DE2010901A1

DE2010901A1 - Anchoring sunk into the ground for high tensile forces

Info

Publication number: DE2010901A1
Application number: DE19702010901
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1970-03-07
Filing date: 1970-03-07
Publication date: 1971-11-25

Description

"Im Erdboden versenkte Verankerung für hohe Zugkräfte" Die Aufnahme hoher Zugkräfte, wie sie beispielsweise aus den Verankerungen von Hängebrücken, Zeltdächern, Hängedächern usw. "Anchoring sunk into the ground for high tensile forces" The recording high tensile forces, such as those from the anchoring of suspension bridges, Tent roofs, suspended roofs, etc.

resultieren, bereitet im allgemeinen dann große Schwierigkeiten, wenn kein gewachsener Fels zur Verfügung steht. Um ein entsprechendes Bodengewicht aktivieren zu können, sind meist umfangreiche Baumaßnahmen erforderlich, die oft nicht ohne Beeinträchtigung umliegender Bauwerke abgewickelt werden können.result, generally causes great difficulties when no natural rock is available. To activate an appropriate floor weight To be able to do so, extensive construction work is usually required, often not without Impairment of surrounding structures can be handled.

Als vorübergehende Baugrubenumschließungen und auch als Bestandteile von Bauwerken finden in letzter Zeit in zunehmendem Maße sog. Schlitzwände Verwendung, das sind bewehrte Ortbetonwände, die unter Anwendung einer Stützflüssigkeit abschnittsweise direkt gegen den ausgehobenen Boden betoniert werden. Diese Schlitzwände werden zur Aufnahme von horizontalen und vertikalen Belastungen herangezogen. As temporary construction pit enclosures and also as components So-called diaphragm walls are being used to an increasing extent in buildings, these are reinforced in-situ concrete walls that are built in sections using a supporting liquid concreted directly against the excavated soil. These diaphragm walls are used to absorb horizontal and vertical loads.

Besondere Vorteile dieser Konstruktionselemente liegen in der erschütterungsfreien Herstellung ohne wesentliche Störung des anstehenden Bodens, geringer Lärmbelästigung bei der Herstellung und der Möglichkeit, den Aushub ohne Verwendung von Abstützungen oder Verrohrungen in große Tiefen zu führen. Die große Biegesteifigkeit dieser Wände ermöglicht die Abtragung auch größerer vertikaler Berastungen ohne nennenswerte Verformungen. Die Herstellung solcher Wände erfolgt in der Regel mit üblichen vorhandenen Geräten. An Zusatzausrüstung ist meist nur ein Spezialgreifer und die Anlage zur Adbereitung und Bevorratung der Stützflüssigkeit, meist einer thixotropen Flüssigkeit erforderlich. The particular advantages of these construction elements are that they are vibration-free Production without significant disturbance of the existing soil, low noise pollution in the manufacture and the possibility of excavation without the use of supports or to lead piping to great depths. The great rigidity of these walls enables the removal of larger vertical rests without significant deformations. The production of such walls is usually carried out with usual existing equipment. Most of the additional equipment is just a special gripper and the system for preparation and storage of the support fluid, usually one thixotropic liquid required.

Die Erfindung besteht darin, derartige unter Verwendung einer Stutzflussigkeit direkt gegen den ausgehobenen Boden betonierten sogenannten Schlitzwand zur Verankerung hoher Zugkräfte heranzuziehen. The invention consists in such using a support fluid So-called diaphragm wall concreted directly against the excavated ground for anchoring to use high tensile forces.

Sie wird im einzelnen darin gesehen, daß eine in an sich bekannter Weise in Lamellen hergestellte, in Richtung der au zunehmenden Zugkraft oder schräg dazu verlaufende Stützwand aus Stahlbeton, zur Aktivierung eines größeren Bodenanteils im Grundriss T-förmig ausgebildet und zur Aufnahme der Biegemomente aus der am oberen Ende angreifenden Zugkraft in an sich bekannter Weise vorgespannt ist.It is seen in detail in the fact that one is known per se Way made in lamellas, in the direction of the au increasing tensile force or obliquely supporting wall made of reinforced concrete, to activate a larger portion of the floor T-shaped in plan and to absorb the bending moments from the top End acting tensile force is biased in a known manner.

