DE4106160A1 - Verfahren zur herstellung von untergeschossen unter ein bestehendes gebaeude - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Unterge­ schossen unter ein bestehendes Bauwerk oder Gebäude.

Insbesondere in städtischen Bereichen besteht häufig das Bedürf­ nis unter ein bestehendes Gebäude weitere Untergeschosse zu er­ richten, um in diesen die Haustechnik unterzubringen oder um Stellplatz für Fahrzeuge, also eine Tiefgarage, zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftlich durchführbares Verfahren zur Herstellung von Untergeschossen unter ein bestehen­ des Bauwerk oder Gebäude vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß beidseits der bestehen­ den tragenden Wände des Gebäudes Wurzelpfähle niedergebracht, die Wände mindestens im Bereich dieser Wurzelpfähle horizontal angeschnitten und zu ihrer Abfangung über Träger auf den Wurzel­ pfählen abgestützt werden, daß ausgehend von einer seitlichen Baugrube unter der Sohle oder Sohlplatte des Gebäudes bzw. des Kellergeschosses streckenartig ein Aushub vorgenommen und in dem ausgehobenen horizontalen Hohlraum eine das Gebäude im wesent­ lichen unterfangende Betondecke errichtet wird, daß im Bereich der Sohle des untersten zu erstellenden Geschosses ein oder mehrere Fundamentstollen vorgetrieben werden, daß zwischen der Deckplatte und dem Fundamentstollen Schächte ausgehoben werden, daß in den Schächten auf in den Fundamentstollen eingebaute Fun­ damentbalken die Stützdecke abstützende Säulen errichtet werden und daß anschließend der Boden zwischen der Deckplatte und den Fundamentstollen ausgehoben und in den dadurch geschaffenen Hohl­ raum die Zwischendecken für die Untergeschosse eingebaut werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also zunächst die tragenden Wände des Gebäudes durch Abstützen auf Wurzelpfählen abgefangen. Diese Wurzelpfähle werden so tief in den Boden einge­ bracht, daß eine sichere Abfangung ohne unerwünschtes Setzen ge­ währleistet ist. Anschließend wird ausgehend von einer seit­ lichen Baugrube unter der Sohle bzw. Sohlplatte des Gebäudes ein horizontal vorgetriebener Aushub vorgenommen, bei dem auch die zuvor niedergebrachten Wurzelpfähle zum Teil freigelegt werden. In diesen Aushub wird sodann vorzugsweise abschnittweise eine Stützdecke aus Stahlbeton eingebracht. Da diese Stützdecke über die später einzubringenden Stützsäulen das gesamte Gebäude zu tragen hat, ist diese in ausreichender Dicke, beispielsweise mit einer Dicke von 1-3 m, auszuführen. Sobald die Stützdecke unter das Gebäude bzw. einen wesentlichen Bereich des Gebäudes einge­ bracht ist, muß diese gegenüber der späteren Sohle des untersten zu errichtenden Geschosses abgestützt werden. Zu diesem Zwecke wird ein Fundamentstollen, üblicherweise aber wohl mehrere zuein­ ander parallel verlaufende Fundamentstollen, ausgehend von der seitlichen Baugrube, vorgetrieben. Anschließend werden zwischen der Stützdecke und den Fundamentstollen in geeigneten Abständen Schächte niedergebracht, in denen dann auf in die Fundament­ stollen eingebaute Fundamente Stützsäulen errichtet werden, die die Stützdecke abstützen. In weiteren Arbeitsgängen kann dann der Boden zwischen der Stützdecke und der Sohle zwischen den Fun­ damentstollen ausgehoben werden und in dem Hohlraum werden so­ dann die Zwischengeschoßdecken für die zu errichtenden Unterge­ schosse eingezogen.

Um die Schächte für die Stützsäulen herstellen zu können, werden zweckmäßigerweise parallel zu den Fundamentstollen unter der Stützdecke Arbeitsräume bildende Stollen aufgefahren. Von diesen Stollen aus könnten dann die Schächte niedergebracht werden.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen den oberen Stollen und den Fundamentstollen Pilot­ bohrungen niedergebracht werden, die als Vorbohrungen für die zu errichtenden Stollen dienen.

Um die Arbeit zu erleichtern, werden zweckmäßigerweise auch in die Stützdecke Rohre einbetoniert, die mit den Pilotbohrungen fluchten, so daß die Pilotbohrungen, falls gewünscht, auch durch diese Rohre hindurch ausgeführt werden können.

Die Pilotbohrungen dienen dann zur Erstellung der Schächte. Die Schächte können beispielsweise aufsteigend von dem Fundament­ stollen her im Raise-Boring-Verfahren erstellt werden. Die Raise-Boring-Maschine klettert an einem Gestänge nach oben, wobei der Ausbruch nach unten in den Fundamentstollen fällt und ausgefahren werden kann.

