DE19803074C2 - Preßschacht und Verfahren zum Erstellen eines solchen - Google Patents
Preßschacht und Verfahren zum Erstellen eines solchenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Preßschacht, insbesondere zum unterirdischen Vorpres
sen von Leitungen, mit einer Schachtwandung und einer Schachtsohle, wobei die
Schachtwandung im wesentlichen aus mehreren aneinander anschließenden ring
förmigen Schachtsegmenten gebildet ist. Des weiteren betrifft die Erfindung noch ein
Verfahren zum Erstellen eines solchen Schachts, wobei zunächst ein erstes, an sei
nem unteren Rand eine Schneide aufweisendes Schachtsegment in den Boden ab
gesenkt wird, dann die übrigen Schachtsegmente einzeln nacheinander auf den obe
ren Rand des jeweils vorangegangenen Schachtsegments aufgesetzt und abgesenkt
werden, wodurch das bzw. die vorangegangenen Schachtsegmente weiter abge
senkt werden, und parallel dazu der Boden aus dem Schachtinneren gefördert wird.
In der deutschen Offenlegungsschrift 34 39 433 wird im Zusammenhang mit einer
Vorrichtung zum unterirdischen Vorpressen von Leitungen ein Preßschacht be
schrieben, der aus aufeinander gestapelten Betonringen aufgebaut ist. Hinsichtlich
des Verfahrens zum Erstellen eines solchen Schachts wird darauf hingewiesen, daß
zum Absenken der Betonringe - Schachtsegmente - keine Rammarbeiten erforderlich
sind, was darauf schließen läßt, daß die Schachtsegmente hier aufgrund ihres Ei
gengewichts oder mit Hilfe einer geeigneten zusätzlichen Auflast abgesenkt werden.
Der Aufbau des bekannten Preßschachts erweist sich in der Praxis häufig als pro
blematisch, und zwar insbesondere dann, wenn der Schacht in weichen Böden zum
Einsatz kommen soll. In solchen Böden kann nämlich der Zusammenhalt der aufein
andergestapelten Schachtsegmente nicht gewährleistet werden. So kann beim Vor
liegen von ungünstigen Bodenverhältnissen schon beim Erstellen des Schachts oft
nicht verhindert werden, daß Teile des Schachtaufbaus aufgrund ihres Eigenge
wichts über ihre Solltiefe hinaus absinken. Wenn die Verbindung der einzelnen
Schachtsegmente nicht durch weiterreichende Maßnahmen unterstützt wird, können
auch Probleme bei der Verwendung des Schachts als Preßschacht, nämlich beim
Einsatz von Pressenwerkzeugen im Schachtinnern, auftreten. Die Wandung des
Schachts dient dabei nämlich als Widerlager für die Pressenwerkzeuge. Bei man
gelndem Zusammenhalt der einzelnen Schachtsegmente des Preßschachts kann es
insbesondere in weichen Böden zu einem Auseinanderdriften von Teilen des
Schachts kommen.
Aus der DE-Zeitschrift TIS (Tiefbau-Ingenieurbau-Straßenbau) Nr. 12/93, Seiten 852
bis 856 ist ein Preßschacht bekannt, wobei in dieser Zeitschrift der Einbau von
Fertigteilschächten im Absenkverfahren beschrieben wird. Dabei werden ringförmige
Schachtteile verwendet, die nacheinander in den Baugrund abgesenkt werden. Die
einzelnen Schachtteile des bekannten Schachts werden dabei zum einen über eine
auf der Außen- oder Innenwandung der Schachtteile angeordnete Laschung mitein
ander verbunden und zum anderen über aus den Stirnflächen der Schachtteile her
ausragende Stahldollen, die in entsprechend in der Wandung des angrenzenden
Schachtteils angeordnete Stahlhülsen eingeführt werden.
Aus den der Eintragung zugrundeliegenden Unterlagen des deutschen Gebrauchs
musters 71 25 143 ist ein Kanalisationsschacht bekannt, der unter Verwendung von
vorgefertigten Einzelteilen aus Beton hergestellt ist. Er umfasst eine rechteckige Bo
denplatte mit umlaufendem Stufenfalz, in den eine Vorderwand und eine gleich aus
gebildete Rückwand eingesetzt sind, angeformte Seitenteile, die mittig angeordnete
runde Aussparungen zur Aufnahme von Zu- und Ableitungsrohren besitzen, und eine
rechteckige Abdeckplatte mit einem die oberen Enden der Vorderwand und der
Rückwand aufnehmenden Stufenfalz und einer Einstiegsöffnung. Die Einzelteile des
bekannten Kanalisationsschachts werden durch Zuganker zusammengehalten, die in
senkrecht und miteinander fluchtend verlaufenden Aussparungen der Einzelteile ein
gesetzt sind.
