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Zweiwandige eiseme Spundwand Die Erfindung betrifft eine zweiwandige
eiserne Spundwand aus doppel-T-ähnlichen Stegeisen, an deren mit Wülsten ausgestatteten
Flanschen Flacheisen angreifen, die an den Kanten mit Klauen versellen sind und
die Wandflächen bilden.
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In den letzten Jahren hat sich deutlich das Bedürfnis nach immer schwereren
und stärkeren Spundwänden gezeigt. Die stärkste bisher praktisch angewendete Spundwand
wurde aus breitflanschigen Doppel-T-Trägern derart zusammengefügt, daß die Kanten
der Flanschen der aufeinanderfolgenden Träger verbunden wurden, während die Stege
der Träger senkrecht zur Spundwandachse standen (Patent 613 2-10). Wenn auch
diese Spundwand ausgezeichnete Ergebnisse lieferte, so ist sie hinsichtlich der
Größe durch die Walzbarkeit der Doppel-T-Träger beschränkt, deren Stege ein bestimmtes
Höchstmaß nicht überschreiten können. Will man zu noch stärkeren Spundwänden übergehen,
dann kann man mit Rücksicht auf die technischen Schwierigkeiten und die Wirtschaftlichkeit
der Herstellung nur zusammengesetzte Profile verwenden.
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Es sind nun auch schon Vorschläge für solche schweren Spundwände gemacht
worden, die sich der Vorteile des Querschnitts der oben angedeuteten zweiwandigen
Spundwand bedienen wollten. Einer dieser Vorschläge bestand darin, daß zwei Flacheisen
und ein Stegbfech zu einer U-förmigen Spundbehle zusainmengeschw'eißt werden sollten.
Trotzdem die einzelnen Bohlenteile walzbar waren, zeigte sich jedoch, daß die Schweißkosten
zu hoch waren. Eine Spundwand dieser Art ist deshalb nicht auf den Markt gekommen.
Andererseits wurde auch vorgeschlagen, bekannte U-förmige Bohlen mittels eines besonderen
Stegeisens zusammenzusetzen. Es wurde auch hier schon richtig erkannt daß man durch
verschieden hohe Stegeisen das Widerstandsmoment den gegebenen Bedingungen anpassen
kann, doch war die Ausbildung des Stegeisens so verwickelt, daß es nicht walzbar
war, ganz abgesehen von der ungünstigen Verteilung der Eisenmassen - die
Schlösser lagen dicht bei der neutralen Achse -, die eine solche Spund-,vand
auch schon aus diesem Grunde unwirtschaftlich gemacht hätte.
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Schon der Mißerfolg dieser beiden bekannten Vorschläge läßt erkennen,
daß das technische Problem der Herstellung einer aus Einzelteilen zusammengesetzten
zweiwandigen Spundwand sehr viel schwieriger ist, als es zunächst den Anschein hat,
denn es müssen sehr viele verschiedene Faktoren unbedingt berücksichtigt werdch,
die sich zunächst aber widersprechen. Es seien nur folgende genannt: i. Die Herstellung
aller Einzelteile muß in Walzwerken möglich sein, und zwar in einem Walzwerk vorhandener
Form, das höchstens zusätzliche Ausrüstungen zu erhalten hat; der Bau eines Sonderwalz-,verks
allein für Spundwände ist wirtschaftlich untragbar.
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2. Das Schloß muß eine sehr gute Führung beim Rammen ermöglichen und
nach dein Einbau vollkommen fest sein.
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3. Da die einzelne Bohle aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt
ist, müssen diese
| Teile ' zumindest während des Rammens
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| fest miteinander verbunden werden. Hierfür |
| kommt heute nur das Schweißen in Betracht-ii |
| Bei der Gestaltun- der Bauteile der B |
| muß also bereits hierauf Rücksicht genomm> |
| werden, d. h. es muß darauf geachtet werdz#'f*,#'5; |
| daß die Schweißnaht möglichst geringen Be- |
anspruchungen unterworfen wird, zumindest aber, daß die Anbringung der Schweißnaht
möglichst einfach und an einer für den Schweißer sichtbaren Stelle erfolgen kann.