Als besonders zweckmässig wird es angesehen, daß zwei als Sciilitzwande hergestellte T-förmige Baukörper im seitlichen Abstand voneinander nebeneinander angeordnet und am Kopf durch ein zweckmissig in Richtung der Zugkraft geneigtes platten- oder balkenförmiges Bauteil verbunden sind, an dem die Zugglieder angreifen. It is considered particularly expedient that two are used as Sciilitzwande Manufactured T-shaped structures side by side at a lateral distance from one another arranged and inclined at the head by an appropriately inclined in the direction of the tensile force Plate-shaped or bar-shaped component are connected to which the tension members engage.

Die Zugglieder greifen zweckmässig einander im Bereich des Bauteils kreuzend, schräg zur Richtung der T-förmigen Baukörper an, wobei die Resultierende der Zugkräfte etwa in der Mittelachse des aus den Baukörpern gebildeten Systems liegt. The tension members expediently grip one another in the area of the component crossing, obliquely to the direction of the T-shaped building, with the resultant the tensile forces roughly in the central axis of the system formed from the building structures lies.

Die Verankerung ender Zugglieder in dem geneigten Bauteil sind zweckmässig so ausgebildet und angeordnet, daß sie kontrollierbar und gegebenenfalls nachspannbar sind. The anchoring of the tension members in the inclined component is expedient designed and arranged so that they can be controlled and, if necessary, re-tensioned are.

Dabei sind die von der Geländeoberfläche her zugänglichen Verankerungen der Spann glieder der Baukörper im Bereich oberhalb der in zickzack-Bauweise hergestellten Teile liegenden Teile als Ortbeton angeordnet. The anchors accessible from the surface are here the tendons of the structure in the area above the zigzag construction Parts lying parts arranged as in-situ concrete.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Verzwendung solcher Schlitzwände zur Verankerung hoher Zugkräfte ist zunächst darin zu sehen, daß die bislang dafür notwendigen Arbeiten wesentlich vereinfacht werden und daß vor allem Zugkräfte in einer Größenordnung aufgenommen werden können, die mit bislang bekannten Baumaßnahmen in diesem limfang nicht aufgenommen werden konnten. Die Anordnung einer Vorspannbewehrung in dem in Schlitzwandbauweise hergestellten Teil der Baukörper hat den an sich bei Anwendung der Vorspannung bekannten Vorteil, daß der Wandquerschnitt reduziert werden kann bzw. daß mit gleichem Wandquerschnitt erheblich größere Schnitt kräfte aufgenommen werden können als unter Verwendung einer schlaffen Armierung. Die zusätzliche Einsparung an Aushub, Stützflüssigkeit und Beton sowie die Verwendung üblicher Geräte bei der Herstellung von Schlitzwänden auch für außergewöhnliche Beanspruchungen stellen einen weiteren wirtschaftlichen Vorteil d!ar, der weit über die normalerweise durch Verwendung von Vorspannung erzielbaren wirtschaftlichen Vorteile hinausgeht. The advantage of using such diaphragm walls according to the invention for anchoring high tensile forces is first to be seen in the fact that so far for it necessary work can be significantly simplified and that especially tensile forces in an order of magnitude that can be accommodated with previously known construction measures could not be included in this limfang. The arrangement of prestressing reinforcement in the part of the building made in diaphragm wall construction has the in itself Application of the prestress known advantage that the wall cross-section can be reduced can or that with the same wall cross-section significantly larger sectional forces added can be considered using a slack reinforcement. The additional saving on excavation, support fluid and concrete as well as the use of common equipment in the Manufacture of diaphragm walls also for exceptional loads another economic advantage d! ar that goes far beyond what is normally due Use of preload goes beyond achievable economic benefits.

