DE69611931T2 - Unterirdisches bauwerk, insbesondere für die herstellung von tunnels, unterführungen, tiefgaragen, etc. und sein herstellungsverfahren - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf vorgefertigte mit Bewehrung versehene vorgespannte oder nicht vorgespannte Betonelemente für die Konstruktion von unter die Geländeoberfläche abgesenkten Bauwerken wie z. B. künstliche Tunnels, Unterführungen, Tiefgaragen usw.
• Die Mehrheit solcher Bauwerke kann erst nach einer Freiluftausschachtung bis zu dem Niveau der Fundamente oder der Bodenplatte des Bauwerks selber gebaut werden. Wenn der Bau fertiggestellt ist, muß er anschließend in der Weise mit Erde bedeckt werden, daß eine Überdeckung des Dachs oder der Decke über dem Bauwerk gebildet wird und daß die senkrechten Flanken gestützt werden.
• In vielen Fällen kann jedoch die Ausschachtung nicht in der konventionellen Freiluftmanier bis hinunter zur Basis der Struktur auf Grund des Mangels an Platz für die Wälle an den zugehörigen Seiten, oder weil der Aushub Risiken für die Stabilität von nahegelegenen Bauwerken beinhaltet, durchgeführt werden. In anderen Fällen ist die konventionelle Ausschachtung mit lateralen Wällen nicht ökonomisch sinnvoll, da große Volumina an Erde ausgeschachtet werden müssen.
• Um die Aufschüttung von Wällen in den oben genannten Fällen zu vermeiden, können die Seiten der Ausschachtung mittels bekannten Schalungsstrukturen, wie betonitischen Trennwänden, Verpfählen, Rückhaltepfeilerwänden, Bohlenwänden, usw. gestützt werden. Einige dieser Schalungsstrukturen wie Bohlenwände oder Rückhaltepfeilerwände werden in einer vorübergehenden Manier benutzt, nur um den Fortschritt der Ausschachtung zu erlauben. Während die Seiten des herzustellenden Bauwerks z. B. die Wände eines Tunnels oder die Schultern einer Unterführung normalerweise gebaut werden, indem nah an der temporären Schalungsstruktur gearbeitet wird.
• Wenn es beabsichtigt ist, die Seiten eines Tunnels, die Schultern einer Unterführung oder die Wände einer Tiefgarage in situ zu bauen, so kann dies mit betonitischen Trennwänden oder durch Verpfählen mit Pfeilern mit großem Durchmesser umgesetzt werden. In diesen Fällen ist die vorgefertigte Struktur in der Praxis nur aus Decken mit möglichen Zwischendecken aufgebaut. Die Decke zwischen zwei betonitischen Trennwänden oder zwischen zwei Serien von Pfeilern mit großen Durchmessern ist im allgemeinen durch geradlinige vorgefertigte Balken aus vorgespanntem bewehrtem Beton aufgebaut, welcher auf einen Balken, welcher in situ auf jedem Pfeilerkopf oder jeder Trennwandoberkante gefertigt ist, gelegt wird. Die vorgefertigten Deckenbalken werden dann mit Hilfe von Betonguß in situ integriert, wodurch die Bedeckung zwischen einem Balken und dem nächsten komplettiert wird, was wiederum eine beträchtliche Verbesserung der Robustheit der individuellen vorgefertigten Balken ermöglicht. Diese im Moment sehr weit verbreitete Anwendungsform hat jedoch einige Nachteile. Als erstes sind die vorgefertigten Deckenbalken normalerweise nicht dafür ausgelegt, die horizontalen Kräfte von einem Pfeilerkopf zum nächsten zu übertragen, welche notwendig sind, um den Druck des Untergrundes, welcher auf jeden Pfeiler wirkt, zu widerstehen, sodaß die Pfeiler auf die Weise dimensioniert sein müssen, daß sie diesem Druck von alleine widerstehen.
• Darüber hinaus, übt die Ausdehnung dieser Balken im Fall, daß diese fest zwischen zwei Pfeilerköpfen verankert sind, auf Grund von thermischen Variationen ebenfalls Deformationen auf die Pfeilerköpfe aus, welche bei den Pfeilern exzessive Spannungen aufgrund der begrenzten Deformierbarkeit des Bodens in Kontakt mit den Pfeilern bewirken. Um dieses Problem zu umgehen, sind die Pfeilerköpfe durch ihre Verankerung mit dem Boden mittels Ankern oder Zugstangen aus druckvorgespanntem, bewährtem Beton fixiert, und oft ist zwischen den Deckenbalken und den Pfeilerköpfen ein Ausdehnungsspalt eingefügt, welcher es erlaubt, die thermische Ausdehnung der Deckenbalken zu absorbieren. Diese Anordnung schwächt, wie auch immer die hermetische Abdichtung des Bauwerks in Korrespondenz mit dem Dach oder der Decke einer eventuell dem Bauwerk aufliegenden Straße.
• Des weiteren sind die Deckenbalken regelmäßig von großen Dimensionen, was signifikante Probleme für ihren Transport hervorruft, da sie keine starre Befestigung mit den Pfeilerköpfen ausbilden sollen, und andererseits im Sinne der konstruktiven Einfachheit einfach abgestützt sein müssen. Aufgrund dieser Art von Befestigung zwischen diesen Balken und den Pfeilerköpfen ist es nicht möglich, die Vorteile des den Auflagen der Balken innewohnenden Biegemoments zu nutzen, sodaß diese so dimensioniert werden müssen, daß sie auch diesen Nachteil berücksichtigen.
• Um die oben erwähnten Nachteile zu überwinden, wird eine Struktur, wie sie im beigelegten Anspruch 1 dargestellt ist, vorgeschlagen.
