DE4236766A1

DE4236766A1 - Verfahren zum Sanieren eines Dammbaues für eine Fahrbahn

Info

Publication number: DE4236766A1
Application number: DE19924236766
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2012-10-31
Also published as: DE4236766C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren eines Dammbaues für eine Fahrbahn, insbesondere einen Gleis körper.

In vielen Fällen wurden Dammbauten, insbesondere Bahn dämme, auf Untergrund mit weichen Bodenschichten errich tet. Das hat zur Folge, daß sich die Dämme ständig set zen bzw. verformen, so daß die Bahngleise ständig unter füttert werden müssen, um sie wieder auf das erforder liche, alte Höhenniveau zu bringen.

Zur Sanierung ist es bei nicht tragfähigen Bodenschichten, die nur eine geringe Dicke haben, bekannt, einen Bodenaus tausch durchzuführen. Der Bodenaustausch erfolgt zumeist unter technisch aufwendigen Bedingungen, da im Falle von zwei Fahrspuren wenigstens eine Fahrspur weiter in Betrieb sein muß. Dadurch wird es nötig, den Bahndamm zunächst in Damm-Mitte durch einen Verbau in zwei Teile zu teilen, wo bei dieser während der Austauscharbeiten durch Injektions anker oder fangdammähnliche Konstruktionen gehalten werden muß. Bei dickeren Bodenschichten ist diese Maßnahme unwirt schaftlich.

Bekannt ist auch ein teilweiser Bodenaustausch in der Wei se, daß in Teilbereichen des Damms ein Aushub im Schutz eines Schalkastens erfolgt. Nach dem Erreichen der End tiefe wird der Schalkasten mit einem guten Bodenmaterial wie Kies oder Schotter verfüllt und anschließend wieder ge zogen. Der Einsatz eines Schalkastens erweist sich jedoch bei größeren Tiefen bzw. dickeren Bodenschichten, die mehr als 4 m dick sind, als sehr schwierig.

Bei Dammneubauten in schlechtem Untergrund ist ferner be kannt, Schottersäulen mit Hilfe von Rüttlern herzustellen, und darauf ein mehrere Meter dickes Kiespolster zu schüt ten. Da die Kiespolster sehr dick sein müssen, um eine Kraftübertragung vom Damm auf die einzelnen Schottersäulen zu erreichen, ist dieses Verfahren zum Ausbessern und Sa nieren von bereits bestehenden Dammbauten ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei doppelspurigen Fahrbahnen die Fortführung des Verkehrs auf einer Spur während der Arbeiten auch bei nicht trag fähigen dicken Bodenschichten erlaubt, ohne daß zeitrauben de und aufwendige Sicherungskonstruktionen errichtet werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Vollständiges Abtragen der Fahrbahn und des Oberbaues bis auf den Damm;
b) Anfertigen einer horizontalen Oberflächenbefestigung (Planum) auf der Dammkuppe;
c) Abteufen von massiven Bohrpfählen mit einem größeren E-Modul als Schotter oder Kies in vorgegebenen Ab ständen bis in tragfähige Schichten, durch Öffnungen in der Oberflächenbefestigung hindurch, ohne daß eine unmittelbare Verbindung mit der Oberflächenbefestigung hergestellt wird;
d) Aufbringen von Reibungsboden auf der Oberflächenbe festigung;
e) Verlegen der Fahrbahn auf dem Reibungsboden.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß relativ wenig Material bei der Sanierung bewegt werden muß, da einerseits ver gleichsweise geringe Mengen Aushub anfallen und anderer seits relativ wenig Kies und/oder Schotter als Unterbau er forderlich sind. Die Beeinträchtigung des Verkehrs ist da her im Vergleich zu den bekannten Verfahren geringer.

Im Hinblick auf den sanierten Damm ist als Vorteil anzuse hen, daß er große vertikale Lasten aufnehmen kann, und daß auch Setzungen bei dynamischen Kräften, wie sie beispiels weise bei Eisenbahnschienen in großem Maße auftreten, redu ziert werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß das Ab teufen der Bohrpfähle mit an sich bekannten Drehbohrverfah ren erfolgt. Alternativ dazu können auch Beton-Fertigpfähle oder Rüttel-Ortbetonpfähle eingebracht werden. Mit diesen Betonpfählen können deutlich größere Lasten in den Boden abgetragen werden als beispielsweise mit Schotterpfählen, da sie einen wesentlich höheren E-Modul und eine höhere Bruchlast als Schotter- oder Kieskörper besitzen. Bei Pfählen sind bei kleineren Verschiebungen größere Lasten aufzubringen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enden die Bohrpfähle jeweils in einer entsprechenden Ausnehmung der Oberflächenbefestigung zwischen der Oberkante und Un terkante der Oberflächenbefestigung unter Bildung eines un ten und seitlich geschlossenen Aufnahmeraums, welcher mit Schotter oder Kiesmaterial aufgefüllt wird, gegebenenfalls nachdem das Pfahlmaterial erhärtet ist. Die Füllung dieser Aufnahmeräume mit Kies oder dergleichen hat den Vorteil, daß in Folge von dynamischer Lasteinwirkung kein seitliches Auswandern erfolgen kann. Auf diese Weise entsteht ein Be reich verdichteten Schüttmaterials oberhalb des Pfahlkop fes, der einen wesentlich höheren E-Modul erreichen kann als der darüber liegende Reibungsboden. Der höhere E-Modul ist deshalb sichergestellt, weil das Füllmaterial seitlich eingeschnürt ist.