Die durch die Anwendung der Vorspannung mögliche Reduzierung des Stahlquerschnittes überhaupt bringt gerade im Zusammenhang mit in Schlitzwandbauweise hergestellten Baukörpern den weiteren Vorteil, daß die in geringerer Anzahl einzubauenden Stahleinlagen in günsti gerer Weise von dem die Stützflüssigkeit verdrängenden aufsteigenden Beton umhillit werden, als dies bei einer sehr eng gepackten schlaffen Bewehrung der Fall wäre. In der Regel liegen die Schlitzwandelemente unterhalb des Grundwasserspiegels oder in einer Zone schwankender Wasserspiegel, so daß die Stahlbewehrung in besonderem Maße der Rostgefahr ausgesetzt ist. Bekanntlich ist das sicherste Mittel zur Verhinderung von Korrosionsschäden an Bewehrungsstählen eine einwandfreie und dichte Umhüllung der Stäbe mit passivierendem Beton und die Vermeidung von Zugrissen im Beton, welche Korrodierenden Eulfllrssen den Zugang zum Stahl öffnen. Beide Bedingungen werden durch die erfindungsgemässe Anwendung der Vorspannung zusätzlich erfüllt. The possible reduction in the Steel cross-section at all brings in connection with in diaphragm wall construction Manufactured structures have the further advantage that the to be installed in fewer numbers Steel inserts in a favorable manner from the rising that displaces the support fluid Concrete will be umhillit than with a very tightly packed, slack reinforcement would be the case. As a rule, the diaphragm wall elements are below the water table or in a zone of fluctuating water level, so that the steel reinforcement in particular Is exposed to the risk of rust. It is well known that the safest means of prevention is corrosion damage to reinforcing steel a perfect and tight encasing of the bars with passivating concrete and avoidance of tensile cracks in concrete, which corrosive owls open access to steel. Both conditions are additionally fulfilled by the application of the preload according to the invention.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Eigenschaften der neuerungsgemässen Verankerung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den beigegebenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen Fig. 1 einen Längs schnitt durch ein Verankerungssystem von zwei T-förmigen Schlitzwänden, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1, und Fig. 4 die Ausgestaltung der Spanngliedverankerungen im Bereich der in Schlitzwandbauweise hergestellten Baukörper im Detail. Further features and advantageous properties of the innovation according to the invention Anchoring results from the following description of the enclosed Drawings illustrated embodiments. There show Fig. 1 a longitudinal section through an anchoring system of two T-shaped slotted walls, FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a section along the line III-III 1, and FIG. 4 shows the design of the tendon anchorages in the area of the structure made in diaphragm wall construction in detail.

Bei der in den Fig. 1 - 3 dargestellten Verankerung sind zwei im Grundriss T-förmige Baukörper 1, 2 im gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordnet. Die beiden Baukörper 1 und 2 sind lediglich bis zu einer Arbeitsfuge 3 hin in Schlitzwandbauweise hergestellt; die darüber hinausgehenden Teile bestehen aus Ortbeton, sie können aber auch in gleich vorteilhafter Weise auch unter Verwendung von Betonfertigbauteilen hergestellt werden. In the anchoring shown in FIGS. 1-3, two are im Floor plan of T-shaped structures 1, 2 at a mutual distance parallel to one another arranged. The two structures 1 and 2 are only up to a construction joint 3 produced in diaphragm wall construction; the remaining parts exist made of in-situ concrete, but they can also be used in an equally advantageous manner made of precast concrete components.