• Dank dieser Charakteristika der erfindungsgemäßen Struktur weist die Decke eine stark reduzierte Dicke auf, was es ermöglicht, von dem vorteilhaften Effekt, welcher in den eingebetteten Biegemomenten und den lateralen Enden der Deckenbalken beruht, zu profitieren. Dies resultiert in einer beträchtlichen Reduktion des Biegemomentes im Mittelpunkt. Trotz der Reduktion der Dicke ist die Stabilität der Decke bezüglich vertikaler Lasten dank der Einbettung an den Enden beträchtlich erhöht, sodaß die maximale Durchbiegung der Decke und der Last trotz der Reduktion der Dicke der Elemente, aus welcher sie zusammengesetzt ist, reduziert.
• Der Transport der vorgefertigten Elemente ist stark vereinfacht, da die Länge des längsten Elementes, im allgemeinen der zentrale Abschnitt der Decke, gleich ca. 60% der lichten Weite anstatt von ca. 110% der lichten Weite, die bei konventionellen Deckenbalken vorkommt, ist. In der Praxis können alle vorgefertigten Elemente auf der Straße transportiert werden, ohne die Abmessungsgrenzen, welche durch die Straßenverkehrsregelung (Transportregeln) festgelegt sind, zu überschreiten, wobei gleichzeitig die Herstellung von Bauwerken mit lichten Weiten von bis zu ca. 25 m ermöglicht ist, wohingegen die Dimensionen von konventionellen vorgefertigten Balken, welche auf der Straße transportiert werden können, nur eine maximale lichte Weite von ca. 12 bis 13 m zulassen.
• Gemäß einer bevorzugten Charakteristik der Erfindung haben die lateralen Teile jeder Deckensektion eine im wesentlichen L-Form mit einem inklinierten Zwischenstück.
• Das Vorhandensein dieser inklinierten Stücke, was die Elimination von Punkten der Decke mit negativen Biegemoment erlaubt, trägt weiter noch zur Reduzierung der Dicke der Decke an sich bei.
• Die Installation der Elemente, welche jeden Deckenabschnitt der Konstruktion ausmachen, welche ein gegliedertes Viereck bilden, welches balanciert aber instabil ist, bevor es vor Ort mit starren Gußerzeugnissen fixiert wird, wird sehr stark durch die Gegenwart von Betonkörpern, welche Verstrebungselemente für die Decke während ihres Zusammenbaus bilden, vereinfacht.
• Vorzugsweise stehen justierbare Hilfsmittel zur Variierung der Stellung der genannten Seitenteile, welche zwischen diesen Teilen und den pfeilerähnlichen Elementen zwischengeschaltet sind, zur Verfügung, um das Ausbalancieren dieser Teile während des Zusammenbaus der Decke des Bauwerks zu ermöglichen. Auf diese Weise werden die L-förmigen Seitenteile der Decke während des Zusammenbaus der Decke bezüglich der angrenzenden Betonkörper dank der Justierungshilfsmittel, welche vorzugsweise als Schrauben ausgebildet sind, welche in die jeweiligen, in die vorgefertigten Elemente eingelassenen, Muttern eingreifen, in solcher Weise fixiert, daß ein gegliedertes Viereck ohne die Notwendigkeit der Benützung von abstützenden Schalungen zur Unterstützung der Decke während ihres Zusammenbaus, vom Verkippen abgehalten wird.
• Wenn eine zwischenliegende Platte vorhanden ist, was typisch für Tiefgaragenparkplätze ist, kann diese als vorgefertigtes Element gemacht sein, um an der Struktur nahe an den Wänden des Bauwerks mit Verbindungen fixiert zu sein, welche die totale Zuverlässigkeit der Verbindung mit der Struktur gar< antierten. Die Sicherheit des innewohnenden Biegemoments erlaubt eine weitere beträchtliche Reduzierung der Dicke. In jedem Fall wird die Geschwindigkeit der Konstruktion des gesamten Bauwerks stark erhöht.
• Die Erfindung hat des weiteren einen Prozeß zum Gegenstand, welcher dem Bau von Untergrundstrukturen speziell von Tunnels, Unterführungen, Tiefgaragenparkplätzen oder ähnlichem sowie von vorgefertigten Elementen für solche Strukturen dient, welche die Charakteristika, wie sie in den Ansprüchen 10 und 12 aufgezeigt sind, haben.
• Die DE-A-43 02 986 zeigt ein vorgefertigtes Element für eine Rückhaltekonstruktion, welche eine länglich erstreckte Bewehrung und einen Betonkörper, welcher am oberen Ende der Bewehrung verankert ist und der Decke gegenüberliegt, hat. Der Bewehrungskörper ist axial ausgerichtet in Bezug auf die Bewehrung. Das vorgefertigte Element wird in ein Bohrloch eingeführt und Beton wird in den unteren Teil des Lochs gegossen, um das Element im Grund zu verankern und um Vorort ein Teilelement herzustellen, welches einen Teil der Rückhaltekonstruktion bildet.
• Weitere Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden werden, im Licht der folgenden detaillierten Beschreibung, welche in Bezug auf die angefügten Zeichnungen angegeben ist, welche ausschließlich durch ein nicht einschränkendes Beispiel zur Verfügung gestellt ist, wobei:
• Fig. 1 und 2 Vorderansichten eines Querschnitts sind, welche die sukzessiven Phasen bei der Ausführung einer Ausschachtung für die Herstellung eines Untergrundbauwerks illustrieren,
• Fig. 3 entsprechend zu Fig. 1 und 2 eine Ansicht eines künstlichen Tunnels oder einer Unterführung gemäß der Erfindung ist,
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines vorgefertigten eingesetzten Elementes eines Pfeilers der lateralen Rückhaltekonstruktion der Ausschachtung ist,
• Fig. 5 bis 8, die schrittweise Errichtung von Details in der Reihenfolge bezüglich der Linien V- V, VI-VI, VII-VII und VIII-VIII vorn Fig. 3 zeigt,
