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Gründungskörper, insbesondere Senkbrunnen und Senkkasten Bei Gründungen
unter Wasser stehen oft Massivgründungen mit Pfahlgründungen im Wettbewerb. Massive
Gründungen sind gegenüber Pfahlgründungen wirtschaftlich dadurch benachteiligt,
daß -bei ihnen meist nur die Gründungssohle als tragend angesehen werden kann, während
bei Pfahlgründungen außer dem Spitzenwiderstand der Pfähle auch die Reibungskräfte,
die am Pfahlmantel wirken, als Stützkräfte in Rechnung gezogen werden. Der sich
im Boden ausbildende Tragkörper, der die vom Gründungsbauwerk auf den Boden zu übertragenden
Kräfte auszugleichen hat, kann sich bei der Massivgründung erst unter der Gründungssohle
ausbilden, während er bei Pfahlgründungen gleicher Grundfläche wegen der Reibungskräfte
unmittelbar unter dem Gelände entstehen kann, deshalb größeren Umfang annimmt und
somit tragfähiger ist. Daher ist bei Massivgründungen bei gleicher Beanspruchung
des Erdtragkörpers,eine größere Gründungsflache oder -tiefe erforderlich als bei
Pfahlgründungen. Diese unterschiedliche Behandlung der Lastabgabe an-den Boden ist
berechtigt, da bei den Pfahlgründungen durch das Einrammen der Pfähle die Sicherheit
der Kraftübertragung durch Reibung gewährleistet ist, bei der Massivgründung in
offener, geböschter oder umspundeter Baugrube aber durch Wiederanfüllen von Böschungen,
durch ein Nachgeben der Baugrubenumschließung oder besonders bei abzusenkenden Gründungskörpern
durch Störung des durchfahrenen Bodens die Bodenfestigkeit verringert sein kann
und nur mit Stützkräften auf der Gründungssohle gerechnet werden darf.
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Abzusenkende Gründungskörper müssen zunächst eine solche Form haben,
daß der sie umgebende Boden möglichst wenig gestört wird, d. h. sie müssen nach
Möglichkeit zylindrisch sein. Die Wandflächen sollen eine glatte Beschaffenheit
haben, um die Absenkbewegung nicht zu hemmen. Nach dem Absenken des Gründungskörpers
aber wäre es erwünscht, wenn die Wandflächen die Eigenschaft geringer Reibung verlieren
und im Gegenteil rauh sind, so daß sie Reibungskräfte auf den Boden übertragen können.
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Es ist bereits bekannt, daß bei Ortspfählen nach -dem Einrammen
des Rammrohres beim
Ausbetonieren Vorsprünge angeordnet werden,
die die Reibung am Pfahl vergrößern. Es ist auch bekannt, bei eisernen Pfählen durch
einen komplizierten Mechanismus oder unter Zuhilfe-` nahmevon Sprengstoffen eiserne
Vorsprüngenach dem Rammen des Pfahles herzustellen, die den. Zweck haben, den Pfahl
tragfähiger zu machen.
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Die vorliegende Erfindung sieht vor, in abzusenkenden Gründungskörpern
Führungen anzuordnen, aus denen Vorschubbauteile gegen den Boden schräg oder waagerecht
gedrückt werden, die Biegungsmomente auf den Gründungskörper übertragen können.
Solche Vorschubbauteile können Balken, Platten, Stäbe, Pfähle oder Hilfssenkkasten
sein, die im Gründungskörper bereits vor seiner Absenkung untergebracht sind und
nach der Absenkung gegen das Erdreich gedrückt werden oder die nach der Absenkung
in das Innere des Gründungskörpers eingebracht und dann gegen das Erdreich gedrückt
werden, wobei in diesem Fall im Gründungskörper die Führungen nach außen vorübergehend
abgeschlossen sind. Die Vorschubbewegung kann durch Spindeln, Pressen, Rammen, Rütteln
oder durch Absenken von Hilfssenkkasten oder durch Kombination solcher Vortriebsarten
in waagerechter oder schräger Richtung erfolgen.