Aus der AT 269 008 ist ein Verteilerstück für Kanalschächte mit in der Wand ange
ordneten Sollbruchlinien bekannt, die entsprechend den üblichen Rohrdurchmessern
ausgebildet sind.
Aus der DE-Zeitschrift "Hoch- und Tiefbau" Nr. 7-8/87, Seite 24, ist ein einstückiger
Preßschacht ohne mehrere ringförmige Schachtsegmente bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Preßschacht der
hier in Rede stehenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß ein guter
Zusammenhalt zwischen den einzelnen Schachtsegmenten auch unabhängig von
den jeweils vorliegenden Bodenverhältnissen gewährleistet ist. Des weiteren soll ein
Verfahren zum Erstellen eines solchen Preßschachts angegeben werden.
Die voranstehende Aufgabe wird durch einen Preßschacht mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1 und durch ein Verfahren zum Erstellen eines solchen Preß
schachts mit den Merkmalen des Patentanspruches 17 gelöst. Danach werden die
einzelnen Schachtsegmente des Preßschachts mit Hilfe von mindestens einem in
nerhalb der Schachtwandung geführten Spannanker gegeneinander verspannt.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß die einzelnen Schachtsegmente
eines Preßschachts miteinander verbunden werden müssen, um den Zusammenhalt
des Preßschachts zu gewährleisten. Des weiteren ist erkannt worden, daß eine hin
reichende Stabilität der Schachtwandung mit einer einfachen Verbindung der anein
ander anschließenden Schachtsegmente nicht gewährleistet werden kann. Diese
Verbindungen bilden beim Vorliegen von ungünstigen Bodenverhältnissen Sollbruch
stellen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die einzelnen Schachtseg
mente gegeneinander zu verspannen, wodurch nicht nur die einzelnen Schachtseg
mente miteinander verbunden werden, sondern der Preßschacht insgesamt versteift
wird. Dazu werden ein oder mehrere Spannanker innerhalb der Schachtwandung
geführt, und zwar so, daß sich jeder Spannanker mindestens über zwei aneinander
anschließende Schachtsegmente erstreckt.
Bei Verwendung nur eines Spannankers wird sich dieser erfindungsgemäß über alle
Schachtsegmente, d. h. über die gesamte Schachtlänge, erstrecken. Für die Verbin
dung der Schachtsegmente mit mehreren Spannankern bestehen im Gegensatz
dazu mehrere verschiedene Möglichkeiten. So können hier ebenfalls Spannanker
verwendet werden, die sich über die gesamte Schachtlänge erstrecken. Genauso
wäre es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, daß sich die Spannanker je
weils nur über einen Teil der Schachtlänge erstrecken, also nur einen Teil der
Schachtsegmente gegeneinander verspannen. Bei geeigneter Anzahl und Verteilung
von Spannankern könnte auf diese Weise ebenfalls ein stabiler Schachtaufbau reali
siert werden.
Als Schutz gegen Korrosion der Spannanker können die Durchführungen in der
Schachtwandung, in denen die Spannanker geführt sind, verfüllt werden. Hierfür
kommt beispielsweise eine Zementsuspension in Frage.
Im Hinblick auf eine einfache Montage der Spannanker ist es vorteilhaft, wenn jeder
Spannanker aus mehreren Schüssen besteht. In diesem Falle können die Spannan
ker nämlich sukzessive, parallel zum Aufbau des Preßschachts, d. h. dem Absenken
der Schachtsegmente, installiert werden. In diesem Zusammenhang erweist es sich
als besonders vorteilhaft, wenn die Länge eines Schusses eines Spannankers im
wesentlichen der Länge eines Schachtsegments entspricht. Eine feste und sichere
Verbindung der einzelnen Schüsse kann durch Verschrauben bewerkstelligt werden.
