DE3620650A1

DE3620650A1 - Method for producing multi-storey underground structures, in particular underground garages

Info

Publication number: DE3620650A1
Application number: DE19863620650
Authority: DE
Inventors: Edmund Hertle
Original assignee: Alfred Kunz and Co; Alfred Kunz GmbH and Co
Current assignee: Alfred Kunz and Co; Alfred Kunz GmbH and Co
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-12-23

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrgeschossiger unterirdischer Bauwerke, vorzugsweise von Tiefgaragen, in einem Gelände mit hohem Grundwasserspiegel.The invention relates to a method for manufacturing multi-storey underground structures, preferably from Underground car parks, in an area with a high water table.

Nach üblichen Verfahren werden derartige Bauwerke im Schutze einer zuvor erstellten offenen Baugrube errichtet, die in üblicher Weise durch Baugrubenverbauwände gesichert sein kann. Um jedoch in einer derartigen offenen Baugrube ausgehend von in die Baugrubensohle eingebrachten Fundamenten oder von einer Sohlplatte das Bauwerk im Trockenen errichten zu können, ist bei entsprechend hohem Grundwasserspiegel eine Grundwasserab senkung erforderlich. Erfolgt aber eine Grundwasserabsenkung, lassen sich Setzungen in der Nähe der Baugrube nicht vermeiden, so daß es häufig eine Forderung ist, das Bauwerk ohne Grund wasserabsenkung zu erstellen.Buildings of this type are protected under customary methods a previously created open excavation pit, which is in can be secured in the usual way by construction pit shoring walls. However, in order to start in such an open construction pit foundations placed in the base of the pit or from a The soleplate is able to erect the structure in the dry with a correspondingly high groundwater level lowering required. However, if the groundwater is lowered, settlement near the construction pit cannot be avoided, so that it is often a requirement, the building for no reason to create water subsidence.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung mehrgeschossiger unterirdischer Bauwerke vorzuschlagen, nach dem sich diese im ungestörten Grundwasserbereich ohne Eingriff in den Grundwasserhaushalt derart herstellen lassen, daß keine Setzungen in der Umgebung des Bauwerks zu befürchten sind.The object of the invention is a method for the production propose multi-story underground structures, according to which is in the undisturbed groundwater area without intervention in the groundwater balance so that none Settlements in the vicinity of the building are to be feared.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gat tungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß zunächst eine geschlossene, bis unter die spätere Sohle des Bauwerks reichende Baugrubenver bauwand ohne Erdaushub niedergebracht und nach entsprechendem Erdaushub eine auf diese abgestützte deckelartige Deckwandung oder Deckplatte aus Beton erstellt wird, daß der Boden unter der Deck wandung bis zur Tiefe der ersten Geschoßdecke ausgehoben, in dem durch den Bodenaushub gebildeten Hohlraum ein Luftüberdruck durch Preßluft erzeugt und auch während des weiteren Erdaushubs und der Erstellung der weiteren Geschoßdecken aufrechterhalten und auf dem entsprechend planierten Boden die erste Geschoßdecke aus Beton erstellt und durch Zuganker mit der Deckwandung verbun den wird, daß sodann der Boden unter der ersten Geschoßdecke bis zu dem Planum der zweiten Geschoßdecke ausgehoben, diese auf dem Planum erstellt und auch diese durch Zuganker mit der Deckwan dung verbunden und so fort bis zur Erstellung der Sohlplatte aus Beton auf der Baugrubensohle, die nicht mit der Deckwandung ver bunden wird, und daß ausgehend von der Sohlplatte die Geschoß decken in Ausnehmungen und/oder Randausnehmungen durchsetzende und/oder im Bereich von deren Rändern verlaufende Säulen oder Pfeiler aus Beton errichtet und die Geschoßdecken auf diese bzw. auf mit diesen verbundenen Konsolen abgestützt werden.According to the invention, this object is achieved with a gat method in accordance with the invention in that a closed, Construction pit ver. reaching under the later sole of the building Construction wall brought down