DE3127350A1

DE3127350A1 - Verfahren zur befestigung und/oder stabilisierung von boeden

Info

Publication number: DE3127350A1
Application number: DE19813127350
Authority: DE
Inventors: Hans 8202 Bad Aibling Ribbert
Original assignee: Individual
Current assignee: Sidla & Schoenberger Erdbaugesellschaft Mbh 8359
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1983-01-27
Also published as: CH661078A5; IT1151926B; DE3127350C2; IT8222328A0; FR2509341A1; IT8222328A1

Description

Verfahren zur Befestigung und/oder Stabilisierung von Böden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung und/oder Stabilisierung von Böden, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegeben ist.

Es ist bekannt, daß instabile Böden, die beispielsweise an Rutschhängen oder in Baugruben oder dergleichen vorliegen, dadurch verfestigt werden können, daß man die Böden in Abständen mit einer flüssigen Zementmasse injiziert. Mit dieser Injektionstechnik werden an sich gute Erfolge erzielt. In bestimmten Fällen ist sie jedoch unzureichend, weil die unter Druck injizierte Flüssigkeit in die Gebiete des Bodens ausweicht, an denen der Strömungswiderstand gering ist. Dies hat zur Folge, daß bestimmte verfestigte und zusammenhängende Teile des Erdreiches nicht von der Injektionsmasse durchdrungen werden. Diese zunächst harten und festen Teile des Erdreiches können aber im Laufe der Zeit infolge von Erosxonsvorgangen, durch Eindringen von Wasser oder auch durch biologische Einwirkungen (Humus säuren .) ihre Festigkeit verlieren und instabil werden. Diese nicht von dem Injektionsmaterial durchdrungenen Bereiche erweisen sich damit langzeitig als Gefahrenquellen.

Um bei solchen Böden, die für eine gleichmäßige Durchdringung mit Injektionsmaterial nicht geeignet sind, Bodeninstabilitäten zu vermeiden, wurde bislang der ungeeignete Boden entfernt und ausgetauscht. Insbesondere bei Baugruben wurden solche Böden in entsprechender Tiefe ausgehoben, abgefahren und durch besser geeignete Böden, beispielsweise durch Kies oder durch Schotter, ersetzt. Dieses Verfahren ist schon wegen der erheblichen zu transportierenden Mengen aufwendig und teuer. Weiterhin ist es wenig umweltfreundlich, denn einmal muß der für eine Injektionsverfestigung ungeeignete Baugrund abgefahren und deponiert werden, andererseits muß geeigneter Baugrund an anderer Stelle abgebaut werden.

c die Angabe

lt> Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend-eanes ,Verfahrens zur Verfestigung oder zur Stabilisierung von Böden, die bei einer Injektion nicht gleichmäßig von der Injektionsflüssigkeit durchdrungen werden, das eine vollständige Bodenverfestigung ermöglicht und ohne einen Austausch des ausgehobenen Bodens auskommt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Verfahren gelöst, das erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. 30

Die Erfindung sieht vor, daß der ungeeignete Baugrund in einzelnen Abschnitten ausgehoben wird und jeweils das Material eines solchen, ausgehobenen Abschnittes behandelt und verfestigt wird. Da sozusagen der ungeeig- ° nete Baugrund in kleinen Portionen bearbeitet wird, kann dieser Bearbeitungsprozeß unmittelbar neben der Baustelle oder, bei großen Baugruben, auch innerhalb der Baustelle vorgenommen werden. Größere Transportstrecken werden

damit vermieden. Der jeweils ausgehobene Baugrund wird mit einer Flüssigkeit getränkt bzw. besprüht, die relativ schnell verfestigt. Einzelne Bereiche des Baugrundes, die relativ fest zusammenhängend sind, werden durch Auseinanderdrücken bzv. Stampfen des Aushubs zerteilt und damit beseitigt. Es wird also erreicht, daß die aufgesprühte Flüssigkeit das gesamte Aushubmaterial gleichmäßig durchdringt.

Das so durchtränkte Material wird je nach den Bedürfnis-. sen ganz oder teilweise wieder in die Baugrube eingefüllt,

Als Flüssigkeit, die zur Verfestigung des Aushubs dient, wird vorzugsweise Flüssigzement mit einem Zusatz von Silikat verwendet.

Zum Auseinanderdrücken und Stampfen des Aushubs können grundsätzlich entsprechende Maschinen eingesetzt werden. Einfacher und praktischer ist jedoch, das ausgehobene Material mit der Schaufel des Baggers zu bearbeiten, der den Aushub besorgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat mehrere Vorteile. Einmal vermeidet man durch das chargenweise Ausheben und Zurückbefördern des getränkten Aushubes teuere und aufwendige Abstützungen der Baugrube bzw. des ausgehobenen Grabens β Dadurch wird mit kostensparenden Mitteln eine Einsturzgefahr vermieden.