• Fig. 9 und 10 sind entsprechend der Fig. 3 Ansichten sind, welche die sukzessiven Phasen beim Bau einer Autotiefgarage gemäß der Erfindung repräsentieren,
• Fig. 11 eine Ansicht eines Details, welches in Fig. 10 mit dem Pfeil IX angezeigt ist, im vergrößerten Maßstab ist.
• Im Bezug auf die Zeichnung bezeichnet die Referenz Nr. 1 vertikale Bohrlöcher mit großem Durchmesser, welche in zwei parallel angeordneten Serien von Löchern im Untergrund in Übereinstimmung mit den Seiten einer Untergrundkonstruktion, welche gebaut werden soll, zum Beispiel eine Unterführung oder eine Tiefgarage, zu dem Zweck ausgebildet ist, ein Paar von Rückhaltekonstruktionen zur Verfügung zu stellen. Jedes der Löcher 1 ist dafür vorgesehen, einen Rückhaltepfeiler, welcher in einer Art, welche im Anschluß erklärt wird, ausgebildet ist, zu empfangen.
• Trotzdem die Beschreibung, welche sich speziell auf Rückhaltekonstruktionen bezieht, welche aus Pfeilern mit großen Durchmessern, "Verpfählen zur Bodenbefestigung", gemacht sind, bezieht sich die Erfindung auch auf den Fall, in welchem die Strukturen aus betonitischen Trennwänden bestehen.
• In wenigstens einigen der Löcher 1, vorzugsweise in all diesen Löchern, werden jeweils vorgefertigte Unterstützungselemente 3 in der Weise eingebaut, daß sie sich über mehrere Meter hinweg unterhalb des Bohrlochmundes oder ein bißchen unter dem Mund erstrecken. Jedes Element 3 umfaßt länglich erstreckte Bewehrungen 4 und einen länglich erstreckten Betonkörper 5, welcher mit der Bewehrung 4 an seinen Enden verankert ist und in der Weise aufwärts zeigen soll, daß ein Teil von ihm axial über die Bewehrung vorsteht. Die Bewehrung 4 beinhaltet in bereits bekannter Weise eine Vielzahl von geradlinigen Stäben 3a, welche im wesentlichen um den Umfang herum verteilt sind und einen Stab 3b, welcher spiralenförmig um die geradlinigen Stäbe gewunden und an ihnen fixiert ist. Der Betonkörper 5 hat einen nicht uniformen im wesentlichen D-förmigen Querschnitt, dessen konvexer Teil vorgesehen ist, zur Außenseite der Ausschachtung, also in Richtung des Untergrundes, welcher mit ihm in Kontakt steht, zu zeigen. Der Körper 5 ist in der Weise dimensioniert, daß er, wenn er erst einmal in den Pfeiler eingebaut ist, den Druck des Bodens, welcher unregelmäßig auf den Pfeiler wirkt, abstützen kann. Der Körper 5 ist üblicherweise mit zahlreichen Bewehrungseisen der Bewehrung 4, welche nah an der konvexen und berührenden Mauer angeordnet sind, verbunden. Ein Bewehrungseisen 3c, welches in U-Form gebogen ist, erstreckt sich von der axialen Kavität des Körpers 5 zur Bewehrung 4 der gegenüberliegenden Seite. Wenn der Untergrund bis zur Geländeoberkante gestützt werden muß, wird sein oberer Teil, dargestellt durch die gestrichelte Umrißlinie in den Zeichnungen anschließend heruntergenommen.
• Wenn die Elemente 3 in die Löcher 1 eingesetzt sind, wird in jedes von ihnen in der Weise Beton injiziert, daß der Innenraum der Bewehrung 4 gefüllt wird und dadurch eine Vielzahl von Pfeilern, welche ein jeweils vorgefertigtes Element 3 beinhalten, entsteht. Die Betoninjektion ist auf den tiefsten Teil des Loches beschränkt, sodaß nur der untere Teil jedes Körpers 5 in der Weise einbezogen wird, daß er fixiert und starr im Pfeiler eingebettet ist. Der obere Teil jedes Lochs 1 ist mit Sand, Kies oder ähnlichen verfügbaren Material in der Weise gefüllt, daß beide, der periphere Raum zwischen dem Körper 5 und dem Untergrund, und der mögliche obere Teil des Bohrlochs, welcher freigeblieben ist, eingenommen wird.
• Wenn die beiden lateralen Serien von Pfeilern errichtet sind, bilden diese ein paar von Untergrundrückhaltekonstruktionen 2, welche es ermöglichen, daß die Ausschachtung in der Zone zwischen ihnen stattfindet. Zuerst legt die Ausschachtung die oberen Enden der Pfeiler in der Weise frei, daß die oberen Enden und der Körper 5 aus dem Untergrund zum Vorschein kommt (siehe Fig. 2). In dieser Phase übernehmen die Körper 5, welche in die Pfeiler eingesetzt sind, die Funktion einer Stützwand (diskontinuierlich im Fall der Pfeiler, nahezu kontinuierlich im Fall der betonitischen Trennwände). Der Sand oder Kies, welcher den oberen Teil der Bohrungen füllt, wird zusammen mit dem ausgehobenen Material entfernt.
• Dann wird ein Paar von Kopfbalken oder Betonträgern 7 in der Weise gegossen, daß jeder von ihnen die oberen Enden der jeweiligen Pfeilerreihen verbindet. Diese Balken haben den Zweck, eine präzise Ebene zu definieren, auf welche die Platte oder Decke 10 des Bauwerks im Fall von Unterführungen oder Tunnels (Fig. 3) gelegt werden kann oder auf die eine Zwischenplatte 11 gelegt wird, deren Ecken die Decke 10 im Fall von Tiefgaragenparkplätzen (Fig. 9 bis 11) tragen.
• Dann kann die Ausschachtung bis auf die Basis des zu bauenden Bauwerkes fortgesetzt werden, wo Betonfundamentträger 9 gegossen werden.