Insbesondere wenn sich die Spannanker über die gesamte Länge des Preßschach
tes erstrecken, sollten sie im ersten, d. h. im untersten, Schachtsegment festgelegt
sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Preßschachts ist
zumindest dieses erste Schachtsegment mit einer Bewehrung versehen, an die die
unteren Enden der Spannanker angeschlossen werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Preßschachts wird der
Aufbau der Schachtwandung noch zusätzlich dadurch stabilisiert, daß die andeinan
der anschließenden Randbereiche der einzelnen Schachtsegmente falzartig ausge
bildet sind, so daß diese Randbereiche ineinandergreifen. Um nun das Eindringen
von Bodenmaterial und insbesondere auch von Wasser in den Preßschacht zu ver
hindern, können zwischen den Randbereichen aneinander anschließende Schacht
segmente Dichtungselemente angeordnet werden.
Beim Erstellen eines erfindungsgemäßen Preßschachts erweist es sich insbeson
dere in weichen Böden als vorteilhaft, wenn der untere Rand des ersten Schacht
segments als glatte Schneide ausgebildet ist, so daß der Durchmesser des Schacht
segments im Schneidenbereich im wesentlichen dem Schachtdurchmesser ent
spricht. In diesem Falle entsteht beim Absenken des Preßschachts kein Hohlraum
zwischen der Schachtwandung und dem anstehenden Boden. Eine nachträgliche
Zementinjektion im Außenbereich zur Lagestabilisierung des Preßschachts ist des
halb nicht erforderlich ist.
Wie bereits erwähnt, umfaßt der erfindungsgemäße Preßschacht neben der
Schachtwandung auch eine Schachtsohle, die in vorteilhafter Weise formschlüssig in
einer ringförmigen Aussparung in der Schachtwandung angeordnet und mit der
Schachtwandung verbunden ist.
In der Praxis werden Preßschächte in der Regel auch mit einem Schachtdeckel als
oberem Abschluß versehen. Im Falle des erfindungsgemäßen Preßschachts ist es
von Vorteil, wenn ein solcher Schachtdeckel ebenfalls mit einer oder mehreren
Durchführungen für den oder die Spannanker versehen ist, so daß der gesamte
Schachtaufbau zusammen mit dem Schachtdeckel über den oder die Spannanker
verbunden ist.
Eingangs wurde bereits darauf hingewiesen, daß sich der erfindungsgemäße Preß
schacht insbesondere als Ausgangsschacht zum unterirdischen Vorpressen von
Leitungen eignet.
Um das Eindringen von Bodenmaterial in das Schachtinnere zu verhindern, ist es
von Vorteil, wenn die Schachtwandung der einzelnen Schachtsegmente zunächst
nach Art eines Senkkastens geschlossen ist. Die für den Leitungsvortrieb erforderli
che Öffnung in der Schachtwandung sollte erst nach Fertigstellung des Preßschachts
erzeugt werden. In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Preß
schachts, weist die Schachtwandung dazu mindestens einen als Anfahröffnung prä
parierten sog. Softeye-Bereich von geringerer Wandstärke und -festigkeit auf. Dieser
Softeye-Bereich ist so ausgelegt, daß er mit Hilfe der Pressenwerkzeuge zum unter
irdischen Vorpressen von Leitungen durchstoßen werden kann.
In der Regel befindet sich in dem dem Softeye-Bereich gegenüberliegenden Bereich
der Schachtwandung ein Widerlager für die Pressenwerkzeuge. Das Widerlager
kann aber auch in die Schachtwandung integriert sein, was sich als besonders vor
teilhaft, weil platzsparend, erweist. Eine Möglichkeit, das Widerlager praktisch in die
Schachtwandung zu integrieren, besteht darin, die Wandstärke und eine etwaige
Bewehrung der Schachtwandung im dem dem Softeye-Bereich gegenüberliegenden
Wandbereich und in den sich daran anschließenden Randbereichen sowohl unter
Berücksichtigung der Bodenverhältnisse und der zu erwartenden Vorpreßkräfte als
auch unter Berücksichtigung der Verspannung der einzelnen Schachtsegmente ge
geneinander zu dimensionieren.
Die Ausbildung eines Widerlagers soll nicht nur eine Beschädigung der Schachtwan
dung durch die Pressenwerkzeuge verhindern, sondern auch eine Bewegung des
Tunnels insgesamt. In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Preßschachts ist die Schachtwandung zusätzlich nach unten, über die Schachtsohle
hinaus in den Boden zu verlänger. Die verlängerte Schachtwandung zusammen mit
dem unterhalb der Schachtsohle im Preßschacht verbleibenden Boden trägt wesent
lich zueiner guten Lagestabilisierung des Preßschachts bei.
