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Verfahren zur Trockenlegung von Grundflächen im Wasser durch Fangedämme
Die bekannten Kasten- und Zellenfangedämme erfordern zu ihrer Herstellung das sorgfältige
Rammen bzw. Einbringen der Spundbohlen an Ort und Stelle mit besonderen Schwimmgeräten
(Rammen, Kränen) oder mit festen Geräten von besonders anzuordnenden Rammgerüsten
aus. Das bietet außerhalb umschlossener, ruhiger Wasserflächen, insbesondere bei
größeren Wassertiefen, bei starken Gezeiten und Seegang häufig große Schwierigkeiten
bei der Bauausführung. Die Schwierigkeiten wachsen noch, wenn wasserführende Bodenschichten
vorliegen.
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Alle diese Schwierigkeiten werden durch das Verfahren nach der Erfindung
behoben. Erfindungsgemäß wird die Sohle der Fangedämme bei der Trockenlegung von
Grundflächen im Wasser bei wasserführenden Bodenschichten durch Senkkästen gebildet,
von denen aus eine Grundwasserabsenkung erfolgt. Die einzelnen vertikalen Zellen,
die über den Senkkästen gegebenenfalls unter Verwendung von Spundwandeisen errichtet
werden, können je nach Bedarf zur Erzielung günstigster Bodendruckverteilung und
größter Kippsicherheit in verschiedener Weise mit Wasser oder wassergesättigtem
Sand gefüllt werden. Die Verbindung der Spundwandeisen mit den Senkkästen erfolgt
in an sich bekannter Weise, z. B. durch einfaches Aufstellen auf der Decke des Senkkastens.
Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung läßt sich dadurch erzielen,
daß unter den Senkkästen druckfeste Grundfilter eingebaut werden. Durch Grundwassersenkung
wird der auf den Fangedamm wirkende Auftrieb weggenommen und somit die Standsicherheit
des Bauwerks erlhöht und der
Gefahr eines Grundbruches wirksam begegnet.
Außerdem wird dadurch die Trockenlegung der umschlossenen Baugrube ganz oder teilweise
bewirkt.
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Der zweckmäßig aus Eisenbeton bestehende Senkkasten mit aufgebauten
Zellen aus Spundwandeisen wird an geeigneter, geschützter Stelle, im Dock, auf einem
Baugerüst mit Absenkvorrichtung usw. hergestellt und schwimmend mit Wasser- oder
Sandballast zum Einbau an die Verwendungsstelle gebracht. Dort wird er durch Fluten
abgesenkt und im Druckluftbetrieb in die erforderliche Tiefe herabgebracht, wobei
er mit Sand gefüllt wird, der zum Teil aus dem Aushub unter dem Senkkasten kommt
und zum Teil von außen eingespült wird. Die erforderliche Sicherheit des Fangedammes
gegen Kippen bestimmt die Fangedamm- bzw. Senkkastenbreite. Zur Erzielung günstigster
Bodenpressungen in der Grundfuge und möglichster Wirtschaftlichkeit der Bauausführung
können die Zellen so eingerichtet werden, daß nur der wasserseitige Teil der Zellenräume
mit wassergesättigtem Sand, also einer Füllmasse von hohem Gewicht, gefüllt wird,
der übrige Teil nur mit Wasser. Nach Erreichung der Gründungstiefe ist unter dem
Senkkasten die Anordnung von druckfesten Grundfiltern in ausreichender Größe vorgesehen,
mit denen beim Abpumpen der Baugrube eine Grundwasserabsenkung betrieben wird. Der
druckfeste Grundfilter ist allseitig sorgfältig mit Filtermaterial (Steinen, Kies,
Sand) umpackt, wobei der letzte Füllsand vor Inbetriebnahme der Grundwasserabsenkung
unter entsprechend hohem Druck im Standrohr eingebracht wird, damit eine einwandfreie
Übertragung der Fangedammlast auf den Untergrund gewährleistet bleibt. Den Grundfilter
wird man zweckmäßig an der am geringst beanspruchten Seite der Grundfuge anordnen,
also nach der Wasserseite zu. Ein gewisses Setzen des Kastens nach Wegnahme des
inneren Überdruckes in der Arbeitskammer ist dabei unbedenklich.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel in Abb. i schematisch den Querschnitt
durch einen Fangedamm nach der Erfindung und in Abb.2 eine Anwendungsmöglichkeit
eines nach dem neuen Verfahren hergestellten Fangedammes. Gemäß Abb. i ermöglicht
der Senkkasten i, oberhalb dessen sich die Fangedamanzellen 2° und 26 befinden,
das Absenken des Fangedammes. In den Arbeitsraum 3 führt der Schacht 4, der durch
die Schleuse 5 zugänglich ist. Der druckfeste Grundfilter unter dem Senkkasten ist
in der Abbildung mit 6 bezeichnet. Die Entnahmeleitung 7 wird nebst Pumpe in besonderer
wasserfreier Zelle untergebracht. Der abgesenkte Grundwasserstand ist mit 8 bezeichnet.