• Die Decke 10 ist durch in Reihe von längsseits entlang der axialen Ausdehnung des Bauwerks angeordneten im wesentlichen gewölbeförmigen Sektionen gebildet und jede Sektion beinhaltet drei vorgefertigte Elemente, welche zusammengesetzt sind, im speziellen ein paar von Seitenabschnitten 13, welche von den jeweiligen Kopfbalken 7 unterstützt werden und einem zentralen, im wesentlichen geradlinigen Abschnitt 15, welcher zwischen den jeweiligen Seitenabschnitten 13 eingefügt ist.
• Praktischerweise ist jeder Seitenabschnitt 13 in einer invertierten L-Form ausgebildet, mit einem abgeschrägten Zwischenstück. Jeder Seitenabschnitt 13 wird durch drei geradlinige Teile, welche starr miteinander verbunden sind, gebildet: Einer Stütze 13a, einem Balken 13 b, und einem Balken 13c. Die Stütze 13a hat einen offenen U-förmigen Abschnitt, wobei ein Rippenpaar in Richtung der Eindämmung zeigt und die Front auf einer im wesentlichen vertikal parallel zu den Achsen des Bauwerks angeordnet ist und die Bewehrungsstäbe 14 zwischen den Rippen vorspringen und dazu vorgesehen sind, einen Sitz, welcher zwischen dem U-förmigen Stab 3c des Körpers 5 und dem Körper 5 selbst einzurasten. Die Konfiguration der Stütze ist von der Weise, daß zwischen ihr und dem angrenzenden Körper 5 im zusammengesetzten Zustand ein Freiraum definiert ist, in welchen Beton zur starren Verbindung dieser Elemente miteinander gegossen wird.
• Der Balken 13b, welcher die Schräge des L bildet, hat einen geschlossenen Abschnitt und ist dafür vorgesehen, in einer geneigten Position angeordnet zu sein und der Balken 13c hat ebenfalls einen geschlossenen Abschnitt und ist dafür vorgesehen, nahezu horizontal angeordnet zu sein, um mit dem zentralen Abschnitt starr verbunden zu sein.
• Beide Seitenabschnitte 13 können schon in der Form produziert werden, welche sie annehmen, wenn sie einmal eingebaut werden, oder sie können aus gegliederten vorgefertigten Teilen aufgebaut sein, sozusagen in Sets von vorgefertigten Elementen aus bewehrtem Beton, welcher durch Gliederungsmittel zwischen einem Element und dem anderen verbunden und durch dieselben Bewehrungsstäbe gebildet sind, welche im flachen geradlinigen Zustand geformt und in dem Moment ihrer Installation gebogen werden, wie es z. B. von dem europäischen Patent EP 0 219 501 gelehrt wird.
• Der zentrale Abschnitt 15 ist ein ausgedehnter Balken, welcher aus vorgespanntem bewehrten Beton gemacht werden kann. Er hat an seinen Abschlüssen Vorsprünge 16a in der Form einer Nase, welche sich vom zentralen Teil seiner schmaleren Seite ausdehnt, welche von den Sitzen 16b, welche wiederum an den entsprechenden Enden der lateralen Teile 13 a ausgeformt sind, aufgenommen werden können.
• Um einen Deckenabschnitt 10 zusammenzusetzen, wird zuerst einen Seitenabschnitt 13 auf jedem Balkenkopf 7 oder auf den Enden Zwischenplatte 11, wenn diese vorhanden ist, in der Weise positioniert, daß die Stange 14 eine Stahlstange 3c des Körpers 5 in der Weise befestigt, daß ein Freiraum zwischen dem Abschnitt 13 und den Pfeilern gelassen wird. Das Element 13 wird zwischenzeitlich von einer vertikalen Stütze mit einstellbarer Länge nahe an seinen inneren Enden gestützt, was nicht in den Zeichnungen gezeigt wird. Im speziellen liegen die Köpfe von Schraubenpaaren 19 auf einem der Balken 7. Wenn die Zwischenplatte 11 vorhanden ist, liegen die Köpfe der Schraubenpaare 19 des selben Abschnitts 13 auf einem Ende der Platte 11 auf, und die Platte selber wird durch Balken 7 mittels gleicher, einstellbarer Schrauben 19a getragen.
• Anschließend wird der zentrale Abschnitt 15 in der Weise zwischen einem Paar von Abschnitten 13 eingesetzt, daß seine Vorsprünge 16a jeweils in den Sitzen 16b der Seitenabschnitte einrasten, wobei wiederum Freiräume zwischen den Abschnitten 13 und den Abschnitten 15 gelassen werden. Justierungsschrauben 20, welche paarweise nah an jedem Vorsprung 16a auf den gegenüberliegenden Seiten dazu angeordnet sind, erlauben das Balancieren der Stellung jedes mittleren Abschnittes 15 relativ zu den lateralen Abschnitten 13 in der Weise, daß jeder Deckenabschnitt insgesamt starr ausgebildet und in stabilen Gleichgewicht ist. Anstelle der Schrauben 20 können auch Stäbe, welche von den Enden der Abschnitte 15 vorspringen, dazu benutzt werden, mit den entsprechenden Stäben, welche von einem Ende der beiden Abschnitte 13 vorstehen, verschweißt zu werden. An diesem Punkt wird die Höhe der vorübergehenden Stützen für die Elemente 13 in der Weise reduziert, daß diese um die Schraubenköpfe 19 gedreht werden, bis die Vorsprünge 16a des zentralen Abschnittes 15 in Kontakt mit den (im wesentlichen vertikalen) Bodenwänden der Sitze 16b kommen. In diesem Zustand stellt die Struktur ein balanciertes aber unstabil gegliedertes Viereck, dessen zentraler Abschnitt 15 die Verbindung ist, dar. Die Anordnung wird dadurch stabilisiert, daß die Länge der Paare von horizontalen Schrauben 18 und der im wesentlichen vertikalen Schrauben 19, welche in zugehörigen Lagerfuttern im Beton des beteiligten Abschnitts eingebettet sind, justiert werden. Die Köpfe der Schraubenpaare 18 ruhen direkt auf der Oberfläche eines der Körper 5, welche in Richtung des Inneren der Struktur zeigen.
