DE2330061C2

DE2330061C2 - Verfahren und Deckplatte zum Herstellen eines Fundamentes aus Beton unter Wasser

Info

Publication number: DE2330061C2
Application number: DE2330061A
Authority: DE
Inventors: Jean Paris Aubert
Original assignee: Spie Batignolles SA
Current assignee: Spie Batignolles SA
Priority date: 1972-06-22
Filing date: 1973-06-13
Publication date: 1983-11-24
Also published as: FR2190129A5; BE798942A; NL174077B; BR7304575D0; ES415193A1; NL7306553A; DE2330061A1; CA979237A; NL174077C; US3938342A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fundaments aus Beton unter Wasser, bei dem auf dem vorbereiteten Boden unter Wasser Auflager für eine Deckplatte hergestellt werden, die den Raum für das Einbringen des Betons nach oben begrenzt und die Auflagefläche für das zu errichtende Bauwerk bildet, wobei die Deckplatte auf die Auflager abgesenkt und der Raum unter der Deckplatte seitlich abgeschlossen und darin Beton eingefüllt wird, die Deckplatte verankert wird und der Zwischenraum zwischen der Deckplatte und dem erhärteten Beton mit einem kolloidalen Mörtel verpreßt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Deckplatte zur Durchführung des Verfahrens.

Bei diesem bekannten Verfahren (DE-OS 21 19 188) wird die Deckplatte nach dem Absenken auf die Auflager an diesen verankert. Die Verankerung ist notwendig, damit die Deckplatte nicht angehoben wird, wenn der Zwischenraum zwischen ihr und dem unter Wasser eingefüllten Fundamentbeton mit einem Verpreßmörtel unter Druck verpreßt wird.

Die Vorbereitung dieser Verankerung und hierauf die Vornahme der Befestigung erfordern kostspielige Arbeiten, da dazu Taucher herangezogen werden müssen. Während des Versenkens muß ferner die Deckplatte in eine genau bestimmte Lage gebracht werden, weil sonst die Vornahme der Befestigung nicht möglich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verankerung der Deckplatte zu vereinfachen und die

bisher dafür erforderlichen Unterwasserarbeiten einzu-

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß

zur Verankerung der Deckplatte im Beton an der Unterseite der Deckplatte vor dem Versenken Verankerungsteile befestigt werden, die beim Einfüllen des Betons von diesem umhüllt werden.

Die Erfindung macht es unnötig, die Deckplatte an den Auflagern zu befestigen, da die Verankerung unmittelbar in dem Fundamentbeton erfolgt Hierfür ίο sind Taucherarbeiten nicht erforderlich.

Da die Auflager nur das Gewicht der Deckplatte zu tragen haben, und auch dies nur zeitweilig, brauchen sie nur in geringer Zahl vorhanden zu sein und eine mäßige Festigkeit zu haben. Drei Auflager genügen. Diese auf die richtige Höhe in den Boden einzuschlagen, macht verhältnismäßig wenig Arbeit, so daß die Höhe der Auflager vor der Anbringung der Deckplatte genau eingestellt werden kann und diese sich sofort auf der gewünschten Höhe befindet

Die Strecke, um welche die Verankerungsteile der Deckplatte nach unten vorspringen, ist kleiner als die Höhe der Auflager über dem Boden. Der zwischen dem Boden und dem Umfang der Deckplatte vorhandene Zwischenraum, welcher durch eine nach unten vorspringende Randleiste verkleinert sein kann, wird durch eine Dammschüttung verschlossen. Nach dem Einfüllen des Betons in den Raum unter der Deckplatte und nach dem Erhärten des Betons ist die Deckplatte in diesem Beton verankert und der verbliebene Zwischenraum kann unter Druck mit dem kolloidalen Mörtel verpreßt werden, ohne daß die Deckplatte aus ihrer Sollage gehoben wird.

Der eingepreßte Mörtel kommt infolgedessen mit einem großen Teil der Unterseite des Blechs in Berührung, so daß nach dem Abbinden und der Erhärtung das Blech das Gewicht des späteren Bauwerks darauf gut auf den darunterliegenden erhärteten Werkstoff und über diesen auf den Boden übertragen kann.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sowie einer Deckplatte zu seiner Durchführung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Herstellung der Auflager im Schaubild,

F i g. 2 das Absenken der Deckplatte auf die Auflager im Schnitt,

F i g. 3 das seitliche Verschließen des Raums zwischen dem Boden und der Deckplatte,

F i g. 4 das Einfüllen des Betons in den Raum unter der Deckplatte,

Fig.5 das Einpressen von Mörtel zwischen die Deckplatte und den erstarrten Boden,
F i g. 6 eine verstärkte Deckplatte,

