowie eine äußere Mauerverblendung 17 welche auf den Absetzen 13 in an sich bekannter Weise aufsteht, auf. Die Betonplatte 11 weist weiterhin eine dazwischen liegende Balken oder hängende Paneele 18 sowie Verstärkungsbalken auf. Weiterhin sind Maschen in an sich bekannter Weise vorgesehen.
Die Betonplatte 11 wird von einer Mehrzahl von Schraubpfählen 21 getragen, welche voneinander beabstandet am Außenumfang unter den Eckträgern vorgesehen sind. Weitere, innere Schraubpfähle 22 sind in einer gitterartigen Anordnung, wie dieses näher in 2 gezeigt ist, unter der Betonplatte 11 vorgesehen. Dabei liegt ein Balken oder ein hängendes Paneel 18 auf dem inneren Schraubpfahl 22 auf.
Wie der 1 zu entnehmen ist, weist der natürliche Boden an seiner oberen Seite eine Lage instabilen schweren Lehmgrund auf, der mit der Bezugsziffer 26 bezeichnet ist. Unter diesem schweren Lehmgrund 26 befindet sich eine Lage stabilen Bodens 27. Die Grenzschicht zwischen diesen beiden Lagen 26, 27 ist mit einer strichnierten Linie 28 markiert. Obwohl die Lage des Lehmgrundes 26 etwa 1,20 m tief ist, sind nur die oberen 600 mm saisonalen Einflüssen (abgesehen von sehr seltenen Vorkommnissen,) durch feuchten und trockenen Wetter unterworfen, aufgrund dessen der Boden quellt und schrumpft.
Wie weiterhin der 1 zu entnehmen ist, ist die Betonplatte 11 zwischen den Eckträgern 12 und den Zwischenträgern oder hängenden Paneelen 18 auf losem Füllsand 25 gebildet, der auf dem natürlichen Boden aufgeschüttet ist. Wie auch immer, bevor die umgebende Schalung erstellt, die Schraubpfähle 21, 22 eingetrieben oder der Füllsand aufgefahren wurde, ist der saisonale Einflüssen unterworfene Bereich des natürlichen Bodens bis in eine Tiefe von etwa 600 mm durch Reißen und/oder Ritzen und/oder Flüggen gemäß dem in 2 gezeigten Muster aufgelockert worden. Wie 2 zu entnehmen ist, wurde das Aufreißen und/oder Ritzen und/oder Flüggen in zwei Richtungen mit Rippen oder Flüggen, die in Intervallen von 400 mm voneinander entfernt sind, durchgeführt. Der natürliche Boden ist auf diese Weise bis in einen Abstand von etwa 1 m über die Umrisse des Hauses hinaus aufgelockert worden. Das Aufreißen, Ritzen und/oder Flüggen expandiert den Boden nach Oben, in dem Lufttaschen innerhalb des Bodens gebildet werden, so daß die Oberfläche bis auf eine Höhe, die in 1 mit der Bezugsziffer 31 angegeben ist, angehoben wird. Dieser Level 31 ist signifikant höher als die Ebene des natürlichen Bodens, die mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet ist.
Das in 3 gezeigte Haus 110 ist weitestgehend in der gleichen Weise erstellt, wie das in 1 und 2 gezeigte Haus 10, so daß gleiches mit denselben Bezugsziffern bezeichnet ist, jedoch die Ziffer „1" vorangestellt wurde. Der wesentliche Unterschied ist, daß das ursprüngliche Profil des natürlichen Bodens ein durch die Linie 129 angedeuteter Hang ist und zwei Lagen eines Füllsandes 126 und 131 aufgefahren wurden um den Baugrund auf die gewünschte Höhe zu bringen und einzuebnen. Die erste Lage 131 ist eine im wesentlichen inaktive Lage aus Lehm und die zweite Lage 126 ist eine reaktive Lage Lehm, die eine Dicke von etwa 900 mm aufweist. In diesem Fall ist der Boden bis auf dieselbe Tiefe, wie sie in 1 gezeigt ist aufgelockert und die Schraubpfähle 121, 122 sind bis in die selbe Tiefe in den stabilen Boden 127 gegründet.
Während in der vorstehenden Beschreibung ein in wesentlichen illustratives Bespiel der Erfindung dargestellt wurde, versteht es sich von selbst, das die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern viele andere Ausführungsbeispiele denkbar sind und alle diese Ausführungsbeispiele in den Schutzbereich der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Patentansprüche wiedergegeben ist, fallen.