• In einer konstruktiven Variante können zwischen dem Abschnitt 15 und den beiden angrenzenden Abschnitten 13 jeweils statische Angeln angeordnet sein, welche z. B. aus einer Schicht Neopren oder anderen dafür verwendbaren Materialien, welche zwischen die Elemente während des Zusammenbaus eingelagert werden, aufgebaut sind.
• Die Bewehrung der gesamten Struktur ist teilweise bereits in den verschiedenen vorgefertigten Elementen während deren Produktion eingefügt worden und wird zum Teil zwischen einem vorgefertigten Element und einem anderen eingefügt. So können z. B. zusätzliche Stäbe 21 immer dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn dies zur Garantierung einer guten Verbindung zwischen den Pfeilern der Rückhaltestruktur und der Decke 10 notwendig ist. Diese sind zum Teil zwischen den Pfeilern und den Seitenabschnitten 13 angeordnet und zum Teil erstrecken sie sich entlang der Pfeiler selbst.
• Wenn die Teile eines Deckenabschnittes 10 in dieser Weise zusammengesetzt sind, werden sie starr versteift, indem Gußbeton in der Weise injiziert wird, daß die Freiräume, welche zwischen einem Element und dem anderen verblieben sind, gefüllt werden, wobei die in diesen Räumen vorhandenen Bewehrungsstäbe mit eingegossen werden. Um den frischen Gußbeton einzuschließen, werden an den verschiedenen Abschnitten longitudinale Verlängerungen an allen Ecken, welche in Richtung des Inneren der Struktur weisen angeordnet.
• Das Bauwerk wird dann durch den Guß des unteren Teils der inneren Wand des Bauwerks gegen die Pfeiler fertiggestellt. Um diesen Arbeitsschritt umzusetzen, ist es manchmal hilfreich, Wandplatten 22 zu verwenden, welche als wegwerfbare Schalung dienen.
• Im Fall von Tiefgaragenparkplätzen wird die Umsetzung dieses Betongußes durch ein Paar von konischen Öffnungen 11a, welche nah an den Enden der vorgefertigten Elemente der Zwischenplatten 11 angebracht und zur Bildung von Trichtern mit einem Durchfluß von frischem Beton anwendbar sind, und die Einbringung von Stäben 21 durch sie erlauben, vereinfacht. Die oberen Teile dieser Stäbe 21 werden dann in den Guß zwischen einem Balken 7, einer Stütze 13a und einem beteiligten Körper 5 einbezogen, wobei ihr unterer Teil in dem Guß zwischen den Pfeilern der angrenzenden Rückhaltestruktur 2 und den beteiligten Platten 22 und der Zwischenplatte 11 durchgeführt wird.
• Mit der Anordnung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen exzellenten Grad der Integration zwischen den Pfeilern mit großem Durchmesser der Rückhaltestruktur 2 und der Decke 10 der Struktur zu erreichen. Die Betongüsse, welche in situ zwischen den Körpern 5, welche in die Pfeiler eingesetzt sind, und den Stützen 13a der lateralen Abschnitte 13 der Decke 10 ausgeführt werden, bilden Verbindungen aus, welche einfach die Biege- und Scherkräfte über die Bewehrungen, welche aus den verschiedenen vorgefertigten Elementen herausragen und in den Guß integriert sind übertragen können.
• Der in die Pfeiler der Rückhaltekonstruktion 2 eingesetzte Betonkörper 5 hat anfangs die Funktion einen Wandabschnitt gegen den Druck des Untergrundes während der Ausschachtungsarbeiten und der Anordnung der Decke zu stützen, während ihm im fertiggestellten Bauwerk die Aufgabe der Verstärkung der monolytischen Verbindung zwischen den Pfeilern und der Decke 10, welche beträchtlichen Spannungen ausgesetzt ist, zukommt.
• Die Integration der lateralen Abschnitte 13 und des zentralen Abschnitts 15 der Decke 10 wird mittels der Fortsetzung der unteren Bewehrung, welche in die Güsse zwischen benachbarten vorgefertigten Elementen und mittels der oberen Bewehrung, welche in den Guß der zugehörigen Decke einbezogen ist, erreicht.
• Die Decke 10 des so konstruierten Bauwerkes kann sehr gut die horizontalen Kräfte übertragen, welche dem Druck des Bodens auf jede der lateralen Rückhaltestruktur 2 entgegenwirken, wobei sie in der Weise ausgebildet sind, daß sie steif am Kopfbalken 7 fixiert sind, ungeachtet der Tatsache, daß keine Bewehrungen von ihnen überstehen, was es schwierig machen würde, die vorgefertigten Elemente in Position zu bringen.
• Überdies wird ein Vorteil erreicht, daß die Decke 10 dank des Vorhandenseins eines Unterschiedes in der Höhe zwischen ihrem mittlerem Abschnitt und den Verbindungsabschnitten mit der Wand der Struktur keine zu starre Verbindung zwischen den lateralen Rückhaltekonstruktionen ausbildet. Mit einer geeigneten Dimensionierung ist es einfach möglich, eine Steifheit zu erreichen, welche mit beidem, den thermischen Variationen der Abdeckung und der Transmission des Druckes des Untergrundes zwischen zwei Rückhaltekonstruktionen 2 umgehen kann. Dank der Abschrägung der lateralen Abschnitte 13 induziert die Übertragung des Druckes in der Decke 10 Biegespannungen mit einem entgegengesetzten Vorzeichen zu den, welche durch die Gewichte und die Auflast auf sie wirken, was zu einer Reduzierung der Dimension und zur Verbesserung der Flexibilität führt. Allgemein ist es für eine korrekte Dimensionierung notwendig, daß die obere Schicht des Gusses entsprechend den lateralen Rückhaltekonstruktionen 2, welche von einer geringeren Höhe als der obere Punkt der Laibung der Decke ist, ausgebildet ist.