Die Baukörper 2 sind auf volle Länge mit Spanngliedern 4 vorgespannt. Diese Spannglieder werden zweckmässigerweise so geführt, wie das in der Fig. 1 angedeutet ist. Auf diese Weise können die durch den Erddruck und die am oberen Ende angreifende Zugkraft Z auftretenden Biegemomente am besten aufgenommen werden. Die Spannglieder 4 erstrecken sich am oberen Ende der Baukörper 1, 2 in die aus Ortbeton angeschlossenen Teile hinein und zwar in eine Scheibe 5; welche die oberen Enden der beiden Baukörper 1 und 2 miteinander verbindet. Diese Scheibe 5 ist zweckmässig in Richtung der angreifenden Zugkraft Z geneigt, die durch Zugglieder 6 eingetragen wird, welche in der Ebene der Scheibe angreifen und an deren unterem Ende mittels an sich bekannter Ankerkörper 7 verankertssind. Die Scheibe 5 selbst kann noch durch gekrümmte Spannglieder 8 vorgespannt sein. The structures 2 are prestressed over their full length with tendons 4. These tendons are expediently guided as indicated in FIG is. That way they can get through the earth pressure and that at the top At the end of the applied tensile force Z, the bending moments that occur are best absorbed. The tendons 4 extend at the upper end of the structure 1, 2 in the In-situ concrete connected parts into it, namely in a disc 5; which the top Ends of the two structures 1 and 2 connects with each other. This disk 5 is useful inclined in the direction of the applied tensile force Z, which is entered by tension members 6 which attack in the plane of the disc and at its lower end by means of anchor body 7 known per se are anchored. The disc 5 itself can still go through curved tendons 8 be prestressed.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch noch eine Kontrollkammer 9 dargestellt, die von der Erdbodenoberfläche her zugänglich ist und die ein späteres Nachprüfen und gegebenenfalls Nachspannen der Verankerungen 7 am Grunde der Scheibe 5 ermöglicht. In Figs. 1 and 2, a control chamber 9 is shown schematically, which is accessible from the surface of the ground and which can be checked later and, if necessary, re-tensioning of the anchors 7 at the bottom of the disk 5.

Durch die Anwendung der Vorspannung läßt sich im Bereich der größten Biegemomente der Stahlquerschnitt durch Verwendung hochfester Stähle auf etwa 1/3 bis 1/4 des Querschnittes schlaffer tBewehrung reduzieren. Die schlaffe Bewehrung kann sich deshalb auf einen konstruktiven Bewehrungskorb beschränken. Beim Verdrängen der Suspension durch den aufsteigenden Beton ergeben sich größere Durehflussquerschnitte und geringere Störungen durch konzentrierte Bewehrung, so daß sich als wesentlicher technischer Vorteil eine gleichmässige und verbesserte Einhüllung der Stähle ohne Fehlstellen im Beton ergibt. By applying the preload can be in the range of the largest Bending moments of the steel cross-section due to the use of high-strength steels to about 1/3 Reduce to 1/4 of the cross-section of slack reinforcement. The slack reinforcement can therefore be limited to a structural reinforcement cage. When suppressing the suspension through the rising concrete results in larger flow cross-sections and less interference from concentrated reinforcement, so that is more essential technical advantage an even and improved enveloping of the steels without There are flaws in the concrete.