without excavation and according to the corresponding Excavation of a cover-like cover wall supported on this or Cover plate made of concrete that the floor under the deck wall to the depth of the first floor, in which an air overpressure formed by the excavation generated by compressed air and also during the further excavation and the creation of the further floor ceilings and on the appropriately leveled floor the first floor ceiling made of concrete and connected to the top wall by tie rods That is, then the floor under the first floor to to the level of the second floor, this on the Planum created and this also by tie rods with the deck wall connected and so on until the creation of the soleplate Concrete on the base of the excavation pit, which does not ver with the top wall is tied, and that starting from the floor slab the floor cover penetrating in recesses and / or marginal recesses and / or columns running in the area of their edges or Pillars made of concrete and the floors on this or are supported on consoles connected to these.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich mehrgeschossige unterirdische Bauwerke, wie Tiefgaragen, im ungestörten Grund wasserbereich und ohne Eingriff in den Grundwasserhaushalt in wirtschaftlicher Weise erstellen.Multi-storey buildings can be constructed using the method according to the invention underground structures, such as underground garages, in the undisturbed ground water area and without interfering with the groundwater balance in create economically.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dann mit beson derem Vorteil ausgeführt werden, wenn in einem bebauten Bereich mit hohem Grundwasserspiegel, also beispielsweise in Seenähe, in einem weichen Untergrund, der beispielsweise aus Ton oder Schluff besteht, eine Tiefgarage oder ein anderes unterirdisches Bauwerk errichtet werden soll, wobei auf eine Grundwasserabsen kung zum Schutze in der Nähe stehender Bauwerke verzichtet wer den muß. Nach dem Niederbringen der Baugrubenverbauwände wird nach Ausheben einer entsprechend flachen Grube die auf den Bau grubenverbauwänden abgestützte Deckwandung beispielsweise als Stahlbetonplatte errichtet. Anschließend wird der Boden unter dieser Deckwandung in bekannter Weise bis zur Ebene der ersten Geschoßdecke ausgehoben, wobei durch Preßluft ein Überdruck erzeugt wird, um das Eindringen von Grundwasser zu verhindern. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein Grundwassereintritt durch die Baugrubenverbauwände hindurch völlig oder nahezu völlig unterbunden und ein Grundwassereintritt unter die Unterkante der Baugrubenverbauwände hindurch durch das Erdreich stark gedros selt ist, so daß mit relativ niedrigen Überdrücken gearbeitet werden kann. Dabei braucht erst bei entsprechendem Bedarf mit Luftüberdruck gearbeitet zu werden, wobei der Luftüberdruck den jeweiligen Grundwasserverhältnissen anzupassen ist, um diesen möglichst niedrig halten zu können.The method according to the invention can then especially with which can be carried out when in a built-up area with a high water table, e.g. near the lake, in a soft surface, for example made of clay or There is silt, an underground car park or another underground one Structure to be erected, with a groundwater drain to protect nearby structures that must. After bringing down the construction pit shoring walls after excavating a correspondingly shallow pit on the building pit wall supported top wall for example as Reinforced concrete slab erected. Then the floor is under this top wall in a known manner up to the level of the first Floor ceiling excavated, whereby an excess pressure by compressed air is generated to prevent groundwater from entering. It should be borne in mind that groundwater can enter through the pit walls completely or almost completely prevented and groundwater entry below the lower edge of the Construction pit shoring walls heavily threshed through the soil selt is, so that worked with relatively low pressures can be. You only need to do this if necessary Air pressure to be worked, the air pressure the respective groundwater conditions is to be adapted to this to keep it as low as possible.

