DE2700594A1

DE2700594A1 - Verbau fuer eine baugrubenwand und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE2700594A1
Application number: DE19772700594
Authority: DE
Inventors: Siegmund Dipl Ing Babendererde; Karl Dipl Ing Waninger
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1977-01-08
Filing date: 1977-01-08
Publication date: 1978-07-13
Also published as: DE2700594B2; ES462160A1; FR2376917A1; BE851320A; FR2376917B3

Description

Patentanmeldung Hoohtlef AG für Hoch- und Tiefbauten

vorm. Gebr. Helfmann

Rellinghauser Str. 53-57, 4^οο Essen

Verbau für eine Baugrubenwand und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Verbau für eine Baugrubenwand, - mit im wesentlichen orthogonal zur Baugrubenwand mit Abstand voneinander angeordneten (mittels Verankerungsmasse verankerten), nach Maßgabe des Erddrucks mit definierter Spannkraft gespannten Erdankern und damit verbundenen Stahlbeton-Fertigelementen. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen rüokverankerten Verbau, wobei die Rückverankerung über die Erdanker erfolgt.

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Die Baugrubenwand kann senkrecht oder geneigt angeordnet sein. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines solohen Verbaus.

Bei der Üblichen Ausführung von rüokverankertem Verbau von Baugruben werden zunäohst Verbauträger gerammt oder gebohrt. Im Zuge des Aushubs wird dann die freigelegte Baugrubenwand zwisohen den Trägern mit Holz, Ort- oder Spritzbeton verkleidet. Nach Erreiohen einer gewissen Aushubtiefe werden zwischen den Verbauträgern Erdanker gesetzt, zumeist in entsprechende Bohrlöcher eingesetzt. Wenn deren Verankerungsmasse im Boden erhärtet 1st, werden sie angespannt. Die Ankerkraft wird auf horizontal liegenden Gurten abgesetzt, welche die Verbauträger stützen. Bei diesem üblichen Verbau wird die Belastung aus dem Erddruok von einem Trägerrostsystem übernommen, bestehend aus den Verbauträgern und den Gurten. Die Erdanker übernehmen in den Knotenpunkten die stützende Funktion. Ein Holzbohlenverzug oder Betonausfachungen übertragen die Erdbelastung auf den Trägerrost. -Dieser übliche rückverankerte Verbau hat den Naohteil, daß es bei gewissen Bodenformationen, wie gesohlefertem Fels, festem Ton oder Mergel nur unter Schwierigkeiten möglioh 1st, die Verbauträger vorab abzuteufen. Nachteilig ist aber vor allem, daß das Tragvermögen des zu stützenden Bodens nicht oder nur unvollkommen zur Lastabtragung herangezogen wird. Die Bodenformation wird stets nur als Belastung und nicht als Tragelement berücksichtigt.

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Weniger Ublioh, aber (aus der Praxis) bekannt ist der gattungsgemäße Verbau ohne Verbauträger. Hier bilden die Stahlbeton-Fertigelemente eine geschlossene, biegesteife Wand, die an die Erdanker angeschlossen ist. Bei diesen Elementen wird abschnittsweise die Verbauwand freigelegt, werden die Erdanker hergestellt und wird danach die Verkleidung als Fertigteil montiert. Dabei stößt Element an Element. Das Tragvermögen des Bodens wird nicht ausgenutzt.

Im übrigen sind Bösohungssioherungen bekannt, die zur Erhöhung eines Böschungswinkels Erd- oder Felsanker beim Aushub in die Bösohung einbringen, zur Lastverteilung Stahlprofil auflegen und die Felder mit Spritzbeton sichern. Hier wird die Standfestigkeit einer Bösohung verbessert, jedoch nioht das Tragvermögen, genauer die Scherfestigkeit, des Bodens zwlsohen den Ankern zur Abtragung des Erddruokes herangezogen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Verbau zu schaffen, der das Tragvermögen des Bodens, glelohsam als statisches Element, ausnutzt ·

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Stahlbeton-Fertigelemente als Pilzköpfe der Erdanker ausgeführt sind, die nur einen Bruohtell der gesamten Verbau- fläohe abdecken und an denen die Spannkraft des zugeordneten Erdankers abgestützt ist, und daß der Abstand der

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Erdanker so gewählt ist, daß die Baugrubenwand zwischen den Filzköpfen scherfestigkeitstragend ist. - Erfindungsgemäß funktioniert die "Verkleidung" einer Baugrubenwand nicht mehr als Trägerrostsystem sondern gleichsam als eine senkrecht oder schräggestellte Pilzdecke, wobei die Pilzköpfe der Erdanker den pilzförmigen Stutzen analog sind. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß ein bindiger Boden vermöge seiner Scherfestigkeit In der Lage ist, bestimmte Belastungen auch ohne große Verformungen aufzunehmen. Folglich kann er sich auch selbst zwischen den Pilzköpfen spannen und die Belastung aus dem Erddruck des Gesamtsystems abtragen.