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4. Die Bohle muß beim Rammen so starr sein, daß ein Ausweichen oder
gar Auskn icken von Flanschenteilen unmöglich ist. Diese Forderung ist eine Besonderheit
der ganz großen Bohlen, auf die sich die Erfindung bezieht. Während nämlich bei
den bisher be-
kannten zweiwandigen Spundwänden aus DoPpel-T-Trägern eine
gewisse Federung der Flanschen der Bohlen nicht nur zweckmäßig, sondern sogar notwendig
ist, ist diese bei noch größeren Profilen zu vermeiden. Der Grund liegt einerseits
darin, daß mit der größeren Entfernung der Innenwände des gebildeten Kastens die
Bodenkompression in diesem Kasten geringer wird, so daß sie beim Rammen ohne Deformation
der Bohlenteile überwunden werden kann, und andererseits darin, daß die Flanschen
ganz großer Bohlen, wenn sie federn können, beim Rammen flattern und dabei sogar
ausknicken können, wodurch die Rammarbeit sehr erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht
würde.
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Alle diese Anforderungen werden durch die Erfindung erfüllt, welche
die bekannte Grundform zweiwandiger eiserner Spundbohlen benutzt, die aus doppel-T-ähnlichen
Stegeisen zusammengesetzt ist, an deren mit Wülsten ausgestatteten Flanschen Flacheisen
angreifen, die an den Kanten mit Klauen versehen sind und die Wandflächen bilden.
Die Erfindung besteht darin, daß an den Stegeisen die unmittelbar an den eigentlichen
Steg anschließenden Wülste nach innen gerichtet sind und daß die äußeren Lappen
der be-
nachbarten Flacheisenklauen sich über den Flanschen der Stegeisen
fast berühren und zusammen mit dem Mittelteil der Flacheisen eine glatte Wandaußenfläche
bilden.
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l'"lun ist allerdings schon ein Vorschlag gemacht worden, der eine
gewisse Ähnlichkeit mit der Erfindung hat. Dort sollte eine Kastenspundwand durch
Doppel-T-Eisen ge-
bildet werden, die an den Außenkanten der Flanschen mit
Wülsten versehen sind, um ,velche die Klauen von Flacheisen greifen, die in der
Wandflucht liegen. Dieser bekannte Vorschlag ist an sich gut, insoweit er die Herstellungsweise
der Bauteile betrifft, denn sowohl das DoPpel-T-Profil wie auch die mit den Klauen
versehenen Flacheisen lassen sich verhältnismäßig einfach erzeugen. Bei der Rammung
und nach dem Einbau hingegen 'zeigt diese Wand schwere Nachteile, denn die `Verbindung
zwischen Wulst und Klaue ist, A -. .
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gWindest innerhalb gewisser Grenzen, ge-'#t,"ikig. Das Gelenk ist
ziemlich weit vom eigentlichen Steg entfernt und gibt so die Möglichkeit, daß die
Einzelteile der Spundwand beim Rammen im schweren Baugrund sich verschieben und
dann statt einer glatten eine zickzackförmige Wand entsteht. Eine Führung, die so
fest ist, daß die Verdrehung der einzelnen Teile vermieden wird, ist ausgeschlossen.
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Auch die Verbindung der Flacheisen mit dem Doppel-T-Eisen durch Schweißen
kann nicht zum Ziel führen, denn die innere Schweißnaht müßte blind geschweißt werden,
da sie der Schweißer nicht sehen kann. Außerdem würde er mit dem hinteren Ende des
Schweißdrahtes an das Stegeisen anstoßen, wo derselbe festschweißt oder funkt.
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Bei der Erfindung sind alle diese Nachteile vermieden. Gegenüber dem
eben beschriebenen Vorschlag unterscheidet sie sich dadurch, daß Schlösser und Schweißnähte
ganz am Steg sitzen, wo, eine viel festere Führung möglich ist. Die Stegeisen bei
der Erfindung bilden also keine eigentlichen Doppel-T-Träger mehr; zumindest ist
die Außenseite des Flansches dieses Stegeisens nicht mehr Spundwandaußenseite. Das
aber bedeutet, daß die möglichen, aber nicht wahrscheinlichen Knickstellen in einer
eingebauten Spundwand bei je zwei Stegeisen und zwei Flacheisen von vier
auf nur zwei herabgesetzt sind, ganz abgesehen von der Tatsache, daß beim Erfindungsgegenstand
solche Knicke in der Fluchtlinie nur bei allerschwerstem Baugrund vorkommen können.
