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Fangedämm.e, Molen und ähnliche Bauwerke nach. der Zellenbauweise
und Verfahren zu ihrer Herstellung Fangedämme. 'Molen und ähnliche Bauwerke, die
nach derZellenbauweise hergestelltwerden,bestehen aus einer Reihe von nebeneinanderstehenden,
von Stahlspundwänden gebildeten Zylindern, die mit Sand. Kies oder einem ähnlichen
Stoff gefüllt sind. Die Spundbohlen sind flach und besitzen zugfeste Schlösser,
um die in dem Zvlinder unter der Einwirkung der Füllung auftretenden Zugkräfte aufnehmen
zu können. Die Zellen werden entweder als vollkommenkreisförmige Zylinder ausgeführt
und stehen dann in kleinen Abständen voneinander, die durch Zwischenzellen geschlossen
werden (Abb. i), oder die Zellen sind beiderseitig abgeflachte kreisförmige Zylinder.
die ohne Zwischenraum nebeneinanderstehen und deren Trennwände durch gerade Spundwände
gebildet werden (Abb. 2).
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Der Bau von Zellenfangedämmen, auf die die Bauweise bisher ausschließlich
angewandt wurde, ist im Schrifttum wiederholt beschrieben worden, u. a. in »VDI«,
Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Jahrgang 1939, Nr. i und in »Die Bautechnik«,
Jahrgang 1943, Heft i/2. Bei der Errichtung von 'Solen und ähnlichen Bauwerken kann
in derselben Weise vorgegangen werden. Man setzt zunächst ein der Zellenform entsprechendes
leichtes Führungsgerüst auf die Sohle -des Gewässers, auf die es sich mit mehreren
Füßen stellt. Dann werden die Spundbohlen rund um dieses Gerüst gesetzt und in den
Untergrund
gerammt. Wenn die Wand geschlossen isst, wird die Füllung eingebracht und während
des Einfüllens das Führungsgerüst nach und nach in die Höhe gezogen und schließlich
ganz beseitigt, um beim Bau der nächsten Zelle wieder verwandt zu werden. Beim Bau
der kreisförmigen Zellen nach Abb. i wird jede Zelle einschließlich der vorhergehenden
Zwischenzelle in einem Arbeitsgang vollständig gefüllt; bei den Zellen nach Abb.
a dagegen muß der Füllboden, um eine übermäßige einseitige Belastung der Trennwände
zu vermeiden, stufenweise eingebracht werden.
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Während Molen und ähnliche Bauwerke stehenbleiben, müssen Fangedämme
in :der Regel wieder beseitigt werden, nachdem sie ihren Zweckerfüllt haben. Der
Abbruch eines Zellenfangedammes geht in umgekehrter Reihenfolge vor sich wie seine
Herstellung, d. h. man entfernt zuerst den Füllboden bis auf seinen unteren Teil,
schüttet, um den Bohlen Halt zu geben, entweder den entfernten Boden außen gegen
die Zellenwände oder @s:etzt das Führungsgerüst wieder ein, zieht die Bohlen und
beseitigt schließlich den Rest der Füllung, sofern die Wasserströmung ihn nicht
bereits weggespült hat.
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Bauwerke nach der Zellenbauweise lassen sich nicht nur in stehendem,
sondern auch in fließendem Wasser ausführen, solange die Strömung nicht zu groß
oder im Seebau der Wellengang nicht zu stark sind. Mit zunehmender Wassergeschwindigkeit
und zunehmendem Wasserdruck entsteht aber die Gefahr, daß dasFührungsgerüst unter
derEinwirkung derWasserbewegungenverschobenoder umgeworfen wird, oder daß die Zellen
während des Aufstellens und vor Einbringen der Füllung verformt werden, so daß eine
einwandfreie Herstellung des Bauwerkes nicht mehr möglich ist. Diese Gefahren sollen
durch die Erfindung beseitigt werden. Die nachstehende Beschreibung bezieht sich
zunächst auf Fangedämme, doch gilt sie sinngemäß auf für Molen und ähnliche Bauwerke.
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Erfindungsgemäß «=erden zunächst in gewissen Abständen einzelne in
der Stromrichtung stehende schmale Pfeiler als Teile des Fangedammes errichtet und
anschließend die Lücken zwischen diesen Pfeilern durch Zellen geschlossen, wobei
sich die Führungsgerüste zum Einsetzen der Spundbohlen dieser Zellen gegen die Pfeiler
stützen.
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Die Pfeiler werden so stark bemessen und so ausgebildet, daß sie nicht
nur in stark strömendem Wasser hergestellt werden können, sondern daß sie auch beim
Einsetzen der Wände für die dazwischenste'hendenZelleai denWasserdruck aufzunehmenvermögen.
Außerdem müssen sie auch so stark sein, daß sie nach Füllung der einen,benachbarten
Zelle den dabei entstehenden einseitigen Druck der Füllung aushalten können. Der
Abstand der Pfeiler richtet sich zunächst nach der erforderlichen Stärke des Fangedammes,
dann aber auch nach den Wasserverhältnissen während des Baues.