10: Wohngebäude
11: Betonplatte
12: Randträger
13: Absatz
14: Außenwand
16: Balkenkonstruktion
17: Mauerverblendung
18: Balken/hängendes Paneel
21: Schraubpfahl
22: Schraubpfahl
25: Füllsand
26: instabile Lehmschicht
27: stabile Lehmschicht
28: Grenzschicht
110: Wohngebäude
111: Betonplatte
112: Randträger
113: Absatz
114: Außenwand
116: Balkenkonstruktion
117: Mauerverblendung
118: Balken/hängendes Paneel
121: Schraubpfahl
122: Schraubpfahl
125: Füllsand
126: instabile Lehmschicht
127: stabile Lehmschicht
128: Grenzschicht

Claims

Verfahren zur Erstellung einer Betonplatte (11, 111) für ein Gebäude (10, 110) mit folgenden Verfahrensschritten: – Auflockern des Bodens (26, 126), auf welchem die Betonplatte (11, 111) erstellt werden soll bis wenigstens in eine vorbestimmte Auflockerungstiefe, so daß sich der Boden (26, 126) nach oben ausdehnt, – Eintreiben einer Mehrzahl von Pfählen (21, 22; 121, 122) in den Boden (26, 27; 126, 127) an vorbestimmten Orten bis in eine vorbestimmte Gründungstiefe, und – anschließendes Gießen der Betonplatte (11, 111) auf den aufgelockerten Boden (26, 126), so daß die Platte (11, 111) durch die Pfähle (21, 22; 121, 122) getragen ist.
Verfahren zum Erstellen einer Betonplatte (11, 111) für eine Gebäude (10, 110) mit folgenden Verfahrensschritten: – Auflockern des Bodens (26, 126), auf welchem die Betonplatte (11, 111) erstellt werden soll bis wenigstens in eine vorbestimmte Auflockerungstiefe, so daß sich der Boden (26, 126) nach oben ausdehnt, – Eintreiben einer Mehrzahl von Pfählen (21, 22; 121, 122) in den Boden (26, 27; 126, 127) an vorbestimmten Orten bis in eine vorbestimmte Gründungstiefe, und – Setzen einer Schalung auf den aufgelockerten Boden (26, 126), welche den äußeren Umfang der Betonplatte (11, 111) bestimmt, und – anschließendes Gießen der Betonplatte (11, 111) auf den aufgelockerten Boden (26, 126), welche durch die Schalung bestimmt ist und von den Pfählen (21, 22; 121, 122) getragen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 in dem der Boden (26, 126) bis in eine ausreichende Tiefe aufgelockert ist, die Oberfläche (31) des Bodens (26, 126) auf eine Ebene anzuheben, welche gleich oder höher ist als die Ebene, auf die die Oberfläche (31) angehoben wird, wenn der Bodens (26, 126) feucht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem die vorbestimmte Auflockerungstiefe in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern des Bodens (26, 126) ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, in dem einer der Parameter die Quellfähigkeiten des Bodens (26, 126) ist.
Verfahren nach Anspruch 5, in dem weitere Parameter einschließlich der Schrumpfeigenschaften und der Trageigenschaften des Bodens (26, 126) sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem die Tiefe der Auflockerung zwischen 200 mm und 800 mm beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem das Auflockern des Bodens (26, 126) durch Reißen und/oder Ritzen und/oder Flüggen erreicht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der aufgelockerte Boden (26, 126) in einem vorbestimmten Profil vor dem Erstellen der Betonplatte (11, 111) gebildet wird, welches höhere und niedrigere Bereiche aufweist.
Betonplatte für ein Gebäude (10, 110) hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Gebäude mit einer Betonplatte (11, 111) hergestellt nach einem Verfahren gemäß einen der Ansprüche 1 bis 9.
Verfahren zur Erstellung einer Betonplatte (11, 111) für ein Gebäude (10, 110) im wesentlichen wie vorstehend unter Bezugsnahme auf den beigefügten Zeichnungen beschrieben.