DE29911162U1

DE29911162U1 - Tragelement für eine Spundwand

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Publication number: DE29911162U1
Application number: DE29911162U
Authority: DE
Original assignee: Salzgitter AG
Current assignee: Salzgitter AG
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2009-05-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tragelement aus Stahl für eine Spundwand, mit einem Tragrohr und am radialen Außenumfang des Tragrohres angeschweißten Zusatzelementen mit Anschlußenden zur Aufnahme von Schlössern.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Spundwand mit Tragelementen, die in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind, und zwischen den Tragelementen angeordneten Spundwandfüllbohlen.

Spundwände dienen unter anderem zur Stützung von Geländesprüngen und zur Befestigung von Baugruben und Hafenanlagen. Sie müssen

15 hierbei große horizontale Kräfte aufnehmen können, die zu entsprechenden Biegebelastungen der Spundwände senkrecht zu ihrem Wandverlauf führen. Hierfür werden unter anderem gemischte Spundwände verwendet, bei denen zueinander beabstandete Tragelemente in den Boden gerammt werden, zwischen denen nachfolgend

20 Füllbohlen eingezogen werden. Die Verbindung der Tragelemente mit den Füllbohlen kann beispielsweise über keulenförmige oder hakenförmige Enden sowie zusätzliche Schlösser erfolgen. Durch die keulenförmigen und hakenförmigen Enden sowie die Verwendung

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von entsprechenden Schlössern können im allgemeinen kleine Winkeltoleranzen zwischen den einzelnen Elementen ausgeglichen werden, so daß eine Anpassung an gegebenenfalls nicht fluchtgerecht eingebrachte Tragelemente ermöglicht wird. Die Tragelemente selbst müssen bei Einwirken größerer horizontaler Belastungen durch zusätzliche Verankerungen abgestützt werden.

Da insbesondere die Handhabung und die Einbringung der Tragelemente in den Boden sehr zeitaufwendig und kostenträchtig ist, wird im allgemeinen angestrebt, möglichst wenige Tragelemente mit hohen Widerstandsmomenten zu verwenden, die die Verwendung von wenigen Tragelementen und relativ breiten Füllbohlen ermöglichen. Durch die Verwendung breiter gegliederter Füllbohlen zwischen den Tragelementen können zudem aufgrund der Gelenkkettenwirkung dieser mehrteilig zusammengesetzten Füllbohlen unterschiedliche Abstände der Tragelemente besser ausgeglichen werden.

Als Tragelemente sind sich unter anderem Doppel-T-Träger bekannt, bei denen zwei Flansche durch einen Steg verbunden sind. Die Flansche weisen dabei beispielsweise keulenförmige Enden auf, die über Schlösser mit Füllbohlen verbunden werden können. Aufgrund ihrer Formgebung haben Doppel-T-Träger hohe Biegesteifigkeiten. Sie schneiden beim Rammen in den Boden ein und erleichtern somit die Einbringung. Die keulenförmigen Enden der Flansche ermöglichen eine gute Anbindung an Füllbohlen. Dabei können Schloßsprengungen durchgeführt werden, bei denen Füllbohlen zwischen zwei als Stützbohlen wirkenden Doppel-T-Trägern entfernt werden können, indem zwischen freien Flanschen der Doppel-T-Träger zunächst eine parallele Füllbohlenkette aufgezogen wird, so daß die zuerst eingezogene Füllbohlenkette entbehrlich wird, ohne daß die Spundwand ihre stützende und dichtende Funktion verliert. Die keulenförmigen Enden können insbesondere über Schloßstähle Peiner Bauart mit Füllbohlen verbunden werden, die ebenfalls keulenförmige Enden haben. Bei derartigen Verbindungen können Gelenkwinkel von 15° erreicht werden, die eine flexible Anpassung der Füllbohlen an eine nicht fluchtgerechte

Stellung der Stützbohlen ermöglichen. Neben der Verwendung einfacher Doppel-T-Träger können auch paarweise verbundene Doppel-T-Träger als Stützbohlen verwendet werden, die eine erhöhte Biegesteifigkeit aufweisen.
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Nachteilig an der Verwendung von Doppel-T-Trägern als Einzelbohlen oder Doppelbohlen ist jedoch, daß beim Rammen bzw. Rütteln der Stützbohle keine Leergreifungen möglich sind, bei denen Hindernisse im Boden zerkleinert, gebrochen und entfernt werden können. Weiterhin können Doppel-T-Träger wirtschaftlich sinnvoll nur in einer begrenzten Größe hergestellt werden. Somit ist insbesondere die Herstellung von Trägern mit hohen Widerstandsmomenten und entsprechend die Verwendung von wenigen Tragelementen erschwert.