Die Deckwandung und auch die einzelnen Geschoßdecken lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in besonders einfacher Weise erstellen, da diese jeweils unmittelbar auf dem planierten Boden errichtet werden.The top wall and also the individual floor ceilings can be by the method according to the invention in a particularly simple manner Create way, as these are each directly on the leveled Ground to be erected.

Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist vorgesehen, daß im mittleren Bereich der Baugrube vor Beginn des Erdaushubes einen Schacht begrenzende Baugrubenverbauwände bis in eine eine aus reichende Verankerung gewährleistende Tiefe niedergebracht und im unteren Endbereich der Schachtwandung eine Platte aus dichten dem Material, vorzugsweise Beton, beispielsweise durch Injektion durch niedergebrachte Lanzen, gebildet wird, daß der Schacht innerhalb der Baugrubenverbauwände bis in den Bereich der Bau werkssohle ausgehoben und auf der dadurch gebildeten Sohle eine Schachtsohlplatte aus Beton errichtet wird, daß auf der Schacht sohlplatte Säulen oder Pfähle aus Beton errichtet und diese mit konsolenartigen Anschlüssen für die Geschoßdecken versehen wer den, daß dann die deckelartige Deckplatte errichtet und in ihrem mittleren Bereich auf den Säulen abgestützt wird und daß die Geschoßdecken mit den konsolartigen Anschlüssen der Säulen ver bunden und die den Schacht begrenzende Baugrubenverbauwand fort schreitend mit dem Erdaushub abgebrochen wird. Dieser mittlere Schacht wird in herkömmlicher Weise erstellt und ausgeschachtet, wobei die dadurch erstellte Baugrube nach unten hin durch die Platte aus dichtendem Material, die beispielsweise durch Zement injektion erstellt worden ist, abgedichtet ist. Die auf der Schachtsohlplatte errichteten Säulen stützen die Deckplatte in ihrem mittleren Bereich ab. Weiterhin dienen diese dem Anschluß der einzelnen Geschoßdecken.According to an inventive further development, it is provided that middle of the construction pit before excavation begins Shaft-limiting construction pit shoring walls down to one sufficient anchorage ensuring depth and in the lower end of the shaft wall, a plate made of sealed the material, preferably concrete, for example by injection by lowered lances, that the shaft is formed within the construction pit shoring walls to the area of construction excavated and a sole on the sole thus formed Manhole base plate made of concrete that is built on the manhole base plate columns or piles made of concrete and these with who provide console-like connections for the ceilings the one that then builds the lid-like cover plate and in it middle area is supported on the columns and that the Floor ceilings with the console-like connections of the columns ver bound and the construction pit shoring wall delimiting the shaft in progress with the excavation. This middle one Manhole is created and excavated in a conventional manner, the construction pit created thereby downwards through the Slab of sealing material, for example by cement injection has been created, is sealed. The one on the Columns erected in the shaft base support the cover plate in their middle range. These are also used for connection of the individual floor ceilings.

Die schachtartigen Baugrubenverbauwände werden so tief ausge führt, daß sie eine zusätzliche Verankerung gegen den Auftrieb und damit ein Aufschwimmen des Bauwerks bilden.The shaft-like construction pit shoring walls are so deep leads to an additional anchorage against buoyancy and thus form a floating structure.

Die Baugrubenverbauwände können aus mit Überlappung niederge brachten Bohrpfahlwänden gebildet werden. Sie können darüber hinaus auch aus Schlitzwänden oder Spundwänden bestehen. Handelt es sich bei dem Bauwerk um eine Tiefgarage, werden die Geschoß decken zweckmäßigerweise spiralig miteinander verbunden. The construction pit shoring walls can be made with overlap brought bored pile walls are formed. You can about it also consist of diaphragm walls or sheet piling. Act if the building is an underground car park, the storeys expediently connected spirally together.

Der mittlere Schacht kann auch in Senkkasten-Bauweise (Caisson) niedergebracht werden. Die Schachtwände bestehen dann zweckmäßi gerweise aus Spundwänden.The central shaft can also be constructed in a caisson design (caisson) be brought down. The shaft walls are then functional partly from sheet piling.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigenAn embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. In this show

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Baugrube zur Erstellung einer Tiefgarage mit bereits erstelltem, ausüberschnittenen Bohrpfahl wänden bestehendem mittlerem Schacht, Fig. 1 is a plan view of the excavation to create a parking garage with already You Create, ausüberschnittenen bored pile walls existing intermediate shaft,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Baugrubengelände nach Fig. 1 im Bereich des mittleren Schachtes, Fig. 2 is a vertical section through the pit area in FIG. 1 in the region of the central shaft,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf die Baugrube mit äußerer, aus über schnittenem Bohrpfählen bestehender Baugrubenverbauwand. Fig. 3 is a plan view corresponding to FIG. 1 of the construction pit with an external construction pit shoring wall consisting of cut bored piles.

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch das Baugruben gelände nach Fig. 3 nach Erstellung des zentralen Stützsäulenkreises und der auf diesem und der äußeren Baugrubenverbauwand abgestützten Deckplatte, Fig. 4 is a vertical section through the ground excavation of Fig. 3 after the creation of the central support columns circuit and supported on the latter and the outer Baugrubenverbauwand cover plate,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Baugrube nach Fig. 3 mit geschoßweisem Erdaushub, Fig. 5 is a plan view of the pit of Fig. 3 with geschoßweisem excavation,

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die ausgehobene Baugrube mit fertiggestellten Geschoßdecken und betonierter Sohlplatte, Fig. 6 is a vertical section through the excavated pit with the finished floor slabs and concreted floor slab,

Fig. 7 den Anschluß einer Geschoßdecke an eine Stützsäule des zentralen Säulenkreises und Fig. 7 the connection of a floor to a support column of the central column circle and

