DE2240935C3

DE2240935C3 - Verfahren zur Herstellung einer gegen Auftrieb gesicherten Unterwasserbetonsohle und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE2240935C3
Application number: DE19722240935
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1972-08-19
Filing date: 1972-08-19
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2240935B2; DE2240935A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gegen Auftrieb gesicherten Unterwasserbetonsohle mittels vorgespannter Zuganker, die von einer oberhalb des Wasserspiegels befindlichen Arbeitsbühne aus nach erfolgtem Aushub, aber vor der Herstellung der Unterwasserbetonsohle in den Baugrund eingebracht und mittels Ankerköpfe mit der Sohle verbunden werden, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Bei unterhalb des Grundwasserspiegels liegenden Baukörpern muß der auf die Sohle des Baukörpers wirkende Wasserdruck durch geeignete Maßnahmen aufgenommen werden. Das gilt für Bauwerke im Grundwasser, z. B. Tunnelröhren oder Trogkonstruktionen, in gleicher Weise aber auch für vorübergehende Hilfskonstruktionen in Zwischenbauzuständen, z. B. eingespundete Baugruben mit Unterwasserbetonsohle. Sofern der auf die Sohle des Baukörpers wirkende Wasserdruck nicht durch das Eigengewicht der Konstruktion aufgenommen werden kann, führt die Verwendung von Zugpfählen oder vorgespannten Verpreßankern zu einer technisch und wirtschaftlich vorteilhaften Lösung. Der Einbau dieser Verankerungsglieder ist am einfachsten bei abgesenktem Grundwas- ser durchzuführen. Eine derart tiefe Grundwasserabsenkung setzt jedoch in aller Regel erhebliche Aufwendungen voraus und führt häufig zu unerwünschten Nebenerscheinungen, z. B. Bndenaufloekerungen oder Bauwerkssetzungen.

Es ist auch bekannt (DE-OS 20 22 787), Zugpfähle ohne Absenkung des Grundwassers in Bohrlöchern herzustellen, die durch die vorweg hergestellte Sohlplatte hindurch niedergebracht werden. Dabei ist die Länge der Zugglieder so bemessen, daß ihr oberes Ende in eingebautem Zustand etwas über das Bohrloch vorsteht, so daß auf dieses Ende von einer oberhalb des Wasserspiegels angeordneten Arbeitsbühne aus eine Ankerplatte aufgesetzt und ebenfalls von der Arbeitsbühne aus bedienbare Einrichtungen zum Spannen der Zugglieder angesetzt werden können.

Bei vorweg hergestellter Sohlplatte ist der wasserdichte Anschluß der Zuganker an die Sohle nicht mit Sicherheit zu erreichen, weil die Oberfläche einer Unterwasserbetonschüttung nicht mit der hierfür notwendigen ebenen Oberfläche hergestellt werden kann.

Undichtigkeiten können /war nach dem Auspumpen des Grundwassers festgestellt und gegebenenfalls nachgedichtet werden; sie führen aber bis zu ihrer Behebung durch Ausspülung von Bodenmaterial unterhalb der Sohle des Baukörpers zu Bodenverlusten und damit zu schädlichen Setzungen und Ungleichmäßigkeiten im Gründungshorizont.

Für beim Prüfen der Zuganker etwa festgestellte Ausfallanker, die insbesondere bei schwierigen Bodenverhältnissen nicht immer auszuschließen sind, müssen nachträglich Ersatzanker gesetzt werden. Hierzu muß die Sohlplatte des Baukörpers erneut durchbohrt werden, wobei eine etwaige Verletzung der Bewehrungseinlagen und somit eine Abminderung der Tragfähigkeit der Sohlplatte hingenommen werden muß. Zudem muß ein Teil der notwendigen Arbeiten unter Wasser erfolgen, zum Teil mit Taucherhilfe. Diese Arbeiten sind kostenmäßig besonders aufwendig und beinhalten wegen der schwer möglichen Kontrolle erhebliche technische Risiken.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (AT-PS 2 41 362) werden die zur Verankerung der Zugglieder in der Unterwasserbetonsohle erforderlichen Ankerköpfe bereits vor dem Einbringen der Zugglieder an diesen befestigt. Die Zugglieder stehen ebenfalls nur wenig über die Sohlplatte vor. Wenn sie gespannt werden sollen, werden sie vordem Einbringen des Unterwasserbetons mit besonderen Zugvorrichtungen von über Tage her unter Zuhilfenahme besonderer Hilfsmittel wieder aufgesucht und gefaßt, bevor sie gespannt werden können. Sie müssen in gespanntem Zustand gehalten werden, bis der Unterwasserbeton erhärtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile dieser bekannten Verfahren eine sichere und technisch einwandfreie Vorspannung der Zuganker zu erreichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch, daß Verpreßanker mit je einem stabförmigen und mit einem Gewinde versehenen Zugglied verwendet werden, das sich ungestoßen von der Gründungssohle bis über den Wasserspiegel erstreckt, daß nach dem Einbringen und Verpressen der Zugglieder die Ankerköpfe durch das Wasser hindurch eingebaut werden und daß die Zugglieder nach dem Einbringen und Erhärten des Unterwasserbetons für die Sohle gespannt werden.