Weiterhin werden Rohre als Tragelemente verwendet, wobei insbesondere spiralgeschweißte Rohre verwendet werden, die grundsätzlich in beliebiger Größe hergestellt werden können. Derartige Stahlrammrohre ermöglichen ein Leergreifen durch das Tragrohr hindurch und erleichtern somit die Einbringung in den Boden.

Weiterhin kann die Anzahl der Tragelemente bei Verwendung entsprechend großer Tragrohre verkleinert werden.

Nachteilhaft bei derartigen spiralgeschweißten Rohren ist jedoch, daß sie beim Einrammvorgang zum Verdrehen neigen, wodurch die Einbringgenauigkeit verschlechtert wird. Weiterhin müssen die Tragrohre zum Anschluß der Füllbohlen zunächst mit entsprechenden Zwischenstücken bzw. Adaptern versehen werden.

Die DE 206 17 602 Ul zeigt ein derartiges Tragelement und eine derartige Spundwand. Hierbei kann ein in radialer Richtung des Tragrohres abstehendes keulenförmiges Ende über eine Schweißnaht befestigt werden. Dieses keulenförmige Ende kann somit Zug- und Druckkräfte in der axialen Richtung des Tragrohres übertragen, es kann jedoch keine höheren Biegemomente oder Querkräfte in einer anderen Richtung aufnehmen. Derartige Kräfte und Momente können durch Stützfläche oder Winkelprofile aufgenommen werden,

die mittels zweier Schweißnahten an dem Außenumfang des Rohres befestigt werden können. Hierfür müssen jedoch zunächst entsprechende Winkelprofile oder Stützelemente mit keulenförmigen Enden hergestellt werden, wofür im allgemeinen wiederum zwei oder mehrere Teile zusammengeschweißt werden müssen. Somit ist ein relativ großer Aufwand für die Anbringung dieser kleinen Stützelemente notwendig, ohne daß diese zum Widerstandsmoment des Tragelements beitragen oder die Verdrehneigung des Tragrohres wesentlich verringern können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Stand der Technik Verbesserungen zu schaffen und insbesondere ein breites Tragelement mit hohem Widerstandsmoment gegen Biegebelastungen zu schaffen, das dennoch kostengünstig hergestellt werden kann und insbesondere eine flexible Anbindung von Füllbohlen ermöglicht. Weiterhin soll eine Spundwand unter Verwendung derartiger Tragelemente geschaffen werden, die kostengünstig und hinreichend schnell hergestellt und gegebenenfalls verankert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Tragelement erreicht, indem die Zusatzelemente zwei Doppel-T-Profile aufweisen, die jeweils zwei über einen Steg verbundene Flansche aufweisen, jedes Doppel-T-Profil über die Enden von zwei Verbindungsflanschhälften mit dem Außenumfang des Tragrohres verbunden ist, und die beiden weiteren Flanschhälften von dem Tragrohr wegweisen, wobei zumindest einer der beiden Flanschhälften das Anschlußende aufweist.

Die obige Aufgabe wird bei der eingangs genannten Spundwand gelöst, indem erfindungsgemäße Tragelemente vorgesehen sind, wobei jedes Doppel-T-Profil mit seinem Ende über ein Schloß mit einer Spundwandfüllbohle verbunden ist.