Der erfindungsgemäße Preßschacht kann, wie im Stand der Technik beschrieben,
mit Schachtsegmenten realisiert werden, die sich aufgrund ihres Eigengewichts in
den Boden absenken lassen. Nachfolgend wird jedoch ein Verfahren zum Erstellen
eines erfindungsgemäßen Preßschachts beschrieben, bei dem auch Schachtseg
mente verwendet werden können, die nicht alleine aufgrund ihres Eigengewichts ab
sinken können, also auch nicht tiefer als gewünscht absinken können. Die Schacht
segmente werden hier mit Hilfe eines Ballastierelements abgesenkt, das auf das je
weils letzte, d. h. oberste, Schachtsegment aufgesetzt wird. Zur Anpassung an unter
schiedliche Bodenverhältnisse ist es vorteilhaft, wenn die durch das Ballastierele
ment auf die Schachtsegmente ausgeübte Auflast variierbar ist. Mit Hilfe von an dem
Ballastierelement anordenbaren Zusatzgewichten kann die Auflast einfach erhöht
werden. Eine "Dosierung" der durch das Ballastierelement ausgeübte Auflast kann
außerdem dadurch erreicht werden, daß das Ballastierelement an einer Aufhängung,
bspw. einem Kran, befestigt wird und mit Hilfe dieser Aufhängung während des ge
samten Absenkvorgangs gezielt auf das jeweils oberste Schachtsegment abgesenkt
und angehoben wird. Dies erweist sich im übrigen auch beim Aufsetzen eines weite
ren Schachtsegments als vorteilhaft, da das Ballastierelement mit Hilfe der Aufhän
gung einfach von einem Schachtsegment abgenommen und auf das nächste
Schachtsegment aufgesetzt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird außer
dem die Verwendung einer mit dem Ballastierelement zusammenwirkenden Brems
vorrichtung vorgeschlagen, mit Hilfe derer der Absenkvorgang gezielt unterbrochen
bzw. beendet werden kann. Dazu wird die Bremsvorrichtung auf der Bodenoberflä
che in der Umgebung der Schachtöffnung angeordnet. Die Bremsvorrichtung wirkt
wie eine Art Bremsklotz, auf dem das Ballastierelement aufsitzt, sobald das abge
senkte Schachtsegment seine Solltiefe erreicht hat. Da das Schachtsegment ledig
lich aufgrund seiner Auflast nicht aber aufgrund seines Eigengewichts absinkt,
kommt der Absenkvorgang dann zu einem Stillstand, wenn die durch das Ballastier
element ausgeübte Auflast entfällt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in
vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die
den Patentansprüchen 1 und 17 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die
nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der
Zeichnungen zu verweisen. In Verbindung damit werden auch im allgemeinen bevor
zugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In den Zeichnungen
zeigt
Fig. 1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Preßschachts im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Preßschacht,
Fig. 3 eine Aufsicht auf ein Ballastierelement und
Fig. 4 einen Schnitt durch das in Fig. 3 dargestellte Ballastierelement.
Der in Fig. 1 dargestellte Preßschacht 1 dient zum unterirdischen Vorpressen von
Leitungen. Er umfaßt eine Schachtwandung 2 und eine Schachtsohle 3, auf der die
Pressenwerkzeuge für das horizontale Vorpressen der Leitungen durch den an den
Preßschacht 1 anstehenden Boden angeordnet werden. Die Schachtwandung 2 wird
hier aus insgesamt fünf aneinander anschließenden Schachtsegmenten 4 bis 8 ge
bildet.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Schachtsegmenten
4 bis 8 um vorgefertigte Stahlbetonteile mit einem kreisrunden Querschnitt und einer
Höhe von maximal 2 m. Zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Preßschachts
können aber auch Schachtsegmente mit einem andersartigen Querschnitt verwendet
werden, bspw. Schachtsegmente ovaler oder auch rechteckiger Bauart. Außerdem
müssen die Schachtsegmente nicht zwangsläufig eine Bewehrung aufweisen.
Erfindungsgemäß sind die Schachtsegmente 4 bis 8 mit Hilfe von mindestens einem
innerhalb der Schachtwandung 2 geführten Spannanker 9 gegeneinander verspannt.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Schachtsegmente 4 bis 8 über
insgesamt vier Spannanker 9 miteinander verbunden, was sich aus Fig. 2 ergibt.
