DE19504363A1

DE19504363A1 - Protection for vibration=endangered buildings

Info

Publication number: DE19504363A1
Application number: DE19504363A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Ing Kramer; Friedhelm Dipl Ing Albrecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: DE19504363C2

Abstract

Two concrete walls (4,5) are installed both sides of an air gap and (5) arranged between the vibration source (3) and the building (2). The foot of the air gap is sealed off against water and/or ground entry and the wall sides facing the gap are deflected horizontally. The concrete elements form part of a diaphragm wall whose inserted piling walls (6) define the air gap. The air gap is formed during the pouring process by shuttering which closes off the ends of the diaphragm wall and is fixed to the end piling wall planks. Additional components include spacer bars (8) to keep the pile walls apart and secure the air gap. The shuttering extends right over the wall height ready for the concrete pouring operation etc. The shuttering is moved on to the next sector, maintaining the air gap right the way through the wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden vor Erschütterungen, die durch das Erdreich übertragen werden, und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a device for protection of buildings from vibrations through the ground are transferred, and a method of manufacturing such a device.

Gebäude und deren Fundamente erleiden vom Schienen- und Straßenverkehr z. B. von unterirdisch durch Tunnel geführten U-Bahnen, Erschütterungen, die nicht nur für die Benutzer der Gebäude lästig sind, sondern auch Schäden am Gebäude verursachen können. Zur Dämmung derartiger Erschütterungen wird eine elastische Trenn schicht zwischen dem Fundament des Gebäudes und dem Erdreich vorgesehen. Diese Trennschicht muß sorgfältig auf das Energiespektrum der Erschütterungsquelle abge stimmt werden, um Resonanzerscheinungen zu vermeiden. Trotz sorgfältiger Wahl und Dimensionierung der Trenn schicht ist nicht auszuschließen, daß z. B. aufgrund eines Modellwechsels der U-Bahnwaggons spürbare Er schütterungen am Gebäude, insbesondere im Nahbereich der Erschütterungsquelle auftreten.Buildings and their foundations suffer from rail and road traffic z. B. from underground through tunnels guided subways, shocks that not only are annoying for the users of the buildings, but also Can cause damage to the building. For insulation Such shocks become an elastic separation layer between the foundation of the building and the Soil provided. This interface must be done carefully abge on the energy spectrum of the vibration source be tuned to avoid resonance. Despite careful selection and dimensioning of the separators Layer cannot be excluded that z. B. due of a change of model of the subway cars noticeable Er vibrations on the building, especially in the vicinity the source of the vibration.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung bereit zu stellen, mit der unabhängig von der Art der insbesondere im Nahbereich des Gebäudes angeordneten Erschütterungsquelle das Gebäude vor Erschütterungen sicher abgeschirmt wird. The object of the invention is now a device ready to provide regardless of the type of arranged in particular in the vicinity of the building Vibration source the building from vibrations is safely shielded.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß zwei wandartige Betonkörper, die einen Luftschlitz begrenzen, zwischen dem Gebäude und der Erschütterungsquelle im Erdreich angeordnet.According to the invention there are two to achieve this object wall-like concrete bodies that delimit a louver, between the building and the source of vibration in the Soil arranged.

Mit dem nach der Erfindung zwischen den beiden wandarti gen Betonkörpern vorgesehenen Luftschlitz, dessen Dicke von schwingungstechnischen Gegebenheiten abhängt und der am Fußpunkt gegen eindringendes Grundwasser und Erdreich abgesperrt sein kann, werden die von der Er schütterungsquelle ausgehenden Transversalwellen nicht und die Longitudinalwellen stark gedämmt auf den gebäu deseitigen Betonkörper auftreffen. Dabei gewährleisten die wandartigen Betonkörper, deren zum Luftschlitz weisenden Flächen in Horizontalrichtung zickzackförmig verlaufen können, nicht nur die Standfestigkeit des Luftschlitzes, sondern vermindern aufgrund der mehr fachen Wellenreflexion auch den Transmissionsgrad der Erschütterungen, deren Fortpflanzungsgeschwindigkeit sehr unterschiedlich ist und deren Amplitudenspektrum im Bereich von etwa 3 Hz bis 85 Hz liegt. With the wandarti according to the invention between the two louvre provided for concrete bodies, its thickness depends on vibrational conditions and the one at the foot against groundwater and Soil can be cordoned off, that of the Er transversal waves not emanating from the vibration source and the longitudinal waves strongly insulated on the building impact concrete body on the side. Ensure it the wall-like concrete bodies, their to the louvre facing surfaces zigzag in the horizontal direction can run, not only the stability of the Louvre but diminish due to the more fold wave reflection also the transmittance of the Shocks, their rate of reproduction is very different and their amplitude spectrum is in the range of approximately 3 Hz to 85 Hz.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die wandartigen Betonkörper Elemente einer Schlitzwand, in der zwei Spundwände den Luftschlitz begrenzen. Dabei können insbesondere bei sehr hohen Luftschlitzen zur Einhaltung von deren Dicke im Luftschlitz sich horizon tal erstreckende Distanzleisten vorgesehen sein, die sich an den gegenüberliegenden Erhebungen der den Luft schlitz begrenzenden Spundwände abstützen und unter schwingungstechnischen Gesichtspunkten dimensioniert sind.In a preferred embodiment of the invention the wall-like concrete elements of a diaphragm wall, in which two sheet piles delimit the louvre. Here can be used in particular with very high air slots Compliance with their thickness in the louvre horizon valley extending spacer bars may be provided, the itself on the opposite elevations of the air support slot-limiting sheet piling and under dimensioned vibration-related aspects are.

Ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäß die Erschütterungen abschirmenden Luftschlitzes in einer Schlitzwand ist durch die Verwendung eines Abschalele mentes gekennzeichnet, daß während des Gießens des Betons der Schlitzwand die Stirnseite eines Schlitzwand abschnittes begrenzt und mit zwei Spundwandschlössern an den jeweiligen Endbohlen der Spundwände gehalten ist, zwischen denen der Luftschlitz gebildet wird.A method for producing the invention Vibration shielding louvre in one Diaphragm wall is through the use of a shutter mentes that during the casting of the Concrete the diaphragm wall is the face of a diaphragm wall section limited and with two sheet piling locks held on the respective end planks of the sheet piling between which the louvre is formed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Schutz von baulichen Anlagen vor Erschütterungen wird noch anhand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen darAn embodiment of the invention for the protection of structures before shocks is still based of the drawings. It represent

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt längs der Linie B-B der Fig. 2 durch zwei zwischen einer Erschütterungsquelle und einer baulichen Anlage angeordnete Beton wände mit einem innen liegenden Luft schlitz, Fig. 1 shows a schematic vertical section along the line BB of Fig. 2 by two arranged between a vibration source and a structural system concrete walls with an internal air slot,

Fig. 2 einen schematischen Horizontalschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 in größe rem Maßstab, Fig. 2 is a schematic horizontal section along the line AA of Fig. 1 in size rem scale,

Fig. 3 bis 8 Horizontalschnitte der schematisch darge stellten einzelnen Phasen der Herstellung der in Fig. 1 und 2 beschriebenen Elemente in Schlitzwandbauweise. Fig. 3 to 8 horizontal sections of the schematically Darge presented individual phases of the manufacture of the elements described in FIGS . 1 and 2 in diaphragm wall construction.

Zwischen dem Fundament 1 eines Gebäudes 2 und einer unterirdischen Erschütterungsquelle 3, z. B. einem Schnellbahntunnel, sind zwei Betonwände 4 vorgesehen. Zwischen den Betonwänden 4 ist ein Luftschlitz 5, der von zwei Spundwänden 6 begrenzt wird und am Fußpunkt durch ein Stahlblech 7 gegen eindringendes Grundwasser und Erdreich verschlossen ist, ausgebildet. Um zu ver hindern, daß der auf die Betonwände 4 einwirkende Erd druck den Luftschlitz 5 zusammendrückt, sind in densel ben sich horizontal erstreckende Distanzleisten 8 einge fügt, die sich an gegenüberliegenden Erhebungen der Spundwände 6 abstützen. Nach oben wird der Luftschlitz 5 durch ein elastisches Fugenband 9 abgedichtet.Between the foundation 1 of a building 2 and an underground vibration source 3 , for. B. a rapid transit tunnel, two concrete walls 4 are provided. Between the concrete walls 4 is an air slot 5 , which is delimited by two sheet piles 6 and is closed at the base by a steel sheet 7 against penetrating groundwater and soil. In order to prevent ver that the acting on the concrete walls 4 earth pressure compresses the louvre 5 , horizontally extending spacer strips 8 are inserted into the ben, which are supported on opposite elevations of the sheet piles 6 . The air slot 5 is sealed at the top by an elastic joint tape 9 .