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Weiterhin ist die Gelenkigkeit des Schlosses und damit die Beanspruchung
der Schweißnaht oder beim Reißen der Schweißnaht das Ausweichen der Wand aus der
Fluchtlinie dadurch herabgesetzt, daß die äußeren Lappen der Klauen an den Flacheisen,
die die Wand bilden, sich fast berühren, so daß eine Begrenzung für die Gelenkigkeit
gegeben ist. Infolge der besonderen Form der Stegeisen und infolge des Aneinanderrückens
der Klauen der benachbarten Flacheisen besitzt die Wand gemäß der Erfindung glatte
Außenflächen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, die an Hand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
schildert. In der Zeichnung zeigt: Fig. i die schematische Darstellung eines Walzwerks
für die Herstellung von Stegeisen gemäß der Erfindung,
Fig.:2 eine
ähnliche Darstellung wie Fig. i, doch für die letzten Walzstiche, Fig.
3 eine Draufsicht auf eine Spundwand gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine Draufsicht
auf ein Spundwandschloß gemäß der Erfindung mit einer für das Rammen dienenden Versteifung,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Versteifung. Die Fig. i bis --, zeigen
eine beispielsweise Kalibrierung für die Herstellung der Stegeisen in einem Üblichen
Triowalzwerk. Selbstverständlich kann dieselbe Anordnung auch in einem Duowalzwerk
benutzt werden. Die Fig. i zeigt das Gerüst für den vorletzten Stich. i ist die
Kalibrierung zwischen der Oberwalze 2 und der Mittelwalze 3 für den in üblicher
Weise vorgewalztexi :doppel-T-förmigen Stab. Zwischen der Mittelwalze
3 und der Unterwalze 4 sind senkrechte, als Schleppwalzen arbeitende Schneidwalzen
5 und 6 in den Balken 7 und 8 gelagert. Diese Walzen
schneiden den Stab in der Kalibrierung 9-, die für den drittletzten Stich dient,
zu einer X-Ähnlichen Form auf.
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Ini nächsten Stich, dem vorletzten, Fig. 2, werden die Flanschen des
Stabes in der Kalibrierung io zwischen der Oberwalze 15 und der Mittelwalze 16 durch
die Schleppwalzen ii und 12, die in den Balken 13 und 14 gelagert sind, zusammengeklappt.
Zwischen der Mittelwalze 16 und der Unterwalze 17 kann noch ein Polierstich 18 vorgesehen
werden.
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Die in Fig. 3 gezeigte Spundwand besteht aus den Stegeisen:2o
mit den Wülsten oder Keulen 21. Beide Flacheisen 22 umfassen mit ihren Klauen
23 die Keulen 21 der Stegeisen. Die Herstellung dieser Flacheisen :2?- mit
ihren Klauen erfolgt in üblicher und bekannter Weise.
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Auf der rechten Seite der Fig. 3 ist ein Rammelement schraffiert
dargestellt. Es besteht aus einem Stegeisen 2o', das mit zwei Flacheisen 22' zu
einem starren U-Rahmen vorzugsweise durch Schweißen vereinigt wurde. Die Rammrichtung
ist durch den Pfeil 24 angedeutet. Der U-Rahrnen 2o', 22' wird also mit den Keulen
2ivoraus gerammt, so daß sich die Klauen nicht mit Erdreich verstopfen können. Als
erste Bohle der zu rammenden Spundwand wird ein Kasten, bestehend aus zwei Flach-
und zwei Stegeisen gerammt, an den nach rechts oder links beliebig die nächsten
Bohlen angeschlossen werden können.
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Beim Rammen des in Fig. 3, gezeigten U-Rahmens besteht nun
die Gefahr, daß die langen freien Flanschen des -U, die von den Flacheisen
22' gebildet werden, unter den Rammschlägen zu weit ausweichen oder gar ausknicken.
Infolge der besonderen Forrn der erfindungsgemäßen,Profile besteht jedoch eine sehr
einfache Möglichkeit, die Flacheisen in ihrer Stellung festzuhalten.