Die Spannanker 9 sind in im wesentlichen parallel zur Schachtachse orientierten
Durchführungen in den Wandungen der Schachtsegmente 4 bis 8 angeordnet und
erstrecken sich über die gesamte Schachtlänge. Die Durchführungen sind zum
Schutz der Spannanker 9 gegen Korrosion mit Zement verfüllt. Die Spannanker 9
bestehen aus mehreren Schüssen, deren Länge jeweils im wesentlichen der Länge
eines Schachtsegments entspricht. Auf diese Weise lassen sich die Spannanker 9
einfach während des Absenkens der einzelnen Schachtsegmente 4 bis 8 installieren,
indem nämlich mit jedem weiteren aufgesetzten Schachtsegment auch die Spannan
ker verlängert werden. Dies ist besonders einfach, wenn sich die einzelnen Schüsse
eines Spannankers 9 miteinander verschrauben lassen.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die unteren Enden der Spannan
ker 9 im ersten, dem untersten Schachtsegment 4 festgelegt. Sie sind dazu an die
Bewehrung dieses Schachtsegments 4 angeschlossen.
Das erste Schachtsegment 4 unterscheidet sich von den übrigen Schachtsegmenten
5 bis 8 in der Ausbildung seines unteren Randbereichs als Schneidschuh bzw.
Schneide 10, die das Absenken der einzelnen Schachtsegmente 4 bis 8 und des
Preßschachts 1 insgesamt erleichtert. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der Schneide 10 um eine sog. glatte Schneide, d. h. daß der
Durchmesser des Schachtsegments 4 im Schneidenbereich im wesentlichen dem
Schachtdurchmesser entspricht. Da eine solche Schneide beim Absenkvorgang im
mer nur Boden im Bereich des Schachtquerschnitts verdrängt, nicht aber in der Um
gebung des Preßschachts, ist hier eine nachträgliche Zementinjektion zum Verfüllen
eines etwaig entstehenden Hohlraums zwischen der Schachtwandung 2 und dem
anstehenden Boden nicht erforderlich.
Eine Versteifung des Schachtaufbaus wird im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
nicht nur durch die Spannanker 9 erreicht, über die die einzelnen Schachtsegmente
4 bis 8 gegeneinander verspannt sind, sondern zusätzlich noch durch eine falzartige
Ausbildung der Randbereiche der einzelnen Schachtsegmente 4 bis 8, die ein Inein
andergreifen der aneinander anschließenden Randbereiche ermöglicht. In diesen
Falzverbindungen 11 sind flexible Dichtungselemente angeordnet, die das Eindrin
gen von Bodenmaterial und Wasser in das Schachtinnere verhindern sollen.
Die einzelnen Schachtsegmente 4 bis 8 können sich hier sowohl aufgrund der Ver
spannung mit Hilfe der Spannanker 9 als auch aufgrund der Falzverbindungen 11
zwischen den einzelnen Schachtsegmenten 4 bis 8 nicht gegeneinander verschie
ben, so daß der Preßschacht 1 auch beim Betätigen der Pressenwerkzeuge zum
Vortrieb von Leitungen nicht verformt wird.
Die Schachtsohle 3 ist hier formschlüssig in einer ringförmigen Aussparung 12 in der
Schachtwandung 2 angeordnet und mit der Schachtwandung 2 verbunden. Die Aus
sparung 12 für die Schachtsohle 3 befindet sich nicht etwa in dem ersten, untersten
Schachtsegment 4, sondern in dem zweiten Schachtsegment 5, so daß die Schacht
wandung 2 auch nach unten über die Schachtsohle 3 hinaus verlängert ist und in den
Boden ragt; die Schachtwandung 2 ist also tiefer geführt als die Schachtsohle 3.
Diese Konstruktion trägt zur Stabilisierung der Lage des Preßschachts 1 beim Betä
tigen der Pressenwerkzeuge, also beim Aufbringen der Vorpreßkräfte, bei, indem die
Flächenpressung reduziert wird. Insbesondere in weichen Böden kann dadurch eine
unzulässige Bewegung des Preßschachts verhindert werden. Die erforderliche
Mehrtiefe ergibt sich aus den zu erwartenden Preßkräften und den Kennwerten des
Bodens.
Fig. 1 zeigt einen fertiggestellten Preßschacht 1, dessen oberes Ende bereits mit ei
nem Schachtdeckel 13 verschlossen ist. Der Schachtdeckel 13 wird erst nach
Durchführung der Vorpreßarbeiten aufgesetzt. Dazu wird das oberste Schachtseg
ment (hier nicht dargestellt) abgezogen und anstelle dessen der Schachtdeckel 13
aufgesetzt. Im Schachtdeckel 13 ist ein Schachthals 14 ausgebildet. Dieser wird im
Ortbeton 15 hergestellt und mit einer Abdeckung 16 versehen. Der Schachtdeckel 13
weist ebenfalls Durchführungen für die Spannanker 9 auf und ist mit Hilfe dieser
Spannanker 9 mit der Schachtwandung 2 verbunden.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Preßschachts 1 im Bereich
oberhalb der Schachtsohle 3 auf einer Höhe, in der die Pressenwerkzeuge angreifen.