Die Schächte können auch ausgehend von dem oberen Stollen händisch niedergebracht werden, wobei der Ausbruch dann nur in die Pilotbohrung geschüttet zu werden braucht, so daß er in den Fundamentstollen fällt und von dort abgefahren werden kann. Der niedergebrachte Schacht wird in üblicher Weise durch Spritzbeton oder Ringelemente gesichert.

Sobald in der beschriebenen Weise die Stützdecke durch eine Reihe oder mehrere Reihen von Stützsäulen abgestützt ist, kann mit dem Bodenaushub unter der Stützdecke begonnen werden. Zweck­ mäßigerweise erfolgt der Aushub geschoßweise, so daß die Schalungen zur Erstellung der Zwischengeschoßdecke jeweils auf den noch nicht ausgehobenen Boden abgestützt werden können.

Zweckmäßigerweise sind die Stützsäulen mit Auflagern zur Ver­ ankerung und Abstützung der Zwischengeschoßdecken versehen.

Falls erforderlich, kann das Gebäude mit einer bis in dichtende Schichten ragenden Schlitzwandeinfassung versehen werden. Diese Schlitzwandeinfassung wird nach üblichen Verfahren erstellt und verhindert das Eindringen von Grundwasser. Das Grundwasser kann aus der Schlitzwandeinfassung abgepumpt werden, so daß die Arbeiten unter dem Gebäude im Trockenen erfolgen können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch das zu unterfangen­ de Gebäude in Höhe des Kellergeschosses in sche­ matischer Darstellung,

Fig. 1a einen Vertikalschnitt durch das zu unterfangende Gebäude nach Errichtung der Wurzelpfähle und Ab­ stützung einer tragenden Wand auf diese Wurzel­ pfähle,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die das Gebäude ab­ stützende Stützplatte sowie die unter dieser er­ richteten Stollen,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, bei der jedoch zwischen den oberen und unteren Stollen ein Spritzbetonschacht errichtet ist,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, bei der in dem Schacht eine auf einem Fundamentsockel errichtete und die Stützdecke abstützende Stütz­ säule errichtet ist und

Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt, bei dem bereits die Zwischendecken für die zu errichten­ den Untergeschosse eingezogen sind.

Von dem zu unterfangenden Gebäude sind in Fig. 1 nur die Außen­ mauern 1 dargestellt, nicht auch die tragenden Innenmauern. Das Gebäude wird im Abstand von den Außenmauern 1 von einer Schlitz­ wandeinfassung 2 eingefaßt, die in bekannter und daher nicht näher beschriebenen Weise bis in eine dichtende Schicht niederge­ bracht wird.

Die Schlitzwandeinfassung 2 faßt auch eine Baugrube 3 ein, die an einer Seite des Gebäudes mindestens bis auf die Sohle des untersten zu errichtenden Geschosses niedergebracht worden ist. Von dem Schacht 3 aus wird die Stützdecke 4 eingebaut und werden auch die die Arbeitsräume bildenden Stollen 5 und die Fundament­ stollen 6 vorgetrieben. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind beispielsweise drei parallel und übereinander ver­ laufende Fundamentstollen 6 und Arbeitsräume bildende Stollen 5 vorgesehen.

In einem ersten Arbeitsschritt wird die Schlitzwandeinfassung 2 eingebaut. Anschließend oder fortschreitend später kann dann das Grundwasser aus der Schlitzwandeinfassung abgepumpt werden. Gleichzeitig oder nachfolgend werden durch die Kellerdecke 8 beidseits der tragenden Wände 9 Wurzelpfähle 10 niedergebracht, und zwar so tief, daß diese über Quer- und Längsträger 11, 12, 13 die tragenden Wände 9 abstützen und abfangen können. In Fig. 1 ist eine innere tragende Wand 9 dargestellt. In gleicher Weise werden die Außenwände abgefangen. Zum Abfangen der tragenden Wände werden diese in der dargestellten Weise horizontal ange­ schnitten und über Stahlträger 12-13 auf den zuvor niederge­ brachten Wurzelpfählen 10 abgestützt.

Anschließend erfolgt ausgehend von dem Schacht 3 unterhalb der Kellerdecke 8 ein horizontaler Bodenaushub, bei dem Wurzelpfähle 10 teilweise freigelegt werden. In dem ausgehobenen Raum wird sodann abschnittweise aus Stahlbeton die Stützdecke 4 herge­ stellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die Stütz­ decke 4 in drei Abschnitten 15, 16, 17 hergestellt, die durch unterschiedliche Schraffuren dargestellt sind.

Sobald die das Gebäude ganz oder teilweise unterfangende Stütz­ decke 4 aus Stahlbeton in einer Dicke von beispielsweise 2 m her­ gestellt worden ist, werden ausgehend von dem Schacht 3 parallel zueinander die Fundamentstollen 6 und die Arbeitsräume bildenden Stollen 5 unmittelbar unter der Stützdecke 4 aufgefahren.