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1 und 2 dargestellten Betonwände 4, zwischen denen ein Luftschlitz 5 ausgebildet ist, werden in einen ersten Schlitzabschnitt 10 im Erdreich von der Länge A-B, der mit einer Bentonitsuspension gefüllt ist (Fig. 3), zwei Spundwände 6 eingesetzt, die den Luftschlitz 5 begrenzen und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Schlitzabschnittes 10 erstrecken (Fig. 4). In den Luftschlitz 5 sind sich horizontal erstreckende Distanzleisten 8 eingefügt, die sich an gegenüberliegenden Erhebungen der Spundwände 6 abstützen, an deren Endbohlen 11 mit Spundwandschlössern 12 zylindrische Abschalelemente 13 gehalten sind. Die Abschalelemente 13 erstrecken sich über die gesamte Höhe der Spundwände 6 und begrenzen den Schlitzwandab schnitt 10, der zwischen den Spundwänden 6 und dem Erdreich bei gleichzeitigem Abpumpen der Bentonitsuspen sion mit Beton gefüllt wird (Fig. 5), wodurch ein zwi schen zwei Betonwänden 4 angeordneter Luftschlitz 5 erhalten wird.For the production of the concrete walls 4 described above and shown in FIGS. 1 and 2, between which an air slot 5 is formed, length AB, which is filled with a bentonite suspension ( FIG. 3), is placed in a first slot section 10 in the ground, two sheet piles 6 are used, which delimit the air slot 5 and extend substantially over the entire length of the slot section 10 ( FIG. 4). In the air slot 5 horizontally extending spacer strips 8 are inserted, which are supported on opposite elevations of the sheet piles 6 , on the end planks 11 with sheet piling locks 12 cylindrical shuttering elements 13 are held. The shuttering elements 13 extend over the entire height of the sheet pile walls 6 and limit the trench wall section 10 , which is filled with concrete between the sheet pile walls 6 and the earth while simultaneously pumping the bentonite suspension ( FIG. 5), thereby creating an inter mediate two concrete walls 4 arranged louvre 5 is obtained.

Nach dem Aushärten des Betons und Ausheben eines weite ren an das rechte (Fig. 5) Abschalelement 13 angrenzen den und mit Bentonitsuspension gefüllten Schlitzab schnittes 20 von der Länge B-C im Erdreich wird das Abschalelement 13 von den Endbohlen 11 der Spundwände 6 gelöst. An die freien Enden der Endbohlen 11 werden nunmehr zwei neue Spundwände 6 angefügt, zwischen denen ebenfalls ein Luftschlitz 5 mit horizontalen Distanz leisten 8 vorhanden ist. Im rechten Endbereich (Fig. 7) des Schlitzabschnittes 20 wird an den Endbohlen 11 der Spundwände 6 wieder ein zylindrisches Abschalele ment 13 befestigt und der Schlitzabschnitt 20 angrenzend an den Schlitzabschnitt 10 zwischen dem Erdreich, den Spundwänden 6 und dem Abschalelement 13 mit Beton ge füllt (Fig. 8), so daß ein neuer Abschnitt der den Luftschlitz 5 begrenzenden Betonwände 4 erhalten wird.After hardening of the concrete and lifting a wide ren to the right ( Fig. 5) shuttering element 13 adjoin the and filled with bentonite suspension slot section 20 of length BC in the ground, the shuttering element 13 is released from the end planks 11 of the sheet piling 6 . Two new sheet piles 6 are now added to the free ends of the end planks 11 , between which an air slot 5 with a horizontal distance 8 is also present. In the right end region ( Fig. 7) of the slot section 20 , a cylindrical shut-off element 13 is fastened to the end planks 11 of the sheet piles 6 again and the slot section 20 adjoins the slot section 10 between the soil, the sheet piles 6 and the shuttering element 13 filled with concrete ( FIG. 8), so that a new section of the concrete walls 4 delimiting the louver 5 is obtained.

Weitere Abschnitte der Betonwände 4, zwischen denen ein Luftschlitz 5 vorgesehen ist, werden in gleicher Weise hergestellt.Further sections of the concrete walls 4 , between which an air slot 5 is provided, are produced in the same way.

Claims

1. A device for protecting buildings from shocks that are transmitted through the ground, characterized by two wall-like concrete bodies ( 4 ) that limit an air slot ( 5 ) and between the source of vibration ( 3 ) and the building ( 2 ) in the ground are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the base of the louvre ( 5 ) is blocked against intruding groundwater and / or soil.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the louvers ( 5 ) facing surfaces of the wall-like concrete body ( 4 ) in the horizontal valley direction zigzag.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the wall-like Betonkör by ( 4 ) are elements of a diaphragm wall in which two sheet piles ( 6 ) limit the air slot ( 5 ).

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that between the sheet piling ( 6 ) in the air slot ( 5 ) horizontally extending spacer ( 8 ) are provided.

6. A method for producing a device according to claim 4, consisting of a diaphragm wall with an air slot between two sheet piles, characterized by the use of a shuttering element ( 13 ), the wall of the slit wall during casting of the concrete, the end face of a diaphragm wall section ( 10 , 20th ) is limited and held with two sheet piling locks ( 12 ) on the respective end planks ( 11 ) of the sheet piling ( 6 ), between which the air slot ( 5 ) is formed.