F i g. 7 in einem Schnitt die Anwendung der Erfindung bei einem Fundament einer Kaimauer und

Fig.8 einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Zur Herstellung eines im Meer oder in einem Fluß liegenden Fundaments eines Bauwerks, welches eine zu der Visierebene LX-LX' (Fig. 1) parallele Auflagefläche haben soll, werden Pfähle 2 auf die entsprechende Höhe eingerammt, wofür eine an einem Blindpfahl 22 vorgesehene Marke 23 benutzt wird, welche mit einem stark vergrößernden Visierfernrohr L anvisiert wird. Gegebenenfalls wird der Boden 1 von vorspringenden Hindernissen befreit und summarisch vorbereitet, z. B.

durch Baggern, wobei seine Tragkraft gegebenenfalls durch ein beliebiges bekanntes Verfahren erhöht werden kann.

Die Köpfe 21 der Pfähle 2 werden in bezug auf die Visierebene LX-LX' auf eine Höhe ζ gebracht Die zugehörige Höhe H jedes Pfahlkopfs 21 über dem Boden 1 kann von einem Pfahl zum anderen verschieden sein, wenn der Boden nicht vollständig waagrecht ist

Die Pfähle 2 bilden die Auflager für eine Deckplatte 3, die auf die Pfahlköpfe 21 abgesenkt wird. Die »« Deckplatte 3 oesteht aus einer Platte 31 aus Stahlblech, deren Dicke e praktisch vernachlässigbar ist und welche auf ihrer Unte'rseite angeschweißte I-Träger 34 aus ' Stahl zur Verbesserung der Steifigkeit der Deckplatte 3 während ihres Transports und ihrer Anbringung an den '⁵ Pfahlköpfen 21 aufweist Die unteren Flansche 32 der Träger 34 dienen als Verankerungsteile für die Deckplatte 3. Diese weist außerdem eine nach unten vorspringende Randleiste 33 auf. Die Höhe h der I-Träger 34 und der Randleiste 33 ist kleiner als die kleinste Höhe H der Pfahlköpfe 21 über dem Boden 1 (F i g. 2 und 3), damit die Träger 34 und die Randleiste 33 nicht an den Boden stoßen. Nachdem die Deckplatte 3 auf die Pfahlköpfe 21 abgesenkt worden ist, wird der Zwischenraum zwischen der Randleiste 33 und dem Boden 1 durch Dämme 4 verschlossen. Die Dämme 4 werden z. B. auf beliebige bekannte Weise geschüttet. Hierdurch ist ein praktisch geschlossener Raum zwischen der Deckplatte 3 und dem Boden 1 entstanden.

Die Platte 31 und die Randleiste 33 bilden eine Schweißkonstruktion mit einer dichten Oberfläche, Li welcher Durchlässe 52 für das Einfüllen des Betons (Fig.3 und 4) und öffnungen 53 zur Abführung von Wasser und Luft ausgebildet sind. Die öffnungen 53 und die Durchlässe 52 können bedarfsgemäß mit Hilfe von Verschlußgliedern 53a, 52a verschlossen werden, welche aus der Ferne von der Oberfläche aus oder durch Taucher betätigt werden (F i g. 6). Ferner sind öffnungen 54 in den Stegen der Träger 34 vorgesehen, um die Zahl der Durchlässe 52 und der öffnungen 53 in der ⁴" Platte 31 zu verringern.

Das Einfüllen des Betons 5 erfolgt durch die Durchlässe 52 mittels eines Trichters 51 (Fig.4), welcher von der Oberfläche aus beschickt wird. Der Beton 5 fließt durch sein Eigengewicht aus und breitet sich auf dem Boden 1 zwischen den Dämmen 4 aus. Das Gießen wird fortgesetzt, bis die unteren Flansche 32 der Träger 34 in dem Beton eingebettet sind (Fig.4). Die Höhe des Betons kann durch die Durchlässe 52 und die öffnungen 53 hindurch beobachtet werden. Die Gießgeschwindigkeit des Betons wird so eingestellt, daß ein Abheben und eine Verschiebung der Deckplatte 3 vermieden werden.

Nach dem Erhärten des Betons 5 ist die Deckplatte 3 durch die in dem Beton eingebetteten Flansche 32 der Träger 34 fest an dem Beton verankert (Fig. 5).