Der Weg zwischen Baugrube und abgelegtem Aushub ist sehr kurz. Würde, wie es im Stand der Technik üblich ist, die ganze Baugrube ausgehoben und der gesamte ausgehobene Baugrund neben der Baugrube abgelegt, so wäre ein grösserer Transportweg unumgängliche Der früher notwendige Einsatz von Lastkraftwagen zum Abtransport von Aushub und zum Antransportieren von Austauschmassen ist nicht mehr erforderlich.

Die gewünschte Festigkeit des Bodens kann sehr genau und präzise gewählt werden, indem die zugeführte Menge an Verfestigungsflüssigkeit bestimmt wird. Dies ist bei der bislang üblichen Bodeninjektionstechnik nicht 5 ohne weiteres möglich, da die injizierte Zementmenge gerade bei schwierigen Böden unkontrolliert abfließt, je nach dem welche Aufnahmefähigkeit der Boden in der Nähe des Injektionsloches hat.

Das erfindungsgemäßs Verfahren hat ferner den Vorteil, daß beim Wiedereinfüllen des getränkten Aushubs in die Baugrube bzw. in den Graben die aufgesprühte Flüssigkeit auch in die Nachbarbereiche der Baugrube bzw. des Grabens eindringt und dadurch das zurückbeförderte Bodenmaterial fest mit den Wandungsbereichen der Baugrube bzw. des Grabens verbindet.

Aus diesem Grunde wird das Verfahren besonders vorteilhaft zur Stabilisierung von Hängen angewendet. 20

Bei der Verfestigung von Hängen stellt in der Regel der Abfluß von Wasser, beispielsweise Regenwasser, das größte Problem dar. Das unter der Bodenoberfläche fliessende Wasser macht den Boden instabil und führt zu Rutschungen. Zur Stabilisierung eines Hanges ist man dementsprechend bestrebt, das Wasser durch Drainagen abzuleiten und in kontrollierten Bahnen zu führen.

Zu diesem Zweck werden gewöhnlich in regelmäßigen Ab-

ständen in Berg-Tal-Richtung Gräben angelegt. In diesen Gräben werden Drainagerohre eingelegt und die Gräben dann mit Beton, beispielsweise Einkorn-Beton, oder auch mit Schotter aufgefüllt. Das Wasser sammelt sich in diesen Gräben und fließt im wesentlichen durch die Draina.gerohre

kontrolliert ab.

Bei dem bekannten Verfahren muß zunächst der Grabenaushub

abgefahren und der Graben mit Stützwänden abgestützt werden. Weiterhin mußte eine nicht geringe Menge von Beton angefahren und gemischt werden, was zusätzliche Kosten verursacht.
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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Verfestigung bzw. Stabilisierung von Hängen entfällt wiederum die Abfuhr des Grabenaushubes, außerdem wird der Grabenaushub selber zur Herstellung von verfestigtem Material verwendet, was die Kosten des bislang eingesetzten Betons erspart.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Verfestigung bzw. Stabilisierung von Hängen wird also in der üblichen Veise ein Graben in Berg-Tal-Richtung gezogen. Abweichend von dem bislang bekannten Verfahren wird aber der Grabenaushub bzw, ein Teil des Grabenaushubes mit einer verfestigenden Flüssigkeit besprüht und anschließend in den Graben wieder eingefüllt. Auf den _so verfestigten Grabenboden wird vorzugsweise eine Schotterfilterschicht aufgebracht. Diese Schotterschicht erspart das arbeitsintensive Verlegen von "Oral nagerohren·

Bei dieser Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens

f°\ nc

^° verbindet sich auch die Flüssigkeit des durchtränkten Aushubes nach dem Rückfüllen der Bodenchargen mit den Seitenwandbereichen und führt zu einer außerordentlich stabilen, einheitlichen Verbindung.

on

° Durch.die beschränkte Länge des Greifarmes von Grabenbaggern kann der Bodenaushub nur bis zu einer bestimmten Tiefe vorgenommen werden. Soll bei stark gefährdeten Hängen die Bodenverfestigung noch, verstärkt werden, so kann zusätzlich eine Injektionsverankerung in größerer Tiefe vorgenommen werden. In diesem Fall bildet der verfestigte Boden der Gräben einzelne Erdbeton-Entwässerungscheiben, die dazwischen liegenden Injektionsverankerungen bilden ebenfalls Stützscheiben für das Hang-

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gut.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben ° und näher erläutert.

Es zeigen:

Figuren 1 und 2 die Verfestigung des Bodens einer Baugrube

Figur 3 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Befestigung von Hängen.