Gegenstand der Erfindung ist noch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem aus einem einzigen, mit einem Gewinde versehenen Bewehrungs-

stab bestehenden Zugglied und einem Ankerkopf aus einem glockenförmigen, einzubetonierenden Verankerungskörper, der mit einer mil dem Gewinde des Zugglieds zusammenwirkenden Verankerungsmutter verbunden ist, bei der am erdseitigen Ende des Ankerkopfes ein Überschubrohr zur dichten Verbindung mit einem das Zugglied im Bereich der freien Stablänge umgebenden Hüllrohr angeordnet ist.

Am oberen Ende des Ankerkopfes kann ein Schalungsrohrstück angesetzt sein. Der Ankerkopf selbst kann in seiner äußeren Gestalt strömungsgünstig geformt sein.

Der Vorteil der Erfindung ist vor allem darin zu sehen, daß das Zugglied selbst bis über den Wasserspiegel hinausragt, so daß es von außen her jederzeit beeinflußt werden kann. So ist es beispielsweise möglich, den Anker durch direkten Angriff am Zugglied auf seine Tragfähigkeit zu prüfen, ohne in der Tiefe der baugrube unterhalb des Wasserspiegels mit Hilfseinrichtungen nach entsprechenden Anschlüssen suchen zu müssen. Es ist weiterhin möglich, den Ankerkopf mit Verankerungsmutter ebenfalls von oben her auf das Zugglied aufzusetzen und an diesem entlang in die Tiefe zu führen, wobei sich die Schraubbarkeit des Zuggliedes als besonders vorteilhaft erweist. Schließlich dient das Zugglied beim Einbringen der Bewehrung für den Unterwasserbeton als Führung, so daß auch diese exakt eingebaut werden kann, anders als das bisher möglich war.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels unter Verwendung eines Verpreßankers näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Baugrubenquerschnitt mit Urrterwasserbetonsohle und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Ankerkopf eines Verpreßankers in größerem Maßstab.

F i g. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine eingespundetc Baugrube im Grundwasserbereich. Dabei erfolgt der Aushub nach Einbau der seitlich begrenzenden Spundwände Il abschnittsweise entsprechend dem Einbau der erforderlichen Absteifungen 2 bis zur Aushubsohle 3.

Sodann wird oberhalb des nicht abgesenkten Grundwasserspiegels eine Arbeitsbühne 4 hergestellt, die fest oder beweglich, auch schwimmend ausgebildet sein kann. Von dieser Arbeitsbühne 4 aus werden vor der Herstellung der Unterwasserbetonsohle 17 Bohrlöcher für Verpreßanker 5 gebohrt, deren Zugglieder 6 eingesetzt und in bekannter Weise verpreßt. Dabei können auch Maßnahmen zur Durchführung von späteren Nachverpressungen im Bereich der Verankerungslänge /»vorgesehen werden.

Als Zugglied 6 werden bei vorgespannten Verpreßankern 5 zweckmäßig Bewehrungsstäbe verwendet, die auf ihrer Oberfläche mit warmgewalzten, auf einer Schraubenlinie liegenden Rippen versehen sind, die ein Gewinde bilden, auf das eine mit einem entsprechenden Gegengewinde versehene Verankerungsmutter aufgeschraubt werdnn kann. _f)0

Die Zugglieder 6 werden zunächst mit Überlänge über das im endgültigen Zustand erforderliche Ankerendc 8 (Fig. 2) hinaus ausgeführt, wobei das obere Ende des Zuggliedes noch über den Grundwasserspiegel hinuust'ejeht. So weit der Anker im Boden und im Bereich der später einzubringenden Unterwasserbetonsohle 17 liegt, werden in an sich bekannter Weise Hüllrohre 9 zum Schutz der Zugglieder 6 angeordnet. Bei Dauerankern werden außerdem die erforderlichen Korrosionsschutzmaßnahmen durchgeführt.