Claims (13)

1. Untergrundkonstruktion, insbesondere für Unterführungen, Autoabstellplätze oder dergleichen, mit einem Paar von Rückhaltekonstruktionen (2), die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Untergrundkonstruktion erstrecken und Elemente in Form von Pfeifern oder Trennwänden umfassen, die fähig sind, den Druck des Erdreichs während des Aushubs und den Aufbau der Konstruktion aufzunehmen, wobei zumindest einige der Elemente in Form von Pfeilern oder Trennwänden ein vorgefertigtes Tragelement (3) umfassen, das eine längliche Bewehrung (4) und einen Betonkörper (5) umfaßt, der an der Bewehrung (4) verankert ist, wobei diese Elemente weiters dazu gedacht sind, eine Decke (10) der Konstruktion zu tragen, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Betonkörper (5) zumindest an seinem Ende, das der länglichen Bewehrung (4) gegenüberliegt, bezüglich der Bewehrung (4) axial versetzt angeordnet ist, sodaß ein Seitenraum oberhalb der Bewehrung (4) und seitlich in bezug auf den Betonkörper (5) definiert wird, wobei jedes Tragelement (3) derart angeordnet ist, daß der Betonkörper (5) an das Endreich angrenzend an der Außenseite der Aushubstelle angeordnet ist, sodaß der jeweilige Seitenraum zur Aushubstelle schaut und daß die Decke (10) der Konstruktion aus vorgefertigten Deckenabschnitten gebildet ist, die sich über die Rückhaltekonstruktion (2) erstrecken, wobei jeder Deckenabschnitt im wesentlichen als Gewölbe geformt ist und mindestens ein vorgefertigtes Betonelement (13, 15) umfaßt, wobei die Enden (13a) jedes Deckenabschnitts vor zumindest einem Teil des genannten Betonkörpers (5) in Übereinstimmung mit den genannten Seitenräumen derart angeordnet sind, daß zwischen dem genannten Ende (13a) des Deckenabschnittes und dem genannten Betonkörper (5) freie Räume definiert sind, in die Beton in situ eingegossen wird, um sie miteinander zu verankern.

2. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Deckenabschnitt eine Vielzahl von vorgefertigten Betonelementen umfaßt, die einen mittleren Abschnitt (15) und ein Paar Seitenabschnitte (13) bilden, wobei jeder Seitenabschnitt (13) zwischen dem mittleren Abschnitt (15) und einer der Rückhaltekonstruktionen (2) angeordnet ist.

3. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Abschnitte (13) jedes Deckenabschnittes im wesentlichen eine L-Form mit einem abgeschrägten Teil aufweisen.

4. Konstruktion nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mittleren Abschnitt (15) und den dazugehörigen Seitenabschnitten (13) jedes Deckenabschnittes Beton in situ derart eingegossen wird, daß diese Abschnitte starr miteinander verbunden werden.

5. Konstruktion nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Betonkörper (5) als auch die angrenzend an die Betonkörper (5) angeordneten Enden (13a) der Seitenabschnitte (13) Bewehrungsstahlstäbe (3c, 14) aufweisen, die sich in einen zugehörigen freien Raum erstrecken, wobei diese in dem in situ gegossenen Beton eingegossen sind, um die seitlichen Abschnitte (13) mit den genannten pfeilerförmigen Elementen starr zu verbinden und die Übertragung von Spannungen zwischen der Rückhaltekonstruktion (2) und der Decke der Konstruktion (10) zu fördern.

6. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum zum in situ Eingießen des Betons zwischen den Betonkörpern (5) und den Seitenabschnitten (3) zur Gänze in einer niedrigen Höhe angeordnet ist als die inneren Gewölbeflächen in der Mitte der Decke (10) der Konstruktion.

7. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß verstellbare Mittel (18, 19) zur Veränderung der Lage der seitlichen Abschnitte (13) vorgesehen sind, wobei die verstellbaren Mittel zwischen diesen Abschnitten (13) und den pfeilerförmigen Elementen angeordnet sind, um die Möglichkeit zu schaffen, diese Abschnitte (13) während des Zusammenbaus der Decke (10) der Konstruktion im Gleichgewicht zu halten.

8. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstruktion eine Zwischenplatte (11) aufweist, deren Enden auf Kopfbalken (7) der Rückhaltekonstruktion (2) aufliegen und die Decke (10) der Konstruktion tragen, wobei der eingegossene Beton die Seitenabschnitte (13) mit einem Ende der Platte (11) und der dazugehörigen Rückhaltekonstruktion (2) starr verbindet.

9. Konstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Übereinstimmung mit den Enden der Platte (11) konische Öffnungen (11a) ausgebildet sind, die Durchlässe für den einzugießenden Beton definieren und das Einführen von Zusatzstäben (21) ermöglichen.