Fig. 2 zeigt den Preßschacht 1 vor Beginn der Durchpressungsarbeiten. Zu diesem
Zeitpunkt ist die Schachtwandung 2 noch vollständig geschlossen, um ein Eindringen
von Bodenmaterial ins Schachtinnere zu verhindern. Allerdings sind in der Schacht
wandung 2 bereits zwei gegenüberliegend angeordnete Sollbruchstellen, sog. Soft
eye-Bereiche 17 vorgesehen, die als Anfahröffnungen präpariert sind. Die Wandstärke
und -festigkeit in den Softeye-Bereichen 17 sind so dimensioniert, daß die
Schachtwandung 2 hier einfach mit Hilfe der Presenwerkzeuge durchstoßen werden
kann.
Zum Betätigen der Pressenwerkzeuge sind Widerlager erforderlich, die in dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel in die Schachtwandung 2 integriert sind. Insbe
sondere die den Softeye-Bereichen 17 jeweils gegenüberliegenden Wandbereiche
bzw. die sich daran anschließenden Wandbereiche bilden ein Widerlager für die
Pressenwerkzeuge. Hier sind nämlich die Wandstärke und die Bewehrung der
Schachtwandung 2 unter Berücksichtigung der Bodenverhältnisse und der zu er
wartenden Vorpreßkräfte und auch unter Berücksichtigung der Versteifung des ge
samten Preßschachts 1 mit Hilfe der Spannanker 9 dimensioniert. D. h. sowohl die
Wandstärke als auch die Bewehrung sind so bemessen, daß die angreifenden Vor
preßkräfte von der Schachtwandung 2 aufgenommen werden können. Separate Wi
derlager zur Verteilung der Vorpreßkräfte sind hier nicht erforderlich. Wie bereits er
wähnt, wird eine Bewegung des Preßschachts 1 außerdem noch durch das Tiefer
führen der Schachtwandung 2 unter die Schachtsohle 3 verhindert.
Zum Erstellen eines Preßschachtes, wie er in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wird
von der Bodenoberfläche 18 ausgegehend ein Voraushub für das erste, an seinem
unteren Rand mit einer Schneide 10 versehene Schachtsegment 4 vorgenommen.
Ausgehend von der so entstandenen Baugrube wird das erste Schachtsegment 4
nach dem Prinzip des offenen Senkkastens in den Baugrund abgeteuft. Die Wand
stärke des ersten und auch aller nachfolgenden Schachtsegmente 4 bis 8 entspricht
in Verbindung mit der Bewehrung den Erfordernissen der Statik. Sie ist in dem hier
beschriebenen Ausführungsbeispiel so gewählt bzw. so auf die Bodenverhältnisse
abgestimmt, daß die Schachtsegmente 4 bis 8 allein durch ihr Eigengewicht nicht
absinken können.
Das Absenken der Schachtsegmente 4 bis 8 erfolgt hier mit Hilfe eines Ballastierele
mentes 20, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Dieses Ballastierelement 20
wird jeweils auf das letzte, d. h. das oberste Schachtsegment aufgesetzt. Dazu weist
es ein Ansatzteil 21 auf, dessen unterer Randbereich falzartig, in seiner Form dem
Pendant der falzartigen Ausbildung des jeweils oberen Randbereichs jedes Schacht
segments 4 bis 8 entsprechend ausgebildet ist. Auf dem Ansatzteil 21 ist ein rechteckiger,
über das Ansatzteil 21 hinausragender Rahmen 22 mit zwei Basisplatten 23
montiert. Zusammen mit jeweils zwei Eckprofilen 24 und einem Haltedorn 25 bilden
die Basisplatten Halterungen für Zusatzgewichte 26, mit Hilfe derer sich die Auflast
des Ballastierelements 20 erhöhen läßt. Die Zusatzgewichte sind jeweils mit einer
Durchgangsöffnung 27 für den Haltedorn 25 versehen.