Fig. 8 einen Schnitt durch die Schleusenkammern zur Aufrechterhaltung des Überdrucks in der Baugrube. Fig. 8 shows a section through the lock chambers to maintain the excess pressure in the excavation pit.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die erste Phase der Erstellung einer Tiefgarage in einem seenahen Gelände mit hohem Grundwasserspie gel. Zunächst wird im mittleren Bereich der späteren Baugrube eine flache Grube 1 ausgehoben, auf deren Planum auf einem Kreis angeordnete überschnittene Bohrpfähle 2 niedergebracht werden, die eine zylindrische Baugrubenverbauwand 3 für den zentralen Schacht 4 bilden. Die überschnittenen Bohrpfähle werden beträcht lich tiefer ausgeführt als die spätere Baugrubensohle 5, 6. Im unteren Bereich der durch die überschnittenen Bohrpfähle gebil deten zylindrischen Baugrubenverbauwand wird durch Zementinjek tion mit Lanzen eine Dichtungswand 7 eingebracht. Auf diese Dichtungswand 7 kann ebenfalls durch Zementinjektionen eine zweite Dichtungswand 8 aufgebracht werden, die die Dichtigkeit erhöht. Anschließend wird im Schutze der zylindrischen Baugru benverbauwand 3 der Boden mit Wasserhaltung bis zur Sohle 6 ausgehoben. Auf der Sohle 6 wird sodann eine Sohlplatte 9 aus Stahlbeton errichtet. Diese Sohlplatte 9 bildet das Fundament für auf einer Kreislinie im Abstand angeordnete Pfähle oder Säulen 10 aus Beton. Figs. 1 and 2 show the first stage of creating a parking in a insubric lake area with a high ground water Spie gel. First, a shallow trench 1 is excavated in the middle region of the later excavation, arranged on the track formation on a circular secant piles 2 are drilled, which form a cylindrical excavation wall 3 for the central shaft 4 . The overcut bored piles are made considerably lower than the subsequent construction pit 5 , 6 . In the lower area of the cylindrical construction pit shoring wall formed by the overcut bored piles, a sealing wall 7 is introduced by cement injection with lances. A second sealing wall 8 , which increases the tightness, can also be applied to this sealing wall 7 by cement injection. Subsequently, under protection of the cylindrical Baugru benverbauwand 3, the ground with water drainage is raised up to the base 6 . A sole plate 9 made of reinforced concrete is then erected on the sole 6 . This base plate 9 forms the foundation for piles or columns 10 made of concrete arranged at a distance on a circular line.

Während oder nach der Erstellung des mittleren Schachtes 4 wird die aus überschnittenen Bohrpfählen 12 bestehende äußere Bau grubenverbauwand 13 niedergebracht. Anschließend wird die Deck platte 14 aus Stahlbeton nach entsprechendem Erdaushub unmittel bar auf dem planierten Boden errichtet, die sich mit ihrem äußeren Randbereich auf den überschnittenem Bohrpfählen 12 der äußeren Baugrubenverbauwand und mit ihrem inneren, durch eine zentrale Aussparung gebildeten Rand auf den in dem Schacht 4 erstellten Säulen 10 abstützt. Die mittlere Aussparung der Deck platte 14 wird durch eine aufgesetzte Deckplatte 15 geschlossen. Nach dem Erstellen der Deckplatte 14 wird unter dieser der Boden bis zu dem Planum der ersten Geschoßdecke 16 ausgehoben. Auf dem Planum wird sodann die erste Geschoßdecke 16 erstellt und mit ihrem inneren Randbereich an die Konsolen 17 der Säulen 10 an geschlossen.During or after creation of the central shaft 4, which consists of cut piles 12 above outer construction is grubenverbauwand 13 drilled. Subsequently, the cover plate 14 made of reinforced concrete is built immediately after appropriate excavation bar on the leveled soil, which with its outer edge area on the overlapped bored piles 12 of the outer pit wall and with its inner edge formed by a central recess on the in the shaft 4th created columns 10 supports. The middle recess of the cover plate 14 is closed by an attached cover plate 15 . After the cover plate 14 has been created, the floor is lifted up to the level of the first floor ceiling 16 . The first floor ceiling 16 is then created on the formation and closed with its inner edge region to the consoles 17 of the columns 10 .