10. Verfahren für den Bau von Untergrundkonstruktionen, wie zum Beispiel Tunnels, Unterführungen, Autoabstellplätze und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden kombinierten Schritte umfaßt:

- Herstellen einer Vielzahl von Löchern (1) oder Gräben im Boden in zwei entlang den Seiten der zu bauenden Untergrundkonstruktion fluchtenden Gruppen,

- Einführen eines entsprechenden vorgefertigten Elements (3) in zumindest einige dieser Löcher (1) oder Gräben, wobei dieses eine längliche Bewehrung (4) und einen Betonkörper (5) umfaßt, der an einem oberen Ende der Bewehrung (4) verankert ist, der Betonkörper (5) zumindest an seinem Ende, das gegenüber der länglichen Bewehrung (4) liegt, bezüglich der Bewehrung (4) axial versetzt angeordnet ist, sodaß ein Seitenraum oberhalb der Bewehrung und seitlich in bezug auf den Betonkörper (5) definiert wird, wobei das Einführen jedes Betonkörpers (5) so erfolgt, daß jeder Betonkörper (5) an das Erdreich angrenzend an der Außenseite der Aushubstelle angeordnet ist,

- Eingießen von Beton in die Löcher (1) oder Gräben derart, daß in situ eine Rückhaltekonstruktion hergestellt wird, die eine Vielzahl von pfeilerähnlichen Elementen aufweist, welche die Bewehrung (4) und einen Teil des Betonkörpers (5) umfassen,

- Füllen der oberen Teile der Löcher (1) oder Gräben im wesentlichen bis auf Bodenhöhe mit Sand oder Kies oder ähnlichem schüttbarem Material, sodaß die Seitenräume mit dem schüttbaren Material gefüllt sind,

- Ausgraben zwischen den in den zwei fluchtenden Gruppen von Löchern (1) oder Gräben gebildeten Pfeilern, Entfernen des schüttbaren Materials aus den Seitenräumen,

- Herstellen eines jeder Gruppe von Pfeilern entsprechenden Kopfbalkens (7), wobei dieser mit den oberen Enden der Bewehrungen (4) verbunden ist,

- Anbringen einer Decke (10) der Konstruktion auf den Kopfbalken (7), wobei diese in Form von vorgefertigten Abschnitten ausgebildet ist, von denen jeder im wesentlichen als Gewölbe geformt ist und ein Paar seitliche Abschnitte (13), von denen jeder auf einem entsprechenden Kopfbalken (7) aufliegt, und einen mittleren Abschnitt (15) umfaßt, der von den Seitenabschnitten (13) getragen wird, wobei freie Räume zwischen den Seitenabschnitten (13) der Decke (10) und den Betonkörpern (5) der genannten Pfeilerelemente in Übereinstimmung mit den Seitenräumen der vorgefertigten Elemente (3) gebildet werden,

- Eingießen von Beton in die genannten freien Räume derart, daß der Seitenabschnitt (13) mit zumindest einem zugehörigen Pfeilerelement starr verbunden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Konstruktion eine Zwischenplatte (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung der Kopfbalken (7) die Platte (11) auf diese gelegt wird, und daß die Deckenabschnitte der Konstruktion auf den Längskanten der Platte (11) angeordnet werden.

12. Vorgefertigtes Element für eine Rückhaltekonstruktion, umfassend Tragelemente in Form von Pfeilern, die fähig sind, den Druck des umgebenden Erdreichs während des Aushubs und des Baus einer Untergrundkonstruktion aufzunehmen und mit einer Decke (10) der Untergrundkonstruktion zusammenzuwirken, um diese zu tragen, wobei das Element (3) eine längliche Bewehrung (4) und einen Betonkörper (5) umfaßt, der an einem der Decke (10) zugewandten Ende mit der Bewehrung (4) verankert ist, und dazu gedacht ist, in ein im Boden (1) gebildetes Loch eingesetzt zu werden und mit eingegossenem Beton so zusammenzuwirken, daß eines der genannten Pfeilerelemente in situ gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Betonkörper (5) zumindest an seinem Ende, das der länglichen Bewehrung (4) gegenüberliegt, in bezug auf die Bewehrung (4) axial versetzt angeordnet ist, sodaß ein Seitenraum oberhalb der Bewehrung (4) und seitlich in bezug auf den Betonkörper (5) definiert wird, wobei vorgesehen ist, daß der Betonkörper (5) in seinem in das entsprechende Loch (1) eingesetzten Zustand an das Erdreich angrenzend an der Außenseite der Aushubstelle angeordnet ist, sodaß der entsprechende Seitenraum der Aushubstelle zugewandt ist.

13. Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (4) eine Vielzahl von geraden Stäben (3a), die im wesentlichen über einen Kreisumfang verteilt angeordnet sind, und einen Stab (3b) aufweist, der spiralförmig um die geraden Stäbe (3a) gewunden und an diesen befestigt ist, wobei der Betonkörper (5) eine längliche Form mit im wesentlichen D-förmigem Querschnitt aufweist, wobei ein Teil von einem Ende der Bewehrung (4) vorsteht, und wobei ein U-förmig gebogener Stab (3c) vorgesehen ist, der sich vom Betonkörper (5) in Richtung weg von der Bewehrung erstreckt.