Das Ballastierelement 20 ist während des gesamten Absenkvorgangs an einer Auf
hängung, beispielsweise einer Kranaufhängung, montiert, über die das Ballastierele
ment 20 wahlweise auf das oberste Schachtsegment abgesenkt oder auch wieder
angehoben werden kann. Auch dadurch läßt sich die durch das Ballastierelement 20
ausgeübte Auflast variieren. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Ballastierele
ment 20 zentrisch aufgehängt ist und eine gleichmäßige Gewichtsverteilung aufweist.
In diesem Falle bewirkt das Ballastierelement 20 nämlich ein senkrechtes Abteufen
der Schachtsegmente. Bei geeigneten Bodenverhältnissen ist dann noch nicht ein
mal eine zusätzliche Führung erforderlich.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, weist der Rahmen 22 des Ballastierelements 20
eine größere Querschnittsfläche auf als der Preßschacht, d. h., das Ballastierelement
20 kragt über die Schachtwandung hinaus. Dies ermöglicht den Einsatz einer
Bremsvorrichtung, mit deren Hilfe der Absenkvorgang gezielt unterbrochen bzw. be
endet werden kann. Die Bremsvorrichtung kann in einer einfachsten Variante in Form
von Profilträgern realisiert sein, die auf der Bodenoberfläche in der Umgebung der
Schachtöffnung angeordnet werden und derartig dimensioniert sind, daß das Balla
stierelement 20 bzw. der Rahmen 22 des Ballastierelements 20 auf den Profilträgern
aufsitzt, wenn das abgesentke Schachtsegment seine Solltiefe erreicht hat.
Claims (23)
1. Preßschacht (1), insbesondere zum unterirdischen Vorpressen von Leitungen,
mit einer Schachtwandung (2) und einer Schachtsohle (3), wobei die
Schachtwandung (2) im wesentlichen aus mehreren aneinander anschließenden
ringförmigen Schachtsegmenten (4 bis 8) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtsegmente (4 bis 8) mit Hilfe
von mindestens einem innerhalb der Schachtwandung (2) geführten Spannanker (9)
gegeneinander verspannt sind.
2. Preßschacht (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Wandungen der Schachtsegmente (4 bis 8) im wesentlichen parallel zur
Schachtachse orientierte Durchführungen für den Spannanker (9) ausgebildet sind,
so daß sich der Spannanker (9) über die gesamte Schachtlänge erstreckt.
3. Preßschacht (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchführungen zum Schutz des Spannankers (9) gegen Korrosion verfüllt sind.
4. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannanker (9) aus mehreren Schüssen besteht.
5. Preßschacht (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge
eines Schusses des Spannankers (9) im wesentlichen der Länge eines
Schachtsegments (4 bis 8) entspricht.
6. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzelnen Schüsse des Spannankers (9) miteinander
verschraubt sind.
7. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Ende des Spannankers (9) im ersten, d. h. im untersten,
Schachtsegment (4) festgelegt ist.
8. Preßschacht (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest das erste Schachtsegment (4) mit einer Bewehrung versehen ist und daß
das untere Ende des Spannankers (9) an diese Bewehrung angeschlossen ist.
9. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die aneinander anschließenden Randbereiche der einzelnen Schachtsegmente
(4 bis 8) falzartig ausgebildet sind, so daß diese Randbereiche ineinandergreifen.
10. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Randbereichen aneinander anschließender Schachtsegmente (4
bis 8) Dichtungselemente angeordnet sind.
11. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der untere Randbereich des ersten Schachtsegments (4) als
glatte Schneide (10) ausgebildet ist, so daß der Durchmesser des Schachtsegmets
(4) im Schneidenbereich im wesentlichen dem Schachtdurchmesser entspricht.
12. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schachtsohle (3) formschlüssig in einer ringförmigen
Aussparung (12) in der Schachtwandung (2) angeordnet und mit der
Schachtwandung (2) verbunden ist.
13. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schachtdeckel (13) vorgesehen ist, daß der Schachtdeckel
(13) mit mindestens einer Durchführung für den Spannanker (9) versehen ist und
daß der Schachtdeckel (13) mit Hilfe des Spannankers (9) mit der Schachtwandung
(2) verbunden ist.
14. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schachtwandung (2) mindestens einen als Anfahröffnung
präparierten sogenannten Softeye-Bereich (17) von geringerer Wandstärke und -
festigkeit aufweist, der mit Hilfe der Pressenwerkzeuge zum unterirdischen
Vorpressen von Leitungen durchstoßen werden kann.