Mit dem Aushub wird fortschreitend auch die die Schachteinfas sung bildende zylindrische Baugrubenverbauwand 3 abgebrochen. Die Geschoßdecke 14 wird durch Zuganker 18 mit der Deckplatte 14 tragend verbunden. Die Zuganker befinden sich im äußeren Bereich der Geschoßdecke 16, die in ihrem inneren Bereich auf den zentralen Säulen 10 abgestützt ist.With the excavation progressively the cylindrical building pit wall 3 forming the shaft enclosure is broken off. The floor ceiling 14 is connected to the cover plate 14 by tie rods 18 . The tie rods are located in the outer region of the floor ceiling 16 , which is supported on the central pillars 10 in its inner region.

Nach Erstellen der ersten Geschoßdecke 16 wird unter dieser mit dem Erdaushub fortgefahren, und zwar bis zu dem Planum der zwei ten Geschoßdecke 17. Diese wird sodann in entsprechender Weise erstellt und mit den Säulen 10 verbunden und über Zuganker 19 an die Deckplatte 14 angehängt. Die Geschoßdecke 18 wird in ent sprechender Weise erstellt.After creating the first floor slab 16 , the excavation is continued under this, up to the formation of the two th floor slab 17th This is then created in a corresponding manner and connected to the columns 10 and attached to the cover plate 14 via tie rods 19 . The floor ceiling 18 is created accordingly.

Anschließend wird nach Erreichen der Baugrubensohle 5 die Sohl platte 20 aus Beton erstellt. Auf der Sohlplatte 20 werden im Randbereich Säulen errichtet, auf die sodann die Geschoßdecken 16 bis 18 abgestützt werden. Die durch den Erdaushub freigeleg ten äußeren Baugrubenverbauwände werden mit einer Betonverklei dung versehen. Subsequently, the bottom plate 20 is made of concrete after reaching the construction pit sole 5 . Columns are erected on the base plate 20 in the edge area, on which the floors 16 to 18 are then supported. The outer excavation shoring walls exposed by the excavation are provided with a concrete cladding.

Der Abtransport des Aushubs kann durch kleine LKW erfolgen. Um in dem Baugrubenbereich entsprechend dem hydrostatischen Druck des Grundwassers einen Luftüberdruck aufrechterhalten zu können, sind Schleusen 24, 25 für Personen und Fahrzeuge vorgesehen.The excavation can be removed by small trucks. In order to be able to maintain an air overpressure in the construction pit area in accordance with the hydrostatic pressure of the groundwater, locks 24 , 25 are provided for people and vehicles.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Beschriftungen der Zeichnungsfiguren verwiesen.To further explain the method according to the invention refer to the labels on the drawing figures.

Claims

1. Process for the production of multi-storey underground structures, preferably underground garages, in an area with a high groundwater level, characterized in that
that first a closed excavation shoring wall reaching below the subsequent floor of the structure is brought down without excavation and after appropriate excavation a lid-like cover wall made of concrete is supported on the leveled ground,
that the ground is dug under the top wall to the depth of the first floor ceiling, creates an air pressure in the cavity formed by the excavation and maintained during the further excavation and the development of the other floor ceilings and created the first floor ceiling of concrete on the appropriately leveled floor and is connected to the top wall by tie rods,
that then the floor under the first floor is excavated up to the level of the second floor, this is created on the level and this is also connected to the top wall by tension anchors
and so on in accordance with the above procedural steps until the base plate is made of concrete on the base of the excavation pit, which is not connected to the cover wall,
and that starting from the floor slab, the storey ceilings are constructed in recesses and / or edge recesses by means of concrete columns and / or pillars running in the region of their edges, and the storey ceilings are supported on these or on brackets connected to them.

2. The method according to claim 1, characterized in that
that in the middle area of the construction pit, before the start of excavation, a shaft-delimiting construction pit construction walls are brought down to a sufficient anchoring depth, and in the lower end area of the shaft wall a plate of sealing material, preferably concrete, is formed, for example by cement injections by lowered lances,
that the shaft is excavated within the construction pit shoring walls up to the area of the building base and a concrete base plate is erected on the base thereby formed,
that concrete pillars are erected on the shaft base plate and these are provided with console-like connections for the floor ceilings,
that the lid-like cover plate is then erected and supported in its central area on the columns
and that the floor ceilings are connected to the console-like connections of the pillars and that the construction pit shoring wall delimiting the shaft is progressively broken off with the excavation.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pit construction walls with overlap or Intersection of bored piles will.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pit construction walls made of diaphragm walls or bung walls are formed.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the floor ceilings spiral together get connected.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the wall delimiting the central shaft with a caisson is brought down.

7. The method according to claim 6, characterized in that the the pit wall forming the shaft wall from a Sheet pile exists.