Die Zellen 2° an der Wasserseite sind mit wassergesättigtem .Sand, die Zellen 26
an der Luftseite mit Wasser gefüllt.
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Nachdem der _Fangedamm seinen Zweck erfüllt hat, ist er leicht wieder
zu beseitigen. Die Grundwassersenkung wird eingestellt. Nach Flutung der Baugrube
wird der Füllboden aus den Zellen im Naßbetrieb dem gewünschten späteren Schwimmzustand
entsprechend herausgenommen, wobei das Lösen aus dem Grund beim Aufschwimmen durch
Eingeben von'Preßluft unter dem Senkkasten unterstützt wird.
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Das Beispiel nach Abb. 2 zeigt einen gekenterten Schnelldampfer großer
Abmessungen, also ein sehr wertvolles Schiff, vor dem Tiefwasserkai eines Welthafens
im Tidegebiet. Die Fahrwasserverhältnisse sind sehr beengt, weil die Durchfahrt
zu einem großen Trockendock frei bleiben muß. Die Hebung des Schiffes durch Auftriebkästen
und Drehen ist in diesem Falle wegen der großen Nähe des Kais nicht möglich. Die
Hebung in der Seitenlage und späteres Aufrichten im Dock wären nur durch Anbringung
von zusätzlichen Auftriebkästen sehr großer Abmessungen möglich und würde einen
Aufwand von Tausenden von Tonnen Stahlkonstruktion und sehr viel Taucherarbeit bedeuten,
die im Tidegebiet und Seegang sehr erschwert ist und kein kontrollierbares Ergebnis
gibt. Der Hafengrund besteht aus wasserführenden Kiessandschichten. Der Abschluß
des Hafenteiles mit Fangedämmen und Trockenlegung nach Durchführung einer Grundwasserabsenkung
bietet die einzige Erfolg versprechende und wirtschaftliche Ausführungsmöglichkeit.
Nach Ausführung der Dichtungs- und Abschottungsarbeiten an dem Schiff im Trockenen
wird das Becken in dem erforderlichen Maße geflutet, das Schiff schwimmt in Seitenlage
aus und wird gedreht. In diesem Fälle erscheint die Anwendung von Senkkastenfangedämmen
gegeben, insbesondere da ein großes Trockendock zu ihrem Bau verfügbar ist. Eine
auch nur ganz überschlägliche Rechnung zeigt die Wirtschaftlichkeit einer derartigen
Arbeitsweise.
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Andere Beispiele für Aufgaben im Tidegebiet, bei denen Senkkastenfangedämme
vorteilhaft anwendbar sind, lassen sieh sehr zahlreich aufführen. Dabei handelt
es sich sowohl um die Herstellung von trockenen Baugruben für eine Bauausführung
als auch um solche zur Beseitigung eines Schiffahrtshindernisses, zur Bergung eines
eingesandten Schiffes o. dgl. Bei der Prüfung der Frage der Wirtschaftlichkeit wird
die Möglichkeit einer Wiederverwendung für andere Aufgaben oft von ausschlaggebender
Bedeutung sein können. Hierzu sei gesagt, daß diese Kästen nicht ortsgebunden sind,
sondern über Schiffahrtsstraßen bzw. über See geschleppt werden können.