Somit werden an die Tragrohre Doppel-T-Profile angebracht, vorzugsweise direkt über zwei Schweißnähte angeschweißt. Da das Anschlußende, das zur Anbindung der Füllbohlen dient, zwei

Flanschhälften vom Tragrohr entfernt ist, weist das erfindungsgemäße Tragelement eine größere Längserstreckung auf als bekannte Tragelemente, bei denen einfache Koppelvorrichtungen lokal am Außenumfang angeschweißt werden. Somit kann die Anzahl verwendeter Füllbohlen oder Tragelemente verringert werden. Weiterhin kann bei Verwendung üblicher Doppel-T-Profile eine hinreichende Steglänge erreicht werden, so daß die Schweißnähte einen großen Abstand voneinander haben, so daß angreifende Biegemomente oder Querkräfte besser abgefangen werden können.

Darüberhinaus tragen die seitlich am Tragrohr angeschweißten Doppel-T-Profile erheblich zur Biegesteifigkeit des Tragelementes bei. Somit können durch Verwendung bekannter und somit serienmäßig kostengünstig herzustellender Einzelteile, nämlich eines Tragrohres und zweier Doppel-T-Profile, ein Tragelement mit sehr hoher Biegesteifigkeit und großer Längserstreckung geschaffen werden.

Gegenüber einem einfachen Tragrohr bzw. Tragrohr mit kleineren angeschweißten Koppelstücken ist die Verdrehneigung beim Einrammen deutlich verringert bzw. ganz beseitigt. Die Doppel-T-Profi-Ie haben insbesondere durch die vorstehenden Flansche eine stabilisierende Wirkung auf das ganze Tragelement. Da sowohl das Rohr als auch die Doppel-T-Profile gut in den Boden einschneiden, kann das gesamte Tragelement hinreichend schnell und kostengünstig in den Boden eingebracht werden. Dabei sind bekannte Vorteile von Tragrohren, wie zum Beispiel das Leergreifen durch das Rohrinnere beim Einbringen, auch bei dem erfindungsgemäßen Tragelement möglich.

Zusätzlich zu den Vorteilen von Tragrohren können erfindungsgemäß auch die Vorteile von Doppel-T-Profilen beibehalten werden. So sind weiterhin Sanierungen von Schloßsprengungen möglich, indem in den Schadensbereich zwischen den freien Flanschenden zunächst eine weitere Füllbohle eingebaut wird und anschließend die aufgerissene Füllbohle zwischen den beiden anderen Flanschenden entfernt werden kann.

Erfindungsgemäß kann somit ein Tragelement und eine Spundwand geschaffen werden, die die Vorteile der bekannten Doppel-T-Profile und der Tragrohre miteinander verbinden, ohne ihre Nachteile zu übernehmen. Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Tragelement geschaffen, das gegenüber sowohl Doppel-T-Profilen, Doppelbohlen aus solchen Doppel-T-Profilen, und Tragrohren eine größere Breite und eine überraschend erhöhte Biegesteifigkeit aufweist. Ein derartiges erfindungsgemäßes Tragelement hat vorteilhafterweise ein höheres Widerstandsmoment bei gleichem Stahlverbrauch als ein entsprechend größer gewähltes Tragrohr.

Das Anschlußende kann insbesondere keulenförmig sein, da die Flansche mit keulenförmigen Enden gut walztechnisch herstellbar sind.

Indem die Doppel-T-Profile an gegenüberliegenden Seiten des Tragrohrs angeordnet sind, kann eine gerade Spundwand erreicht werden. Für die Ausbildung abgewinkelter Spundwände können die Doppel-T-Profile jedoch auch entsprechend am Außenumfang des Rohres versetzt angeordnet werden, so daß beliebige, z.B. auch nichtrechtwinklige, Abwinkelungen der Spundwand erreicht werden können.

Die Doppel-T-Profile können mit einer geringeren axialen Längserstreckung als das Tragrohr hergestellt werden, und tragen dennoch zur erhöhten Biegesteifigkeit des Tragelementes bei. Einer derartigen Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß hohe Biegebelastungen insbesondere im oberen Bereich des Tragelementes, zum Beispiel in einem Hafenbecken, auftreten, und im unteren Bereich in der Sohle die auftretenden Biegemomente durch das Tragrohr alleine aufgefangen werden können. Durch die kürzere axiale Längserstreckung der Doppel-T-Profile kann der Widerstand beim Einrammen verringert werden. Zusätzlich können die unteren Enden der Doppel-T-Profile entsprechend abgeschrägt oder abgetreppt werden, um einen verbesserten Einschneidvorgang in den Boden zu ermöglichen.