Nach dem Erhärten des Verpreßmaterials im Bereich der Verankerungslänge /_v werden die Zugglieder 6 unter Verwendung eines Prüfbockes 10 auf ihre Tragfähigkeit im Hinblick auf die Krafteinleitung in den Baugrund geprüft. Der Prüfbock stützt sich dabei über entsprechend ausgebildete Fußplatten direkt gegen den in der Aushubsohle 3 anstehenden Baugrund ab. Sofern nicht durch Nachverpressung die erforderliche Tragfähigkeit der Anker erzielt werden kann, ist der Einbau gegebenenfalls erforderlicher Ersatzanker ohne Schwierigkeiten möglich.

Nach erfolgter Prüfung der Anker erfolgt im Falle einer Stahibetonsohle der Einbau der Bewehrung in der Regel in Form von vorgeflochtene« Bewehrungskörben, wobei die Überlänge der Zugglieder 6 als Führung beim Ablassen der Bewehrung verwendet werden kann. Dann werden über Wasser die Ankerköpfe Il ruf die Zugglieder 6 aufgesetzt und drehend bis auf die planmäßige Tiefenlage hinuntergeschraubt. Der in Fig.2 im Längsschnitt dargestellte Ankerkopf H besteht aus einem glockenförmigen Verankerungskörper mit angenieteter oder angepunkteter Verankerungsmutter 7. In gleicher Weise sind auch Verankerungen mit Ankerplatten möglich. Zur Sicherstellung eines einwandfreien Kraftschlusses mit dem Unterwasserbeton 17 können die Ankerköpfe Il mit Betonkörpern 12 versehen sein, wodurch in der Ankerschlußfuge 13 die Bildung von Hohlstellen oder Wassersäcken vermieden wird.

Vor dem Einbau wird der Ankerkopf mit einem Überschubrohr 14 verbunden, welches im Zusammenwirken mit einem Dichtungsübergang 15 den wasserdichten Abschluß an das Hüllrohr 9 des Ankers sicherstellt. Nach oben wird der Ankerkopf 19 in entsprechender Weise durch ein Schalungsrohrstück 16 forlgesetzt, wodurch die Abschal des Arbeitsraums für die Verankerung gegen den rundum anschließend eingebrachten Unterwasserbeton 17 erreicht wird. Die Verankerungskonstruktion kann dadurch auch gegenüber der Oberkante des Unterwasserbetons 17 versenkt angeordnet werden. Dadurch sind zugleich auch unvermeidliche Ungenauigkeiten der Oberfläche 18 des Unterwasserbetons 17 ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Verankerung und des Spannvorganges möglich(Fig. 2).

Nach dem Erhärten des Unterwasserbetons 17 wurden die Zugglieder 6 von oben her unter Verwendung des Prüfbocks 10 gespannt und die Verankerungsmutter 7 mit einer rohrartig ausgebildeten Schlüsselhülse nachgedreht. Durch Auspumpen des Wassers wird die Baugrube trockengelegt. Die überstehenden Enden der 7ugglieder 6 werden dann im Bereich des Ankerendes 8 abgeschnitten. Sie können bei anderen Bauaufgaben wieder verwendet werden. Die Sohle des Baukörpers steht damit für die anschließenden Arbeiten zur Verfügung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gegen Auftrieb gesicherten Unterwasserbetonsohle mittels vorgespannter Zuganker, die von einer oberhalb des Wasserspiegels befindlichen Arbeitsbühne aus nach erfolgtem Aushub, aber vor der Herstellung der Unterwasserbetonsohle in den Baugrund eingebracht und mittels Ankerköpfe mit der Sohle verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß Verpreßanker (5) mit je einem stabförmigen und mit einem Gewinde versehenen Zugglied (6) verwendet werden, das sich ungestoßen von der Gründungssohle bis über den Wasserspiegel erstreckt, daß nach dem Einbringen und Verpressen der Zugglieder (6) die Ankerköpfe (11) durch das Wasser hindurch eingebaut werden und daß die Zugglieder (6) nach dem Einbringen und Erhärten des Unterwasserbetons für die Sohle gespannt werden.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem aus einem einzigen, mit einem Gewinde versehenen Bewehrungsstab bestehenden Zugglied und einem Ankerkopf aus einem glockenförmigen, einzubetonierenden Verankerungskörper, der mit einer mit dem Gewinde des Zuggliedes zusammenwirkenden Verankerungsmutter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am erdseitigen Ende des Ankerkopfs ein Überschubrohr (14) zur dichten Verbindung mit einem das Zugglied (6) im Bereich der freien Stablänge (ki) umgebenden Hüllrohr (9) a.!geordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruf '1 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Ankerkopfs (11) ein Schalungsrohrstück (16) angc -atzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerkopf (11) in seiner äußeren Gestalt strömungsgünstig geformt ist.