Die Sy?annglieder selbst werden in an sich bekannter Weise in Htillrohren geführt. Die Oberfläche dieser Rohre kann mit geringerer Profilierung ausgebildet werden wie dies beispielsweise bei Rippenstählen der Fall ist. Auch dadurch wird die Verdrängung der Stützflüssigkeit durch den Beton begünstigt. Auch die Eintragung der Vorspannkräfte erfolgt über Verankerungskonstruktionen, welche durch geeignete Formgebung eine einwandfreie Verdrängung der Suspension und damit sichere Krafteintragung möglich n-lchen. Ein solcher Verankerungskörper ist in Fig. 4 dargestellt. Es handelt sich hierbei um an sich bekannte, glockenförmige Verankerungskörper lo, mit denen Verankerungsmuttern 1l durch Stege 12 verbunden sind, in welche die Spannglieder 13, wenn sie aus Stahlstäben bestehen, mit ihren Enden eingeschraubt sind. Im vorliegenden Fall sind jeweils zwei solcher Verankerungskörper durch Distanzstabe 14 verbunden, während der Raum innerhalb der Verankerungskörper 12 vom Beton ausgefüllt ist. Dies ist bei 15 angedeutet. In diese Betonkörper 15 münden die die Spannglieder 13 umgebenden Hüllrohre 16, die am unteren Ende der Verankerung durch ein Rohr- oder Schlauchstück 17 miteinander in Verbindung stehen. Dadurch wird das Auspressen der Hüllrohre nach dem Anspannen der Spannglieder von der Geländeoberfläche her ermöglicht. Die Injizierflüssigkeit kann in einem Rohr in Pfeilrichtung nach unten eindringen und durch das Verbindungsrohr 17 in das benachbarte Rohr übergehen und auch wieder nach oben steigen. Durch diese Maßnahme wird auch unter den schwierigen Bedingungen am Grunde dt Schlitzwände, wo die Stützflüssigkeit durch den aufsteigenden Beton verdrängt werden muss, gewahrleistet, daß die Verankerungskörper einwandfrei von Beton umhüllt sind und somit die Spannglieder eine sichere Verankerung besitzen. The syringes themselves are in a known manner in Htillrohren guided. The surface of these tubes can be designed with less profiling as is the case, for example, with ribbed steels. This also becomes the displacement of the support fluid by the concrete is favored. Registration too the pre-tensioning forces are carried out via anchoring structures, which are secured by suitable Shaping a proper displacement of the suspension and thus safe application of force possible n-lchen. Such an anchoring body is shown in Fig. 4 shown. These are bell-shaped anchoring bodies known per se lo, with which anchoring nuts 1l are connected by webs 12 in which the Tendons 13, if they consist of steel rods, screwed in with their ends are. In the present case, two such anchoring bodies are each provided by spacer rods 14 connected, while the space within the anchoring body 12 is filled by concrete is. This is indicated at 15. The tendons open into this concrete body 15 13 surrounding ducts 16, which at the lower end of the anchorage by a pipe or hose piece 17 are connected to one another. This will make the squeeze out of the ducts after tensioning the tendons from the surface of the terrain enables. The injection liquid can be in a tube downwards in the direction of the arrow penetrate and pass through the connecting pipe 17 in the adjacent pipe and also climb back up. This measure also becomes difficult among the Conditions at the bottom dt diaphragm walls, where the supporting fluid is rising through the Concrete must be displaced, ensures that the anchoring body is flawless are encased in concrete so that the tendons are securely anchored.

Durch die nachfolgende Injektion der Hüllrohre mit Zementleim werden die für die Tragfähigkeit maßgebenden Spannglieder zusätzlich gegen Korrosion geschützt, wie dies beispielsweise bei schlaff bewehrten ScilitzwEnden nicht möglich ist. Außerdem treten unter dem Einfluss der Vorspannkräfte im Beton keine oder nur unwesentliche Zugspannungen auf, so daß korrosive Einfltisse auf Stahl und Beton nicht begünstigt werden. The ducts are then injected with cement paste the tendons, which are decisive for the load-bearing capacity, are additionally protected against corrosion, as is not possible, for example, with slack reinforced ScilitzwEnds. aside from that Under the influence of the prestressing forces in the concrete there are no or only insignificant ones Tensile stresses, so that corrosive influences on steel and concrete are not favored will.

Claims

Patent claims:

Marked in the anchorage sunk in the ground for high tensile forces by a produced in a manner known per se in lamellas, in the direction of tensile force to be absorbed or diaphragm wall made of reinforced concrete, designed to activate a larger portion of the floor in a T-shape and to absorb the bending moments from the tensile force acting on the upper end in is biased in a known manner.

2.) Anchoring according to claim 1, characterized in that two T-shaped structures made as diaphragm walls at a lateral distance from one another arranged next to each other and on the head by an expedient in the direction of the tensile force inclined disc-shaped component are connected to which the tension members engage.

3.) Anchoring according to claim 1 or 2, characterized in that that the tension members cross each other in the area of the component (5) obliquely to the direction attack the T-shaped structure (1, 2), the resultant of the tensile forces lies approximately in the central axis of the system formed from the structures <1, 2).

4.) Anchoring according to one of claims 1 - 3, characterized in that that the anchorages (7) of the tension members in the disc-shaped components (5) so are designed and arranged so that they can be controlled and, if necessary, re-tensioned are.

5.) Anchoring according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the anchorages of the tendons that are accessible from the surface of the terrain (4) the structure (1, 2) in the area above the diaphragm wall construction Parts lying parts made of in-situ concrete are arranged.

L e r s e i t e