Zwischen den Tragelementen können verschiedene bekannte Füllbohlen, zum Beispiel nach Peiner Bauart, Larssen-Bauart oder Krupp-Bauart verwendet werden, die über die jeweiligen erforderlichen Schlösser angeschlossen werden können. 5

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Spundwand gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 - eine entsprechende Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Spundwand gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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Figur 3 - eine Draufsicht und Vorderansicht der Spundwand von Figur 2;

Figur 4 - eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Spundwand gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Ein Tragelement 1 weist gemäß Figur 1 ein Tragrohr 4 auf, an dem zwei Doppel-T-Profile 5 an einander gegenüberliegenden Seiten angeschweißt sind. Die Doppel-T-Profile weisen jeweils zwei Flansche 20, 21 auf, die über einen Steg 15 miteinander verbunden sind. Jeder Flansch weist zwei Flanschhälften 13, 14; 16, mit jeweils einem keulenförmigen Ende auf. Die im folgenden als innere Flanschhälften bezeichneten Flanschhälften 13, 16 sind über ihre keulenförmigen Enden 10, 12 am Außenumfang des Tragrohres 4 angeschweißt. Die Flanschhälften 14, 17 stehen entsprechend ab und weisen vom Tragrohr 4 weg. Ihre keulenförmigen Enden 9, 11 können zum Anschluß von Füllbohlen verwendet werden.

Hierzu kann gemäß Figur 1 und 2 zum Beispiel ein Schloßstahl Peiner Bauart bzw. Peiner Schloßstahl angeschlossen werden, der ein keulenförmiges Ende einer Füllbohle Peiner Bauart aufnimmt. Mehrere Füllbohlen Peiner Bauart werden über ihre keulenförmigen

Enden in bekannter Weise über Schloßstahle 7 miteinander verbunden. Die Füllbohlen 2 können sich dabei gemäß Figur 1 außerhalb des Bereichs zwischen den Doppel-T-Profilen benachbarter Tragelemente erstrecken, oder entsprechend Figur 2 innerhalb dieses Bereichs liegen. Somit ist eine flexible Anpassung des Verlaufs der Spundwand an örtliche Gegebenheiten oder auftretende Kräfte möglich.

Weiterhin kann an das erfindungsgemäße Tragelement über ein Kombi-Schloß 8 eine Larssen-Bohle 3, oder eine Krupp-Bohle angeschlossen
werden. Es ist jeweils nur ein entsprechendes Schloß notwendig, das das keulenförmige Ende 9 des Flansches 14 aufnehmen kann.

Vorteilhafterweise berühren die Stege 15 nicht den Außenumfang des Rohres 4; es ist jedoch auch eine Ausbildung möglich, bei
der die Stege 15 den Außenumfang berühren. Das Verhältnis der
Länge des Steges 15 zum Durchmesser des Tragrohres 4 liegt beispielsweise im Bereich von 0,3 bis 0,9, zum Beispiel 0,4 bis

0 0,8. Sinnvolle Werte liegen beispielsweise im Bereich von 0,5

bis 0,7, beispielsweise auch 0,55 bis 0,65. Bei Verwendung großer Steglängen verringert sich aufgrund der Kreisform des Querschnitts des Tragrohres 4 die Längserstreckung des Tragelementes, da die Verbindungspunkte zwischen den Flanschen und dem

Tragrohr, das heißt die Schweißnähte, sich von der Position der Rohrachse entfernen. Eine zu kleine Steglänge verringert wiederum die Biegesteifigkeit zu sehr.

Das Verhältnis von Flanschlänge zu Steglänge beträgt beispielsweise 0,4 bis 0,8, insbesondere etwa 0,6. Das Verhältnis von

Rohrdurchmesser zu Steglänge kann beispielsweise im Bereich von 1,5 bis 2, insbesondere etwa bei 1,7 liegen.

