DE19543084A1 - Spundwandbohle aus Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spundwandbohle aus Stahl und ihre Verwendung als Zwischenprofil in Spundwänden und zur Herstellung von Stahlrammpfählen.

Spundwandbohlen aus Stahl und gemischte Spundwände sowie Stahlrammpfähle sind seit Jahrzehnten bekannt und haben sich bei der Herstellung von Uferbefestigungen in Häfen, Schleusen oder beim Straßenbau bewährt. Als Zwischenprofile werden vorzugsweise Z-förmige Stahlbohlen verwendet, die jeweils paarig zwischen zwei benachbarten Tragbohlen angeordnet sind, um eine geschlossene Spundwand zu bilden und die auftretenden Druck- und Zugkräfte auf die Tragbohlen zu übertragen. Als Tragbohlen dienen in der Regel H-förmige Rammpfähle, wobei als Verbindungselement Schloßstähle Verwendung finden.

Bei der Planung bzw. Konstruktion eines Spundwandbauwerkes, z. B. einer Uferbefestigung, werden statische Berechnungen nach der "klassischen Erddruckverteilung" durchgeführt. Die aus dem Erddruck herrührenden anteiligen Momente, wie Spitzenwiderstand, Tragfähigkeit, Druckfestigkeit etc., werden ermittelt und danach die bestgeeigneten Tragbohlen aus Prospekten ausgewählt. D. h., die anhand der statischen Berechnungen festgelegte Abmessung der Tragbohlen bestimmt das Maß für die Systemhöhe. Beim Rammen einer zielgerichteten geraden oder auch bogenförmigen Spundwand werden als Rammhilfe festverlegte Betonzangen verwendet. Das sind stabile Führungsschienen, zwischen denen die Spundbohlen eingefädelt und anschließend in den Untergrund gerammt werden. Dabei ist es sehr wichtig bzw. vorteilhaft, daß kein Element bei einer gerichteten Spundwand aus der Flucht der Tragbohlen, den H-förmigen Rammpfählen, herausragt.

Abweichungen von der Rammflucht bedeuten zusätzlichen Aufwand und entsprechende Mehrkosten.

Darüber hinaus wird z. B. bei Fährrinnenverengungen an Schleusen, Hafeneinfahrten und dgl. großer Wert auf eine möglichst ebene Außenhaut der Spundwand gelegt, um u. a. Beschädigungen an Wasserfahrzeugen zu verhindern.

Spundwandbohlen, die unter Verwendung von Schloßstählen miteinander verbunden werden, sind aus OS 28 19 737 A1 "Spundwandbohle" und DE 42 05 455 C1 "Doppelwandige Dichtwand aus Spundwandprofilen" bekannt. Bei den vorgeschlagenen Lösungen werden vor allem Z- und Doppel-T- förmige Spundwandelemente mittels Schloßstahl miteinander verbunden, so daß verschiedene Spundwandformen herstellbar sind. Dabei werden keine U-förmigen Spundwandbohlen verwendet. Die Schloßstahlseite wird immer an parallel zueinander liegende Verdickungen der Schenkelenden angeschlossen, so daß sich nur ganz bestimmte Formen von Spundwänden herstellen lassen, wenn die Spundwand kraftschlüssig verbunden sein soll. Sofern U-förmige Elemente im System erforderlich sind, müssen diese durch eine z. T. komplizierte Kombination von Übergangs- und/oder Anschlußprofilen sowohl untereinander als auch mit den Tragbohlen verbunden werden. Auch lassen sich bestimmte Formen von Rammpfählen aus den bisher vorhandenen Spundwandbohlen nicht auf einfache Weise zusammenstellen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spundwandbohle zu entwickeln die es unter Verwendung eines Schloßstahles erlaubt, weitere Spundwand- und Rammpfahlanordnungen darzustellen, ohne daß sich die Herstellung der Spundwandbohle kompliziert.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des 1. Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben günstige Ausführungsmöglichkeiten wieder und stellen die Verwendung der Spundwandbohle im Hinblick auf den Einbau in verschiedene Spundwände unter Schutz.