Figur 1 zeigt schematisch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit eii£m Bagger 1 wird eine Grube 2 ausgehoben. Der Aushub 3 wird unmittelbar neben der Baugrube 2 angelegt. Der Aushub 3 wird mit einem Flüssigzement h besprüht, der in einem Tankwagen 5 an die

Baustelle herangefahren wird. Davor oder während des Besprühens wird der Aushub 3 mit der Schaufel 6 des Baggers auseinandergedrückt oder gestampft, sodaß einzelne, verfestigte Bereiche des Aushubes 3 zerfallen und die Zementflüssigkeit 4 den Aushub in vollem Umfange durchtränkt. Das so durchtränkte ausgehobene Material wird anschließend wieder in die Baugrube 2 eingefüllt, um darin einen festen Boden zu bilden. Da beim Wiedereinfüllen die Zementflüssigkeit k noch nicht abgebunden hat, kann sie in die Wände 7 der Baugrube eindringen und auch

dort eine feste Verbindung schaffen.

Wie in der Figur 1 dargestellt ist, wird der Aushub unmittelbar neben der Baugrube 2 angelegt und behandelt,

sodaß kein besonderer Transport des Aushubes notwendig 35

ist.

Figur 2 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei größeren Baugruben, die mit einem festen Boden

versehen werden sollen. Mit dem innerhalb der Baugrube 2 befindlichen Bagger 1 wird das Bodenmaterial ausgehoben, mit Zementflüssigkeit besprüht und anschließend wieder verfüllt. Hierbei wird der Boden der Baugrube 2 in einzelnen Abschnitten 10, 11, 12, 13 ausgehoben, behandelt und wieder eingefüllt. Dabei kann der Aushub des Abschnittes 13 auf dem bereits verfestigten Abschnitt 12 abgelegt und in der bereits beschriebenen Weise behandelt werden.
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Die Figur 3 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfestigung bztio Stabilisierung von Hängen.

Mit dem Bagger 1 wird ein Graben 7 ausgehoben. Ein Teil des ausgehobenen Materials 3 wird mit Zementflüssigkeit k besprüht und durchtränkt. Es wird anschließend mit dem Bagger wieder auf dem Boden des Grabens eingefüllt und bildet eine verfestigte Bodenschicht 8. Auf diese verfestigte Bodenschicht 8 wird als Drainage eine Schotterschicht 9 aufgefüllt« Auf diese Schotterschicht 9 wird dann der unbehandelte Aushub geschüttet, sodaß der Graben wieder geschlossen ist. Die in der Tiefe liegende Schotterschicht 9 stellt die Drainage dar,

^° durch die der Hang zuverlässig entwässert wird. Da unterhalb der Drainageschicht 9 die verfestigte Bodenschicht ß vorhanden ist, ist nicht zu befürchten, daß das durch die Schotterschicht 9 fließende Wasser Erosionen im Hang hervorruft, die andernfalls zu Instabilitäten

und der Gefahr eines Hangrutsches führen würden.

Zwischen den Gräben oder auch in den Gräben kann eine |

weitere Injektionsverankerung vorgesehen sein, die noch

weiter in die Tiefe des Bodens führt und dadurch eine J

erhöhte Verfestigung des Bodens bewirkt.

anwalt

<40-

Leerseite

Claims

Dipl.-!ng. H. MITSCHERLICH Λ.¹..'' ' ^:..^: : ⁰A⁰* MÜNCHEN

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN * SteinsdorfstroßelO

Dr.rer.not. W. KÖRBER °® ⁽⁰⁸⁹⁾ ' ^{29 66}

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

10. Juli 1981

Hans Ribbert

Unterheufeld 11 .

SE/pu

8202 Bad Aibling

P_a_t_e_n_t_-_Ansprüche

1. Verfahren zur Befestigung und/oder Stabilisierung von Böden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Ausheben eines ersten Abschnittes des zu verfestigenden Bodens und Ablegen des ausgehobenen Bodens neben dem zu verfestigenden Bereich;

b) Besprühen des ausgehobenen Bodens mit einer schnell verfestigenden Flüssigkeit 5

c) Auseinanderdrücken bzw. Stampfen des mit Flüssigkeit getränkten ausgehobenen Bodens;

d) Viedereinfüllen des noch nassen, getränkten Bodens in den ausgehobenen Bereich;

e) Wiederholung der Schritte a) bis d).

2. Verfahren nach Anspruch i_} dadurch gekennzeichnet, daß als verfestigende Flüssigkeit Flüssigzement mit einem Silikatzusatz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auseinanderdrücken bzw. Stampfen mit Hilfe der Schaufel eines Baggers ausgeführt wird.

h. Vorfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verfestigung von Hängen, gekennzeichnet durch a) Aushub eines Grabens in Berg-Tal-Richtung in einzelnen Abschnitten;

b) Besprühen des in einem Abschnitt ausgehobenen Bodenmaterials mit einer verfestigenden Flüssigkeit;

c) Teilweises Wiederexnfüllen des getränkten Bodenmaterials in den Graben;

d) Auflegen von Dreinagemitteln auf den verfestigten Gra— benboden;

e) Auffüllen des Grabens.

5. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß auf den verfestigten Grabenboden eine Schicht aus Schotter aufgelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem verfestigten Grabenboden Dj&ina ge rohre verlegt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich an einzelnen Stellen eine Injektionsverankerung durchgeführt wird.