Im einzelnen bestdien im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten der weiteren Ausbildung. So ist eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung daduroh gekennzeichnet, daß die Baugrubenwand insgesamt, d. h. auoh unter den Pilzköpfen, eine biegeweiohe Spritzbetonversiegelung, gegebenenfalls mit Bewehrung, aufweist. Dabei dient die Spritzbetonversiegelung in bekannter Welse lediglich dazu, die freigelegte Wandfläohe an der Entspannung zu hindern. Die Spritzbetonversiegelung kann daher auch entfallen. Zweckmäßigerweise sind die Pilzköpfe mit den zugeordneten Erdankern gelenkig verbunden. Im allgemeinen wird man die Anordnung so treffen, daß die Pilzköpfe randseitige Absohrägungen aufweisen und die Spritzbetonversiegelung mit entsprechenden voutenartlgen Verstärkungen versehen ist. Der Orundriß der Pilzköpfe kann rund, quadratisch oder reohteokig.

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sechseckig oder ähnlioh ausgeführt sein. Die Anzahl der Erdanker wird aus dem Gesamterddruck und seiner Verteilung auf die Baugrubenwand ermittelt. Die Form der Pilzköpfe, insbesondere ihr Durohmesser, wird für die Orundbruchlast naoh DIN 4ol7 für Flachgründungen bestimmt.

Im folgenden werden die beschriebenen Merkmale der Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbaus anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Baugrube mit erfindungsgemäßem Verbau,

Fig. 2 die Ansioht A des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. k die Ansioht C des Gegenstandes der Flg. }.

Die Figuren zeigen den Verbau einer in den Figuren rechten, um lo° geneigten Baugrubenwand W einer offenen Baugrube B. Man erkennt zunächst die im wesentlichen orthogonal zur Baugrubenwand Vf mit Abstand voneinander angeordneten Erdanker 1. Diese sind mittels Verankerungsmasse 2 in entsprechenden Bohrlöchern 3 verankert. Naoh Maßgabe der aufzunehmenden Beanspruchungen sind sie angespannt. Mit

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den Erdankern 1 sind Stahlbeton-Fertigelemente 4 verbunden. Diese sind Jedooh in besonderer Weise, nämlich als Pilzköpfe 4 der Erdanker 1, ausgeführt. Wie sioh insbesondere aus der Fig. 2 ergibt, bedeoken die Stahlbeton-Fertigelemente 4 nur einen Bruchteil der gesamten Verbaufläohe bzw. Baugrubenwand W. An diesen Pilzköpfen 4 ist die Spannkraft des Jeweils zugeordneten Erdankers 1 abgestützt. Der Abstand der Erdanker 1 ist so gewählt, daß die Baugrubenwand W zwischen den Pilzköpfen 4 scherfestigkeitstragend 1st. "Scherfestigkeitstragend ist dabei analog dem Begriff" selbsttragend gebildet und bringt zum Ausdruck, daß die Tragfähigkeit auf der Scherfestigkeit des Bodens beruht, die hier also statisoh ausgenutzt wird. Im übrigen trägt im Ausführungsbeispiel die Baugrubenwand W insgesamt, d. h. auoh unter den Pilzköpfen 4, eine biegesteife Spritzbetonversiegelung 5, die eine übliche Bewehrung in Form von Baustahlmatten 6 aufweisen kann. Die Pilzköpfe 4 sind mit dem Jeweils zugeordneten Erdanker 1 gelenkig verbunden. Sie besitzen randseitige Absohrägungen 7 und die Spritzbetonversiegelung ist mit entsprechenden, voutenartigen Verstärkungen 8 versehen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Flg. 1 und 2 entnimmt man auoh die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Fig. 2 wurden dazu Aushubprofile 9, zum Teil gestrichelt, zusätzlich dargestellt. Das Verfahren 1st hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß von der Baugrubenwand W nach Maßgabe der Scherfestigkeit des

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Bodens zunächst ein erster Tiefenabsohnltt T₁ unterstUtzungsfrei freigelegt und dieser mit den Erdankern 1 plus Pilzköpfen 4 versehen wird, wonach die Erdanker 1 gespannt werden, daß danach ein zweiter Tiefenabsohnitt T₂ unterstützungsfrei freigelegt sowie mit Erdankern 1 versehen wird, - undsoweiterfort, gegebenenfalls mit Versetzung durch Bermen in Längsrichtung der Baugrube B.