Das durch die Platte 31, die Träger 34 und die Randleiste 33 gebildete, mit dem einstückigen Block aus erhärtetem Beton 5 verbundene Gebilde bildet eine sehr starre Anordnung, in welcher ein kleiner freier Zwischenraum zwischen der Platte 31 und dem erhärteten Beton 5 bestehen bleibt, welcher noch mit Wasser und gegebenenfalls mit einigen Lufttaschen gefüllt ist. Dieser Zwischenraum ist dank der Randleiste 33 und der Platte 31 dicht, deren Durchlaß 52 und deren *5 öffnungen 53 verschließbar sind. Die Deckplatte 3 und der Betonblock bilden daher einen festen Hohlkörper, dessen Wände undurchlässig sind, und welcher nun durch Einpressen von flüssigem Mörtel vollständig ausgefüllt wird.

Mittels eines Trichters 58, welcher von der Oberfläche durch beliebige nicht dargestellte Mittel beschickt wird, -jvird kolloidaler Mörtel zwischen die Deckplatte 3 und den erstarrten Beton 5 eingepreßt. Das Wasser und die Luft entweichen weiter durch die Öffnungen 53. Der Einpreßdruck des Mörtels 57 wird mit Hilfe von in die öffnungen 53 eingesetzten, oberhalb des Wasserspiegels mündenden Stutzen 59 eingestellt Die Höhe Hp ihres oberen Endes bestimmt den Wert des Einpreßdrucks des Mörtels 57. Der tatsächliche Einpreßdruck kann z. B. größenordnungsmäßig 300 Millibar betragen, d. h. etwa 3 Meter Wassersäule für die Höhe Hp.

Ein derartiger Druck ermöglicht eine wirksame Füllung des beim Betonieren verbliebenen Zwischenraums unter der Deckplatte 3 mit Mörtel 57, um den so hergestellten Fundamenten eine große Festigkeit zu geben.

Trotz dieses bedeutenden Drucks, welcher einer Abhebekraft von 30 kN/m² entspricht, bleibt die Deckplatte 3 unbeweglich, da sie durch die Flansche 32 in dem Beton 5 fest verankert ist Die Festigkeit und das Verhalten aller dieser Bauteile bei einem solchen Druck werden durch Festigkeitsrechnungen bestimmt

Die Festigkeit der so hergestellten Fundamente kann noch dadurch verbessert werden, daß der Mörtel 57 in mehreren Malen eingepreßt wird, wobei die Verpressungen zeitlich so weit auseinanderliegen, daß der Mörtel vollständig erhärtet, wobei mit wachsenden Drücken gearbeitet wird.

Wenn das Einpressen des Mörtels 57 beendet ist (Fig.5 und 6), können der Durchlaß 52 und die Öffnungen 53 mit Hilfe der Verschlußglieder 52a, 53a verschlossen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 weist die Deckplatte 3 senkrecht zu den bereits beschriebenen Trägern 34 zusätzliche Verstrebungsträger 35 auf. Die Träger 35 haben eine bedeutende Steifigkeit in der mittleren Zone der Deckplatte 3. Ihre unteren Flansche 36 vervollständigen die Mittel zur Verankerung der Deckplatte in dem Beton 5. Das System aus den Trägern 34, 35 und ihren auch als Verankerungsteile dienenden Flanschen 32, 36 ermöglicht die Herstellung einer insbesondere in ihrem mittleren Abschnitt besondeis festen Stahlbetonplatte. In dieser Stahlbetonplatte wird die obere Bewehrung durch die Platte 31 und die untere Bewehrung durch die Flansche 32,36 der Träger 34,35 gebildet, während die Stege die Rolle von Bügeln zur Aufnahme der Schubkräfte erfüllen. Damit die Platte diese Kräfte aushält, muß sie eine genügende Dicke erhalten, welche die Höhe der Träger 34, 35 bestimmt. Der größeren Klarheit wegen ist nur ein einziger Träger 35 dargestellt.

Das Fundament der Fig.6 ist in dem Fall eines schweren Bauwerks mit einer kleinen Basisfläche interessant, wie z. B. gewisse Brückenpfeiler oder ein Leuchtturm 49, welches eine gute Verteilung der auf die Deckplatte 3 wirkenden konzentrierten Kräfte erfordert.

Bei dem in F i g. 6 dargestellten Fundament ist der Zwischenraum zwischen der Randleiste 33, der Deckplatte 3 und dem Boden 1 durch eine Schüttung 41 abgeschlossen, welche sich über einen erheblichen Halbmesser um die Deckplatte herum erstreckt und bis zu der Höhe der Platte 31 aufsteigt. Diese Anordnung kann insbesondere benutzt werden, um die Fundamente gegen eine Auskolkung des Bodens am Rand des Betons

5 zu schützen. Wenn die Wirkungen der Strömungen oder des Meeres heftig sind, kann die Schüttung 41 grobe Steine enthalten.