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Hierbei kann von einem Hohlraum des Gründungskörpers aus, der mit
der freien Luft in Verbindung ist oder unter Druckluft oder aber, wenn die schrägen
Führungen bis über die Wasseroberfläche reichen, von der Oberfläche des Gründungskörpers
aus gearbeitet werden. Wesentlich ist dabei, daß die Vorsprünge nach dem Vortrieb
biegungsfest mit dem Gründungskörper verbunden werden. Um diese Verbindung zu erreichen,
müssen die Zwischenräume zwischen Vorschubbauteilen und Führungen ausgekeilt, ausbetoniert
oder verpreßt oder der Anschluß durch eine zusätzliche Konstruktion erreicht werden.
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Solche Vorsprünge können als einzelne Platten oder als Balken, die
der Länge nach beliebig unterteilt sein können und waagerecht oder schräg angeordnet
sind, ferner als waagerechte oder schräge Pfähle oder auch als schräg abzusenkende
Hilfssenkkasten ausgebildet werden. Spindeln und Pressen können von einer Aussparung
des Gründungskörpers aus, die mit der freien Luft in Verbindung steht, betätigt
werden. Dabei sind die Vorschubstangen durch Stopfbüchsen zu führen, damit kein
Wasser nach dem Hohlraum des Gründungskörpers dringen kann. Spindeln und Pressen
können auch von einer im Senkkasten angeordneten Druckkammer aus bedient werden.
Das Rammen kann ebenfalls von derartigen Hohlräumen aus oder auch in Führungen des
Gründungskörpers, die z. B., wenn sie schräg genug angeordnet sind, bis über die
Wasserlinie reichen, erfolgen. Hilfssenkkasten sind Gründungskörper, die aus einer
schrägen Arbeitskammer und anbetoniertem Schaft bestehen. Der Schaft kann über der
ganzen Arbeitskammer als Wand angeordnet rein oder aus einzelnen Pfeilern bestehen.
Wand wie Pfeiler sollen in einer schrägen Aussparung des Gründungskörpers, die beim
Absenken als Führung dient, gleiten. Hierbei können reibungvermindernde Maßnahmen
angeordnet werden. Der Vortrieb eines Hilfssenkkastens erfolgt durch Abgraben in
der schrägen Arbeitskammer dieses Senkkastens und gegebenenfalls durch Unterstützung
dieser Bewegung durch Pressen. Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß es auch
möglich ist, die vorzutreibenden Bauteile mehrteilig so auszuführen, daß zunächst
der Bauteil vorgepreßt wird und aus ihm heraus ein Teilstück dann noch einen weiteren
Weg zurücklegt, so daß eine teleskopartige Vorschubbewegung entsteht.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsarten beispielsweise
dargestellt. Die Abb. z zeigt einen gegen das Erdreich zu pressenden Balken. Es
ist hier e die Außenwand des Gründungskörpers, k ein Hohlraum im Gründungskörper.
Der Vorschubbauteil c mit der Spindelstange g, die in der Stopfbüchse oder Mutter
h. geführt ist, wird gegen das Erdreich gepreßt, bis der Widerstand ein weiteres
Vordringen nicht mehr gestattet. Die gestrichelte Stellung soll die Endstellung
nach dem Vorschub sein. In dieser Lage wird der Bauteil dann festgelegt, und zwar
durch Ausbetonieren oder Verpressen des entstehenden Hohlraumes in der Aussparung
f des Gründungskörpers. Die Betätigung der Vorschubvorrichtung erfolgt vom Hohlraum
k aus, der mit der freien Luft in Verbindung steht.
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Abweichend hiervon zeigt Abb. z einen ähnlichen Vorschubkörper, der
aber von einer im Gründungskörper angeordneten Druckkammer 1 aus betätigt wird.