Die neue Bohle ist walztechnisch mit geringem Aufwand herstellbar und läßt eine Vielzahl von Kombinationen zu, die in bezug auf Baumaß, Anordnung der Elemente und Erreichung der statischen Werte für anstehende Belastungsfälle günstig ist. Die erfindungsgemäße Bohle stellt ein U- förmiges Profil dar, dessen Profilschenkel nach außen gekröpfte keilförmige Verdickungen aufweisen, und deren Außenseiten die größte Dicke der Bohle aufweisen, wobei die Flächen der Außenseiten der Verdickungen nicht parallel zueinander verlaufen, sondern in einem spitzen Winkel, vorzugsweise zwischen 30 und 60°.

Die Profilschenkel weisen zum Profilgrund Winkel zwischen 110 und 150° auf, wobei ein Winkel von 135° sich beim Bau vieler Spundwände als vorteilhaft erweist.

Die keilförmigen Verdickungen weisen eine Form auf, die dem Öffnungsprofil eines Schloßstahles entsprechen. Damit ist gewährleistet, daß ein Schloßstahl zum Verbinden verschiedener Spundwandbohlen aus Stahl Verwendung finden kann.

Die keilförmigen Verdickungen weisen einen Keilwinkel zwischen 30 und 40° auf und entsprechen somit dem Winkel des Schloßstahles. Durch die Schräge der Außenseite der keilförmigen Verdickungen ist gewährleistet daß der Schloßstahl im entsprechenden Winkel zur keilförmigen Verdickung steht und damit die nächste Spundwandbohle entsprechend angesetzt werden kann. Damit ist gewährleistet, daß beim Bau einer Spundwand Teile der Zwischenprofile die Systemhöhe nicht überragen und die Rammflucht eingehalten werden kann.

Die neue Spundwandbohle ist mit beliebigen Spundwandelementen, die T-, Doppel-T-, Z-, L- und weitere Formen aufweisen kann, problemlos zu kombinierten Spundwänden zusammensetzbar. Das kann mittels Schweißverbindung erfolgen, aber auch mittels Stahlschloß, sofern beide Elemente über entsprechende Verdickungen an ihren Schenkelenden verfügen.

Vorgesehen ist auch, aufgezogene Schloßstähle mit der Spundwandbohle zu verschweißen, so daß der verschweißte Schloßstahl mit weiteren Spundwandbohlen lösbar oder nach einer Schweißverbindung unlösbar verbunden ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die erfindungsgemäße Spundwandbohle als Element von Rammpfahlanordnungen einsetzbar ist. Das kann zusammen mit einem Schloßstahl, der verschiedene Spundwandbohlen verbindet, aber auch durch verbindende Schweißnähte erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von 14 Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 Erfindungsgemäße Spundwandbohle aus Stahl,

Fig. 2 keilförmige Verdickung an den Schenkelenden in Verbindung mit einem Schloßstahl,

Fig. 3 Kröpfung der keilförmigen Verdickungen und Anordnung der erfindungsgemäßen Spundwandbohle innerhalb der Systemhöhe und der Rammflucht,

Fig. 4 Verbindung der erfindungsgemäßen Spundwandbohle mit Schloßstahl und Doppel-T-Stahl,

Fig. 5 Verbindung zweier Spundwandbohlen mittels Schloßstahl,

Fig. 6 zwei miteinander an ihren Außenseiten der keilförmigen Verdickungen verschweißte Spundwandbohlen mit Schloßstählen,

Fig. 7-11 Beispiele für Spundwandbohlen, die miteinander zu Spundwänden verbunden sind,