Gemäß Figur 4 erstrecken sich die Füllbohlen 2 und die Doppel-T-Profile 5 etwa über die gleiche axiale Länge, wobei in der gezeigten
Figur die abgeschrägten Enden der Doppel-T-Profile sich axial etwas weiter erstrecken. Sowohl die Füllbohlen 2 als auch

die Doppel-T-Profile sind jedoch axial deutlich kürzer als die Tragrohre 4, die entsprechend die eigentliche tragende Funktion übernehmen.

Br/he-ko

Claims

1. Tragelement aus Stahl für eine Spundwand, mit einem Tragrohr (4) und am radialen Außenumfang des Tragrohres angeschweißten Zusatzelementen (5) mit Anschlußenden (9, 11) zur Aufnahme von Schlössern (6, 8), dadurch gekennzeichnet, daß
die Zusatzelemente zwei Doppel-T-Profile (5) aufweisen, die jeweils zwei über einen Steg (15) verbundene Flansche (20, 21) aufweisen,
jedes Doppel-T-Profil über die Enden (10, 12) von zwei Verbindungsflanschhälften (13, 16) mit dem Außenumfang des Tragrohres (4) verbunden ist, und
die beiden weiteren Flanschhälften (14, 17) von dem Tragrohr wegweisen, wobei zumindest eine der beiden Flanschhälften (14, 17) das Anschlußende (9, 11) aufweist.

2. Tragelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußenden (9, 11) keulenförmig sind.

3. Tragelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzelemente aus Doppel-T-Profilen bestehen.

4. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide von dem Tragrohr (4) wegweisende Flanschhälften (14, 17) Anschlußenden (9, 11) aufweisen.

5. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Doppel-T-Profile (5) an einander gegenüberliegenden Seiten des Tragrohrs (4) angeordnet sind, und die Flansche der beiden Doppel-T-Profile zumindest weitgehend parallel verlaufen.

6. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-T-Profile über die Enden (10, 12) der Verbindungsflanschhälften (13, 16) direkt an das Tragrohr (4) angeschweißt sind.

7. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (15) der Doppel-T-Profile (5) das Tragrohr (4) nicht berühren.

8. Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-T-Profile (5) sich lediglich über einen Teilbereich der Axiallänge des Tragrohres (4) erstrecken und zumindest ein unteres Ende (18) des Tragrohres (4) freigeben.

9. Tragelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden (19) der Doppel-T-Profile abgeschrägt oder abgetreppt sind.

10. Spundwand mit Tragelementen (1), die in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind, und zwischen den Tragelementen angeordneten Spundwandfüllbohlen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß Tragelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen sind, wobei jedes Doppel-T-Profil (5) mit einem Anschlußende (9) über ein Schloß (6, 8) mit einer Spundwandfüllbohle (2, 3) verbunden ist.

11. Spundwand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (20, 21) der Doppel-T-Profile der Tragelemente in der seitlichen Richtung verlaufen und zumindest weitgehend auf zwei parallelen Geraden, einer vorderen Geraden und einer hinteren Geraden, liegen.

12. Spundwand nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spundwandfüllbohlen zwischen vorderen Flanschhälften (14) der Doppel-T-Profile (5) angeordnet sind und die hinteren Flanschhälften (17) der Doppel-T-Profile freiliegen.

13. Spundwand nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbohlen (2, 3) eine zumindest annähernd gleiche vertikale Erstreckung wie die Doppel-T-Profile der Tragelemente aufweisen.

14. Spundwand nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Füllbohlen (2) nach Peiner Bauart vorgesehen sind, die über Schloßstähle (6) Peiner Bauart mit den keulenförmigen Enden (9) der Flanschhälften (14) der Doppel-T-Profile verbunden sind.

15. Spundwand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Füllbohlen (2) Peiner Bauart über Schloßstähle (7) Peiner Bauart miteinander verbunden sind, die innerhalb oder außerhalb eines Bereichs zwischen den Doppel-T-Profilen benachbarter Tragelemente liegen.

16. Spundwand nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Füllbohlen nach Larssen-Bauart (3) oder Krupp-Bauart vorgesehen sind, die über Kombischlösser (8) mit den keulenförmigen Enden (9) der Doppel-T-Profile (5) verbunden sind.