Fig. 7 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens die Herstellung eines Fundamentes für eine Kaimauer 62.

Die Deckplatte 3 wird von Pfählen 2 getragen, wobei die Herstellung des Fundaments wie bereits beschrieben erfolgt. Hierauf wird die Kaimauer 62 durch ein bekanntes Verfahren errichtet und mit Erde 63 hinterfüllt. Nach Fertigstellung des Bauwerks kann, wenn die Bewegung des Meeres diese Vorsichtsmaßnahme erforderlich macht, vor dem Fundament eine Steinschüttung 41 eingebracht werden.

Fig.8 betrifft die Ausbildung des Fundaments eines beweglichen Wehrs an einem Wasserlauf, dessen Strömung durch den Pfeil 64 dargestellt ist. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Deckplatte 3 auf zwei zueinander parallelen, quer zu dem Wasserlauf eingeschlagenen Spundwänden 25 abzustützen. Dabei liegen nur die Köpfe einiger Spundbohlen genau auf der gewählten Höhe, während die anderen aus Ersparnisgründen etwas tiefer eingeschlagen werden. Die zukünftigen Wasserspiegel stromaufwärts und stromabwärts von dem Bauwerk sind bei 65 bzw. 66 angegeben, und es ist wichtig, zu verhindern, daß der oberstromseitige Druck voll unter der Sohle wirksam wird. Um dieses Ergebnis zu erhalten, wird die stromaufwärts liegende Spundwand 25 weniger durchlässig gemacht als die stromabwärts liegende Spundwand 25, ζ. Β durch Verschweißung von je zwei der sie bildenden Elemente. Diese stromabwärts liegende Spundwand ist bei einer Auskolkung hinter dem Bauwerk nützlich.

Ferner ist einer der Luftabzüge dargestellt, welche durch Rohre 70 gebildet werden, welche durch öffnungen der Deckplatte 3 treten und in den durchlässigen Boden vor dem Einbringen des Betons 5 eingeschlagen werden. Es ist angenommen, daß die bewegliche Verschlußvorrichtung des Wehrs durch ein einziges Element oder mehrere nebeneinanderliegende, nicht dargestellte Elemente gebildet wird, welche in tadelloser gegenseitiger Ausrichtung an dem oberen Teil der Deckplatte 3 befestigt sind.

In der Öffnungsstellung sind diese Elemente auf die Deckplatte 3 heruntergeklappt. Die Rohre 70 befinden sich daher stromabwärts von der Verschlußvorrichtung. Sie werden gegebenenfalls mit Materialien mit von unten nach oben wachsender Korngröße ausgefüllt, um ein Filter zu bilden, welches die darunterliegenden Materialien zurückhält, welche durch einen leichten aufsteigenden Strom mitgenommen werden könnten. Um die Figur nicht zu überladen, wurden die Verstrebungs- und Verankerungsteile nicht dargestellt. Die Deckplatte 3 ist mit vorspringenden Anschlägen 71, welche als Anlage für die bewegliche Verschlußvorrichtung in der angehobenen Stellung dienen, sowie Gruben 72, in welchen Betätigungsnrbeitszylinder untergebracht werden können, versehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Fundaments aus Beton unter Wasser, bei dem auf dem vorbereiteten Boden unter Wasser Auflager für eine Deckplatte hergestellt werden, die den Raum für das Einbringen des Betons nach oben begrenzt und die Auflagefläche für das zu errichtende Bauwerk bildet, wobei die Deckplatte auf die Auflager abgesenkt und der Raum unter der Deckplatte seitlich abgeschlossen und darin Beton eingefüllt wird, die Deckplatte verankert wird und der Zwischenraum zwischen der Deckplatte und dem erhärteten Beton mit einem kolloidalen Mörtel verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verankerung der Deckplatte (3) im Beton (5) an der Unterssite der Deckplatte (3) vor dem Versenken Verankerungsteile (32, 36) befestigt werden, die beim Einfüllen des Betons (5) von diesem umhüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflager für die Deckplatte (3) Pfähle (2), Spundbohlen oder dgl. eingerammt werden.

3. Deckplatte zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrer Unterseite nach unten vorspringende Verankerungsteile (32,36) aufweist.

4. Deckplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Platte (31) aus Stahlblech besteht und an ihrer Unterseite zur Versteifung dienende I-Träger (34, 35) aufweist und daß deren untere Flansche (32, 36) die Verankerungsteile bilden.