Fig. 12-14 Beispiele für die Anwendung der erfindungsgemäßen Spundwandbohle beim Bau von Stahlrammpfählen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Spundwandbohle mit einer Schenkeldicke S bildet der Profilgrund 1 mit den Profilschenkeln 2 die U-Form, wobei die Profilschenkel 2 in keilförmige Verdickungen 3 enden, deren Außenseiten 4 nicht parallel zueinander ausgeformt sind, sondern einen Winkel von etwa 40° zueinander einnehmen. Profilgrund 1 und Profilschenkel bilden einen stumpfen Winkel 5 miteinander. Wie Fig. 2 zeigt, weist die keilförmige Verdickung 3 einen Winkel 6 auf, der dem Öffnungswinkel des Schloßstahles 7 entspricht. Die Kröpfung 15 der keilförmigen Verdickung 3 gegenüber dem Profilschenkel 2 ist so bemessen, daß kein Teil der Zwischenprofile 8 diese Systemhöhe 10 überragt, so daß die zu bauende Spundwand die Rammflucht 9 nicht verläßt (Fig. 3). Die Fig. 4 und 5 zeigen, wie mittels Schloßstahl 7 Spundwandbohlen 8 miteinander bzw. mit einem T- bzw. Doppel-T-Stahl 12 verbunden sind.

Fig. 6 zeigt, wie zwei Spundwandbohlen auf einer Seite mittels Schloßstahl 7, mit weiteren Spundwandbohlen 8 verbunden sind, wobei die aneinanderstoßenden Außenseiten 4 der keilförmigen Verdickungen mit Schweißverbindung 11 miteinander verbunden sind. Der Winkel der Außenseiten 4 zueinander erlaubt es dabei, eine problemlose Schweißnaht zwischen beiden Teilen zu ziehen.

Die Fig. 7 zeigt die Verbindung verschiedener Spundwandbohlen mittels Schweißverbindung 11 und Schloßstahl 7. Dabei kann der Schloßstahl ebenfalls mit der Spundwandbohle verschweißt sein.

Fig. 8 zeigt die in Fig. 7 dargestellte Spundwand, die zur Erhöhung der Stabilität mit einem Doppel-T-Stahl 12 an einem Schloßstahl fortgesetzt wird.

Fig. 9 zeigt miteinander verschweißte Spundwandbohlen 14, an die ein Schloßstahl 13 für den Bau einer Spundwand angeschweißt wurde.

Fig. 10 zeigt eine Variante zu der in Fig. 8 dargestellten Spundwand, wobei die beiden dort in der Mitte befindlichen Spundwandbohlen durch ein einziges Element ersetzt worden sind.

Die Fig. 11 zeigt mehrere miteinander verschweißte Spundwandbohlen 14 an deren Ende sich ein aufgezogener Schloßstahl 7 befindet.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen Spundwandbohlen 8, die mittels Schloßstahl 7 oder mittels Schweißverbindung 11 zu verschiedenen Rammpfahlordnungen verbunden worden sind.

Claims (11)

1. Spundwandbohle aus Stahl, insbesondere als Zwischenprofil für gemischte Spundwände, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig eines U-förmigen Profiles, bestehend aus Profilgrund (1) und Profilschenkel (2), von den Profilschenkeln nach außen gekröpfte keilförmige Verdickungen (3) angeordnet sind, deren Außenseiten (4) die größte Dicke (S) der Bohle aufweisen und nicht parallel zueinander verlaufen.

2. Spundwandbohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (5) zwischen Profilgrund (1) und Profilschenkel (2) 110 bis 150°, vorzugsweise 135°, beträgt.

3. Spundwandbohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Verdickungen (3) einen Winkel (6) und Keilform aufweisen, die dem Öffnungsprofil eines Schloßstahles (7) entspricht.

4. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmige Verdickung (3) einen Keilwinkel (6) von 30 bis 40° aufweist.

5. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gekröpfte Form der keilförmigen Verdickungen (3) einen Winkel (15) aufweist, der sicherstellt, daß kein Teil der Zwischenprofile die Systemhöhe (10) überragt.

6. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels Schloßstahl (7) mit weiteren Spundwandbohlen (8) lösbar verbunden sind.

7. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit weiteren Spundwandbohlen (8) verschweißt ist.

8. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Schloßstahl (13) und weiteren Spundwandbohlen (8, 14) verschweißt ist.

9. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Element einer kombinierten Spundwand mit Abschnitten aus Doppel-T-Trägern darstellt.

10. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Element aus einer kombinierten Spundwand mit Doppel-T-, Z-, L-förmigen Elementen darstellt.

11. Spundwandbohle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Element einer Rammpfahlanordnung darstellt.