15. Preßschacht (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schachtwandung (2) insbesondere in dem dem Softeye-Bereich (17) gegenüberlie
genden Wandbereich und in den sich daran anschließenden Wandbereichen ein Wi
derlager für die Pressenwerkzeuge bildet, indem die Wandstärke und eine etwaige
Bewehrung der Schachtwandung (2) sowohl unter Berücksichtigung der Bodenver
hältnisse und der zu erwartenden Vorpreßkräfte als auch unter Berücksichtigung der
Verspannung der einzelnen Schachtsegmente (4 bis 8) gegeneinander dimensioniert
sind.
16. Preßschacht (1) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Schachtwandung (2) nach unten über die Schachtsohle (3)
hinaus in den Boden erstreckt.
17. Verfahren zum Erstellen eines Preßschachts (1) nach einem der Ansprüche 1
bis 16,
wobei zunächst ein erstes, an seinem unteren Rand eine Schneide (10) auf weisendes Schachtsegment (4) in den Boden abgesenkt wird,
dann die übrigen Schachtsegmente (5 bis 8) einzeln nacheinander auf den oberen Rand des jeweils vorangegangenen Schachtsegments aufgesetzt und abge senkt werden, wodurch das bzw. die vorangegangenen Schachtsegmente weiter ab gesenkt werden, und
parallel dazu der Boden aus dem Schachtinnern gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtsegmente (4 bis 8) mit Hilfe von mindestens einem innerhalb der Schachtwandung (2) geführten Spannanker (9) gegeneinander verspannt werden.
wobei zunächst ein erstes, an seinem unteren Rand eine Schneide (10) auf weisendes Schachtsegment (4) in den Boden abgesenkt wird,
dann die übrigen Schachtsegmente (5 bis 8) einzeln nacheinander auf den oberen Rand des jeweils vorangegangenen Schachtsegments aufgesetzt und abge senkt werden, wodurch das bzw. die vorangegangenen Schachtsegmente weiter ab gesenkt werden, und
parallel dazu der Boden aus dem Schachtinnern gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtsegmente (4 bis 8) mit Hilfe von mindestens einem innerhalb der Schachtwandung (2) geführten Spannanker (9) gegeneinander verspannt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absenken
der Schachtsegmente (4 bis 8) ein Ballastierelement (20) auf das jeweils letzte, d. h.
oberste, Schachtsegment aufgesetzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auflast des Ballastierelements (20) variierbar ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflast mit
Hilfe von an dem Ballastierelement (20) anordenbaren Zusatzgewichten (26) erhöh
bar ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ballastierelement (20) zum Aufsetzen auf das jeweils oberste Schachtsegment
und auch zum Abnehmen an einer Aufhängung befestigt wird und an dieser während
des gesamten Absenkvorgangs verbleibt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß
der Absenkvorgang mit Hilfe einer mit dem Ballastierelement (20) zusammenwirken
den Bremsvorrichtung gezielt unterbrochen bzw. beendet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvor
richtung auf der Bodenoberfläche in der Umgebung der Schachtöffnung angeordnet
wird und derartig dimensioniert ist, daß das Ballastierelement (20) auf der Bremsvor
richtung aufsitzt, wenn das abgesenkte Schachtsegment seine Solltiefe erreicht hat.
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EP2235268B1 (de) | 2008-01-28 | 2012-06-27 | Darin R. Kruse | Verfahren zur erstellung unterirdischer strukturen |
US20130055650A1 (en) * | 2010-11-17 | 2013-03-07 | Udo Hartmann | Modular Integrated Underground Utilities Enclosure and Distribution System |
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TWI568909B (zh) * | 2013-05-21 | 2017-02-01 | can-xiong Zheng | Pit - type foundation pit protection equipment and its construction method |
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DE3439433A1 (de) * | 1983-12-31 | 1985-07-18 | Gerd Dr.-Ing. 2120 Lüneburg Soltau | Vorrichtung zum unterirdischen vorpressen von aus produktrohrschuessen gebildeten leitungsstrecken |
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1998
- 1998-01-28 DE DE1998103074 patent/DE19803074C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-23 TW TW88101210A patent/TW454063B/zh not_active IP Right Cessation
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Title |
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DE-Z.: Hoch- und Tiefbau, Nr. 7-8/87, S. 24 * |
DE-Z.: TIS (Tiefbau-Ingenieurbau-Straßenbau), Nr. 12/93, S. 852-856 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Owner name: BILFINGER BERGER AG, 68165 MANNHEIM, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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