Der Vorschubkörper c ist zunächst in der Aussparung f festgelegt. Nach dem Absenken
des Gründungskörpers werden die Pressen m von den Bedienungsstegen n der
Druckkammer 1 aus, die durch das Schachtrohr o zugänglich ist, betätigt. Sobald
der Bauteil c in die gestrichelte Lage gekommen ist, wird er in der Aussparung f
durch Anbetonieren vergrößert und weiter vonrärts bewegt. Wenn er in seiner Endstellung,
die gestrichelt dargestellt ist, angekommen ist, wird er durch Verpressen mit Hilfe
der Leitungen i festgelegt. Der weitere freie Raum der Aussparung f und die Druckkammer
werden dann zubetoniert, wobei die Möglichkeit besteht, den Bauteil c durch Eisenbewehrungen
innig mit dem Gründungskörper zu verbinden.
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In Abb. 3 ist die Anordnung von Pfählen s am Senkkasten a dargestellt.
Die Pfähle werden durch die Führungen t, die im Gründungskörper
ausgespart
sind, in den Boden getrieben, und zwar durch Rammung, Rüttelung oder durch Pressen.
Die Pfähle müssen hierbei gegebenenfalls in der Führung t an Rollen geführt werden.
Sobald die Pfähle ihre endgültige Lage erreicht haben, wird die unter Wasser liegende
Aussparung t mit Schüttbeton geschlossen. Die Pfähle müssen dann in dieser Aussparung
eingespannt sein, gegebenenfalls ist der vorderste Teil der Führung t zu verpressen.
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Abb. q. zeigt die Anordnung eines Vorsprunges mit einem Hilfssenkkasten.
Der Hilfssenkkasten 2s ist in der Aussparung v hergestellt worden. Diese Aussparung
ist gegenüber dem Erdreich durch eine behelfsmäßige Abschlußwand w abgeschlossen.
Sobald der Gründungskörper abgesenkt ist, wird der Hilfssenkkasten in der Aussparung
v schräg nach abwärts bewegt. Die Arbeitskammer x dieses Senkkastens erhält dann
die in der Zeichnung gestrichelte Lage. Die Arbeitskammer ist zugänglich durch einen
Schacht y, auf dem die Druckluftschleuse z sich befindet. Die endgültige Lage des
Senkkastens und der Schleuse ist gestrichelt gezeichnet.
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In Abb. 5 ist der untere Teil des Hilfssenkkastens größer dargestellt.
Wir sehen hier wieder die Außenwand*e des Senkkastens, die in der behelfsmäßigen
Wand w über die Aussparung des Gründur.-skörpers a ihre Fortsetzung findet. Wenn
der Hjlfssenkkasten abgesenkt wird, wird die Wand w durchstoßen. Der Hilfssenkkasten
kann hierbei in der Aussparung v durch Rollen oder ähnliche Vorrichtungen geführt
werden. Sobald er in seiner endgültigen Lage ist, wird die Arbeitskammer ausgefüllt.
Zuvor kann eine Bodenplatte betoniert werden, die gegen die Decke der Arbeitskammer
abgepreßt wird. Dadurch wird bereits eine V orspannung des Bodens unter der Konsole
erreicht. Der Senkkasten selbst wird in der Aussparung durch Betonierung bzw. Verpressung,
für die die Leitungen i vorhanden sind, festgelegt und kann somit Biegungsmomente
auf den Boden übertragen.
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Es können mehrere Reihen von Vorsprüngen übereinander angeordnet werden.
Dabei kann man den Zeitpunkt ihrer Herstellung so bestimmen, daß z. B. nach Anordnung
der obersten Reihe der Gründungskörper noch eire geringe Setzung erfährt, so daß
der unter den Vorsprüngen befindliche Boden, schon in Spannung kommt, ehe die darunterliegenden
Reihen der Vorsprünge angeordnet werden. Die Setzung des Gründungskörpers erzwingt
man durch Aufbringen von Bauwerkslasten, wobei die Möglichkeit besteht, die Arbeitskammer
des Gründungskörpers zunächst noch nicht oder nur teilweise mit Beton auszufüllen
und zeitweise gegebenenfalls die Luftspannung in der Arbeitskammer zu ermäßigen.
Diese Maßnahme kann unter Umständen das Aufbringen von Bauwerkslasten überflüssig
machen, da sie oft allein genügt, um Setzungen des Gründungskörpers hervorzurufen.