Es ist zweckmäßig, daß die Öffnungen in der Oberflächen befestigung zylindrisch oder konisch ausgebildet sind, wo bei die konische Ausformung den Vorteil hat, daß ein größerer Flächenteil oberhalb der Oberflächenbefestigung er faßt werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Oberflächenbefestigung zunächst geschlossen hergestellt und dann durchbohrt wird. Sie kann bevorzugt aus Beton, Magerbeton, besonders abgestuftem und verdichte tem Kies oder Schotter oder einer hydraulisch gebundenen Schicht, beispielsweise mit Zement, oder durch mit Binde mittelzusatz verfestigten Boden bestehen.

Als weitere Alternativen kann es vorteilhaft sein, daß die Oberflächenbefestigung aus einer Steinpackung aus großfor matigen Steinen hergestellt wird.

Um zu verhindern, daß der Reibungsboden oberhalb der Pfahl köpfe zur Seite ausweichen kann, ist es zweckmäßig, daß der Reibungsboden aus lageweise aufgebrachtem Kies oder Schot ter besteht, und daß zwischen diese Lagen zugfeste Elemente zur Zugbewehrung angeordnet werden. Diese Zugelemente ver hindern, daß der Reibungsboden oberhalb der Pfahlköpfe zur Seite ausweichen kann. Die statischen und dynamischen Kräf te, die von der Fahrbahn ausgehen, können so unmittelbar in die Pfahlköpfe eingeleitet werden.

Als vorteilhaft erweist es sich, daß als Zugelemente Kunst stoffgewebe mit sehr hohen Zugfestigkeiten oder Kunststoff gitter mit unterschiedlich großen Öffnungen und unter schiedlichen Kunststoffmaterialien verwendet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter be schrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch einen Horizontalquerschnitt durch einen Dammbau für ein Eisenbahngleis quer zur Fahrtrichtung gemäß einem ersten Beispiel und

Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Dammbau für ein Eisenbahngleis gemäß einem zweiten Beispiel.

Die beiden Figuren veranschaulichen einen Endzustand des Dammbaues nach einer Sanierung.

Gemäß Fig. 1 trägt ein Damm 5 auf seiner Oberseite ein Bahngleis 6, bei welchem es sich um eine Hälfte einer zwei gleisigen Strecke handelt. An Stelle des Bahngleises 6 kann auch eine andere Fahrbahn, beispielsweise für Kraftfahrzeu ge, vorhanden sein, d. h. dieser obere Bereich kann allge mein als Fahrbahn bezeichnet werden. Darunter liegt ein Bettungskörper 12 aus Reibungsboden, der im vorliegenden Beispiel aus drei Lagen 2 aus Kies oder Schotter und dazwi schen liegenden zugfesten Elementen 3 besteht. Es handelt es sich bei diesen zugfesten Elementen um Kunststoffgewebe, sogenannte Geotextilien, oder um Kunststoffgitter.

Darunter folgt auf dem eigentlichen Dammaterial eine Ober flächenbefestigung 4, deren E-Modul deutlich höher ist als der des Bettungskörpers 12 und des Baustoffes des übrigen Dammes 5. Die Oberflächenbefestigung 4 kann entweder aus einem Beton bestehen, aber auch aus einer Steinpackung aus großformatigen Steinen oder einer besonders günstig abge stuften und infolgedessen sehr gut verdichteten Kiesmi schung oder aus einer durch Bindemittelzusatz gebundenen Schicht, so daß sie zu einer sehr harten und festen Schicht ähnlich einer Platte verdichtet werden kann.

Oberhalb einer tragfähigen Schicht 13 befindet sich in dem dargestellten Beispiel eine weiche Bodenschicht 7, welche die Ursache für eine Dammsetzung oder Dammverformung sein kann, wenn die auftretenden statischen und dynamischen Be lastungen aufgrund des Bahngleises 6 nicht über Bohrpfähle 1 in die tragfähige Schicht 13 übertragen werden.

Um den dargestellten Endzustand zu erhalten, werden bei dem zu sanierenden Damm 5 als erster Schritt das ursprüngliche Bahngleis und der zugehörige Bettungskörper entfernt. Dem geht gegebenenfalls eine Sicherung eines Nachbargleises (nicht dargestellt) voraus, um den Schienenverkehr einglei sig aufrecht zu erhalten. Die Sicherung kann beispielsweise aus Trägern für Bohlvorbau bestehen. Anschließend wird auf dem Damm 5 die Oberflächenbefestigung 4 hergestellt. Die Dicke schwankt im Bereich von einigen Dezimetern in Abhängigkeit vom Zustand des darunter liegenden Dammateri als. Für den nachfolgend durchzuführenden Bohrvorgang und die Herstellung der Bohrpfähle 1 dient die Oberflächenbefe stigung 4 als Arbeitsplattform. Sie trägt in diesem Verfah rensschritt die erforderlichen Baumaschinen.