Die Figuren entsprechen, auch maßstäblich, einem Ausführungsbeispiel ι Da keine Verbauträger gebohrt werden mußten, konnte bei Baubeginn sofort 2,2o m tief ausgehoben werden. Die freigelegten Baugrubenwände W wurden durchgehend mit einer 5 cm dicken, mit einer Baustahlmatte 6 bewehrten Spritzbetonsohale bzw. Spritzbetonversiegelung 5 gesichert. Danaoh wurden die Erdanker 1 gebohrt und die Stahlbeton-Fertigelemente 4 versetzt, nachdem der Verpreßmörtel 2 der Erdanker 1 erhärtet war, wurden die Erdanker 1 angespannt. Mit einer weiteren Spritzbetonschicht 8, die voutenförmig zu den Elementen hin, auf Io cm verstärkt wurde und in der Mitte der Ausfachung auf Null auslief, wurde der erste Abschnitt abgeschlossen. Der zweite Aushubsohaoht wurde 2,58 m tief ausgeführt. Er ließ an den Baugrubenwänden W 3 m breite Bermen Io stehen. Diese wurden abschnittsweise auf ca. 8 m Länge weggenommen. In diesen Nischen wurde dann die Baugrubenwand W in der zuvor beschriebenen Weise mit Stahlbeton-Fertigelementen 4 verbaut. Drei Stahlbeton-Fertigelemente 4 konnten in Jeder Nisohe gleichzeitig montiert werden. Naohdem alle Elemente in den

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Nisohen angespannt waren, wurden die noch stehengebliebenen, ca. Io m langen Bermenabsohnitte als dritter Aushubabschnitt weggebaggert und auch hier der Verbau in der beschriebenen Weise erstellt. In gleicher Weise folgten die insgesamt dreizehn Aushubabsohnitte. Dabei wurden in sieben Lagen die Stahlbeton-Fertigelemente k versetzt. Die zulässige Ankerkraft wurde auf 30 Mp ausgelegt.

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Claims

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Patentansprüche:

1 .J Verbau für eine Baugrubenwand, - mit im wesentlichen orthogonal zur Baugrubenwand mit Abstand voneinander angeordneten« naoh Maßgabe des Erddrucks mit definierter Spannkraft gespannten Erdankern und damit verbundenen Stahlbeton-Fertigelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbeton-Fertigelemente als Pilzköpfe (4) der Erdanker (l) ausgeführt sind, die nur einen Bruchteil der gesamten Verbaufläche abdecken und an denen die Spannkraft des zugeordneten Erdankers (l) abgestützt ist, und daß der Abstand der Erdanker (l) so gewählt ist, daß die Baugrubenwand (W) zwisohen den Pilzköpfen (4) scherfestigkeitstragend ist.

2· Verbau naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugrubenwand (W) insgesamt, d. h. auoh unter den Pilzköpfen (4), eine biegeweiohe Spritzbetonversiegelung (5), gegebenenfalls mit Bewehrung (6), aufweist.

3. Verbau naoh einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilzköpfe (4) an den zugeordneten Erdanker (l) gelenkig angeschlossen sind.

4. Verbau naoh einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilzköpfe (4) randseitige Absohrägungen (7) aufweisen und die Spritzbetonversiegelung (5) mit entsprechenden, voutenartigen Verstärkungen (8) versehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Verfahren zur Herstellung eines Verbaus nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Baugrubenwand naoh Maßgabe der Scherfestigkeit des Bodens zunäohst ein erster Tiefenabsohnitt unterstützungsfrei freigelegt und dieser mit den Erdankern plus Pilzköpfen versehen wird« wonach die Erdanker gespannt werden, daß danach ein zweiter Tiefenabschnitt unterstützungsfrei freigelegt sowie mit Erdankern versehen wird, - undsoweiterfort, gegebenenfalls mit Versetzung duroh Bermen in Längsrichtung der Baugrube.

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