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Die Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die ge-mäß der Erfindung
zu verwendende Anordnüng für die Versteifung der Flacheisen einer U-Bohle beim Rammen.
Die Flacheisen 22, -7ehören zu einer schon gerammten Bohle, b
während die
Flacheisen 22' die zu rammende Bohle darstellen. Das Blech 25 hat ungefähr
in seiner Mitte eine Auskröpfung:26, welche in eine Aussparung 27 des Bleches
28 paßt. Bei der Anbringung der Versteifung wird das äußere Blech :28 mit
seinen umgebogenen Enden 29 zunächst um die freien Kanten der Flacheisen 22' gelegt.
Dann Wird das Blech 25 in den von den Flacheisen 22' begrenzten Raum. etwas
verdreht eingeführt, in die in Fig. 4 dargestellte Lage gebracht und mit seiner
Auskröpfung -->6 durch die Aussparung -27 des BlechCS 28 hindurchgeschoben.
Von oben wird alsdann ein Keil 3o hinter die Auskröpfung:26 eingetrieben, bis die
Bleche 25 und 28 die Klauen 23 der Flacheisen 22' fest umfassen.
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Beim Rammen stößt das Ende des Keiles 30 schließlich auf den
Steg 2o der schon gerammten Bohle und lockert sich hierdurch, so
daß er an
seiner Nase 31 gepackt und herausgenommen werden kann. Die Bleche 25 und
?,8 können dann ebenfalls entfernt -werden.
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Die Herstellung der U-Bohlen kann sowohl an der Baustelle als auch
schon in der Erzeugungsstätte erfolgen. Uni eine Erhöhung der Starrheit des U-Rahmens
hervorzurufen, kann man die inneren Daumen der Klauen 23
etwas länger als
in Fig. 3 gezeigt auswalzen, so daß sich das Flacheisen:22- auf das Stegeisen
20 oder umgekehrt nur in einem stumpfen Winkel aufziehen läßt. Danach werden Stegeisen
und Flacheisen gebogen, bis sie senkrecht zueinander stehen. Infolgedessen wird
den Flacheisen und den Stegen in den Verbindungsecken eine Vorspannung erteilt,
die bis zur Ausnützung des W, der Stege getrieben werden kann. Natürlich
kann man diese Vorspannung auch durch eine etw as andere Stellung der Wülste 2 1
ZUM Stegelsen 2o erreichen, indem diese Wülste zunächst etwas nach außen
oder innen gerichtet sind, so daß das Flacheisen in einem spitzen oder stumpfen
Winkel zum Stegeisen aufgezogen und dann senkrecht gebogen wird.
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Die Spundwand ist außen vollkommen glatt. Vorsprünge, die die anlegenden
Schiffe oder die Wand selbst gefährden könnten, sind vermieden. Ankergurte und Holme
lassen sich bequem und sicher anbringen. Die Ausbildung von Ecken, Leiternischen
usw. macht keinerlei Schwierigkeiten. Der Gütefaktor
ist - selbstverständlich bei
gleicher Dicke der zu vergleichenden
Spundwände - besser als der irgendeiner anderen Spundwand. Natürlich können
die Flansche wie auch der Steg leicht gewellt oder mit Verstärkungsrippen ausgeführt
werden.
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Die Flansche können bei ein und derselben Bohle verschiedene Dicken
haben, so daß z. B, bei Kaianlagen die dem Wasser und damit dem Rostangriff stärker
ausgesetzte Seite kräftiger ausgebildet werden kann als die durch die dichtanliegende
Sandschicht geschützte Seite.
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Die Stegeisen können selbstverständlich verschiedene Höhen haben.
Bei dieser Bauart besteht aber die Möglichkeit, die verschieden dicken Flanscheisen
mit den verschieden hohen Stegen beliebig zu kombinieren, * so daß mit geringen
Walzkosten eine sehr große Zahl von verschiedenen Profilen mit den verschiedensten
Widerstandsmomenten zusammengesetzt werden kann. So könnten z. B. mit fünf verschieden
hohen Stegen und vier verschieden starken Flanschen fünfzig verschiedene Profile
zusammengesetzt werden.