Wenn die Oberflächenbefestigung 4 zunächst als geschlossene Fläche hergestellt wird, was dann zweckmäßig ist, wenn sie aus Beton, Magerbeton, verdichtetem Kies oder mit Bindemit teln verfestigtem Boden besteht, werden in vorgegebenen Ab ständen Öffnungen 14 gebohrt. Durch diese Öffnungen hin durch werden dann massive Bohrpfähle 1 bis in die tragfä hige Schicht 13 abgeteuft. Im Beispiel gemäß Fig. 1 enden die Pfahlköpfe 15 im wesentlichen bündig mit der Oberseite der Oberflächenbefestigung 8 innerhalb der Öffnungen 14, ohne daß eine unmittelbare Verbindung von Bohrpfählen 1 und Oberflächenbefestigung 4 hergestellt ist. Anschließend wer den die Lagen 2 und die dazwischen liegenden zugfesten Ele mente 3 aufgeschüttet und das Bahngleis 6 verlegt.

In Fig. 2 sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Be zugszeichen versehen. Auch Fig. 2 zeigt den Endzustand eines sanierten Dammes 5, der im wesentlichen in gleicher Weise wie das Beispiel gemäß Fig. 1 saniert wurde. Im Un terschied zum Beispiel gemäß Fig. 1 enden die Bohrköpfe 15′ der Bohrpfähle 1′ nicht oberflächenbündig mit einer Ober flächenbefestigung 8, sondern unterhalb der Oberseite der Oberflächenbefestigung 8 an oder über der Unterseite der Oberflächenbefestigung 8. Auf diese Weise werden mit dem Rand 10 bzw. 11 der Öffnungen 14 bzw. 16 Aufnahmeräume 17, 18 geschaffen, die mit Kies oder Schotter mit einem wesent lichen höheren E-Modul verfüllt werden, als der darüber liegende, lagenweise geschüttete Kies bzw. Schotter des Bettungskörpers 12. Im Beispiel ist der rechts dargestell te Aufnahmeraum 10 zylindrisch und der links dargestellte konisch mit einer Erweiterung nach oben ausgeformt.

Claims

1. Verfahren zum Sanieren eines Dammbaues für eine Fahrbahn, insbesondere einen Gleiskörper, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) vollständiges Abtragen der Fahrbahn und des Oberbaus bis auf den Damm;
b) Anfertigen einer horizontalen Oberflächenbe festigung (Planum) auf der Dammkuppe;
c) Abteufen von massiven Bohrpfählen mit einem größeren E-Modul als Schotter oder Kies in vorgegebenen Abständen bis in tragfähige Schichten durch die Oberflächenbefestigung hindurch, ohne daß eine unmittelbare Verbindung mit der Oberflächenbefestigung hergestellt wird;
d) Aufbringen von Reibungsboden auf der Oberflächen befestigung und
e) Verlegen der Fahrbahn auf dem Reibungsboden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abteufen der Bohrpfähle mit an sich bekannten Drehbohrverfahren erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Beton-Fertigpfähle oder Rüttel-Ortbetonpfähle ein gebracht werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfahlköpfe der Bohrpfähle jeweils in einer Ausnehmung der Oberflächenbefestigung zwischen der Oberkante und Unterkante der Oberflächenbefestigung unter Bildung eines unten und seitlich geschlossenen Aufnahmeraums enden, welcher mit Schotter oder Kies material aufgefüllt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Pfahlköpfen zugeordneten Öffnungen in der Oberflächenbefestigung zylindrisch oder konisch ausge bildet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbefestigung zunächst geschlossen hergestellt und dann durchbohrt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbefestigung aus Beton, Magerbeton, besonders abgestuftem und verdichtetem Kies oder Schotter hergestellt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbefestigung durch eine hydraulisch gebundene Schicht oder durch mit Bindemittelzusatz verfestigten Boden hergestellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbefestigung aus einer Steinpackung aus großformatigen Steinen hergestellt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsboden aus lageweise aufgebrachtem Kies oder Schotter besteht, und daß zwischen diese Lagen zugfeste Elemente zur Zugbewehrung angeordnet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugelemente Kunststoffgewebe mit sehr hohen Zugfestigkeiten oder Kunststoffgitter mit unterschied lich großen Öffnungen und unterschiedlichen Kunst stoffmaterialien verwendet werden.

12. Verfahren zum Sanieren eines Dammbaus mit zwei parallelen Eisenbahngleisen nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Verfahrensschritt eine Sicherung für eines der Eisenbahngleise und des zugehörigen Oberbaus eingebaut wird, daß ausschließend das andere Eisen bahngleis und der betreffende Oberbau bis auf den Damm vollständig abgetragen wird, während das andere Eisen bahngleis betriebsbereit gehalten wird.