In die Stützdecke 4 sind Rohre 18 einbetoniert worden, durch die anschließend Pilotbohrungen niedergebracht werden, die den Stollen 5 mittig durchsetzen und mittig in der aus Fig. 2 er­ sichtlichen Weise in den Fundamentstollen 6 münden. Die Pilot­ bohrungen 19 dienen als Vorbohrungen für die nachfolgend zwischen den Stollen 5 und 6 zu errichtenden Schächte 20. Die Schächte 20 werden ausgehend von dem Fundamentstollen im Raise-Boring-Verfahren aufgebohrt, wobei der Ausbruch in den Fun­ damentstollen 6 fällt und aus diesem ausgefahren werden kann. Der Schacht 20 wird in üblicher Weise durch eine Spritzbeton­ schale 21 gesichert.

Der Schacht 20 kann auch ausgehend von dem oberen Stollen 5 händisch niedergebracht werden, wobei dann der Aushub in die Pilotbohrung 19 geschüttet wird, so daß er in den Fundament­ stollen 6 fällt. Die Pilotbohrung kann zu ihrer Sicherung ver­ rohrt werden.

Sobald der Spritzbetonschacht 20, 21 hergestellt worden ist, wird in dem Fundamentstollen 6 ein Fundamentbalken oder Fundament­ sockel 22 betoniert. Auf diesem Fundamentsockel 22 wird sodann eine Stahlbetonstütze 23 errichtet, auf der dann die Stützdecke 4 abgestützt wird. Zum Einbau der Stützlager können hydraulische Pressen verwendet werden.

Die Stahlbetonstützen 23 werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in gleichmäßigen Abständen errichtet, so daß die Stützdecke 4 auf diesen abgestützt ist.

Die Stahlbetonstützen 23 sind entsprechend der Höhe der zu er­ richtenden Untergeschosse mit Konsolen 26 versehen. Auf diesen Konsolen werden die später eingebauten Zwischengeschoßdecken aus Stahlbeton 27-30 abgestützt. Die Zwischengeschoßdecken werden von oben nach unten entsprechend dem Aushub der Erde eingebaut. Im Bereich des Fundamentbalkens bzw. des Fundamentsockels 22 wird dann die Sohle 31 des Untergeschosses errichtet.

Die Baugrube 3 kann später als Einfahrt zu den Untergeschossen benutzt werden, wobei zwischen den Geschossen eine gewendete Ver­ bindung vorgesehen werden kann.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Untergeschossen unter ein be­ stehendes Gebäude oder Bauwerk, dadurch gekennzeichnet,
daß beidseits der bestehenden tragenden Wände des Gebäudes Wurzelpfähle niedergebracht, die Wände mindestens im Bereich dieser Wurzelpfähle horizontal angeschnitten und zu ihrer Abfangung über Träger auf den Wurzelpfählen abgestützt wer­ den,
daß ausgehend von einer seitlichen Baugrube unter der Sohle oder der Sohlplatte des Gebäudes bzw. eines Kellergeschosses des Gebäudes streckenartig ein Aushub vorgenommen und in dem ausgehobenen horizontalen Hohlraum eine das Gebäude unter­ fangende Stahlbetondecke errichtet wird,
daß im Bereich der Sohle des untersten zu erstellenden Ge­ schosses ein oder mehrere Fundamentstollen vorgetrieben wer­ den,
daß zwischen der Deckplatte und der oder den Fundament­ stollen Schächte ausgehoben werden,
daß in den Schächten auf in den Fundamentstollen eingebaute Fundamentsockel die Stützdecke abstützende Säulen errichtet werden und
daß anschließend der Boden zwischen der Deckplatte und den Fundamentstollen ausgehoben wird und in dem Hohlraum die Zwischendecken für die Untergeschosse eingebaut werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Fundamentstollen unter der Stützdecke Arbeitsräume bildende Stollen aufgefahren werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Stollen und den Fundamentstollen Pilotbohrungen (vorzugsweise verrohrt) niedergebracht wer­ den, die als Vorbohrungen für die zu errichtenden Schächte dienen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Stützdecke Rohre einbetoniert werden, die mit den Pilotbohrungen fluchten und vorzugsweise dem Niederbringen der Pilotbohrungen dienen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von den Pilotbohrungen von den Fun­ damentstollen her im Raise-Boring-Verfahren die Schächte auf­ gebohrt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ausgehend von dem oberen einen Arbeitsraum bildenden Stollen her die Schächte händisch niedergebracht werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aushub zur Erstellung der Zwischengeschoß­ decken geschoßweise von oben nach unten erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützsäulen mit Auflager zur Verankerung der Zwischengeschoßdecken versehen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebäude mit einer bis in dichtende Schichten ragenden Schlitzwandeinfassung versehen wird.