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Die Pfeiler lassen sich in verschiedener Weise ausführen. Sie können
beispielsweise aus Spundwandkästen bestehen, deren Inneres mit Sand, Kies oder einem
anderen ähnlichen Stoff gefüllt ist. Die Spundwände dieser Kästen legen sich gegen
ein vorher auf die Gewässersohle gesetztes Gerüst, das beispielsweise durch Rammträger
fest mit dem Untergrund, verbunden ist. Die Wände werden so bemessen und derart
mit dem Gerüst verbunden, daß sie sich unter dem Druck der Füllung nicht verformen
und: auch nicht 'ausweichen können. Das Gerüst muß so stark sein, daß es imstande
ist, die Spundwände zu halten. Außerdem müssen aber auch Maßnahmen getroffen werden,
daß das Gerüst die aus der Zellenfüllung in den Zellenwänden auftretenden Zugkräfte
aufnehmen kann.
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Nach Fertigstellung der Pfeiler werden die Führungsgerüste für die
Zellenwände :eingesetzt. Diese Gerüste brauchen nicht mehr wie bei der üblichen
Bauweise auf den Untergrund gesetzt zu werden, sondern können sich gegen die Pfeiler
stützen, was ein wesentlich sichereres und genaueres Aufstellen der Gerüste ermöglicht.
An den Pfeilern müssen hierfür besondere Vorsprünge vorgesehen werden, gegen die
sich die Gerüste legen, und außerdem am unteren Ende dieser Vorsprünge weitere Vorsprünge,
auf denen die Gerüste nach dem Einsetzen ruhen. Die Gerüste setzt man vorteilhafterweise
aus einzelnen der Zellenform angepaßten Ringen zu Trommeln zusammen, die als Ganzes
mit Hilfe eines Krans eingebaut werden.
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Beim Bau eines Zellenfangedammes nach der- Erflndung kann man entweder
so vorgehen d@aß zuerst alle Pfeiler ausgeführt und dann die # nacheinander hergestellt
werden, oder man kann auch nach Fertigstellung jedes Pfeilers anschließend sofort
die vorhergehende Zelle ausführen. Der Abbruch des Fangedammes geht in umgekehrter
Reihenfolge wie seine Errichtung vor sich. Es wird zuerst der Füllboden aus den
Zellen beseitigt bis auf den unteren Teil, dann setzt man, falls nötig, das Führungsgerüst
wieder in die Zelle ein, zieht die Bohlen und beseitigt den Rest der Füllung. Dann
wird der Füllboden aus den Pfeilern ausgehoben, die Spundwände gezogen und schließlich
das Unterstützungsgerüst der Pfeiler entfernt.
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Wird die Bauweise zur Herstellung von endgültigen Bauwerken, wie Molen
u. dgl., verwandt, so kommt ein Abbruch natürlich nicht in Frage. In diesem Fall
besteht die Möglichkeit, die Längswände der Pfeiler, die im endgültigen Zustand
von beiden .Seiten Erddruck erhalten, wieder auszuziehen und so zu gewinnen.
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Die Pfeiler lassen sich auch als Brunnen- oder Schwimmkörper ausführen,
die an Schiffen hängend oder schwimmend herangebracht und am Bestimmungsort versenkt
und mit einem geeigneten Material gefüllt werden. Die Brunnen- oder Schwimmkörper
können hierbei aus einem Stück bestehen oder auch aus mehreren übereinanderstehenden
Teilen, was das Aufstellen und Abbrechen der Pfeiler gegebenenfalls erleichtert.
Besteht der Pfeiler aus einem Schwimmkörper, so können alle Teile schwimmfähig sein
oder auch nur der unterste. Schließlich lassen sich die Pfeiler auch als Hohlkörper
auf Druckluftsenkkästen herstellen, die in den Untergrund abgesenkt werden können.
Der
Arbeitsraum des Senkkastens wird, um die auf die Pfeiler wirkenden
Kräfte sicher auf den Untergrund übertragen zu können, mit Beton ausgefüllt oder
mit Sand ausgespült. Im ersten Fall muß durch geeignete Maßnahmen dafür gesorgt
werden, daß der schwimmfähige Hohlkörper sich, wenn die Pfeiler abgebrochen werden
müssen, von dem Gründungsteil löst und entfernt werden kann. Wird der Pfeiler als
Brunnen- oder Schwimmkörper in Stahlbeton ausgeführt, so muß die Bewehrung so stark
und so angeordnet sein, daß nicht nur die während der Ausführung der Pfeiler auftretenden
Kräfte aufgenommen werden können, sondern daß auch die Zugkräfte, die infolge der
Zellenfüllung in den Zellenwänden auftreten, auf die Pfeiler übertragen werden können.
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Das Führungsgerüst für, die Zellenwände wird möglichst in einem Stück
eingesetzt. Bei großen Zellen wird es aber oft von Vorteil sein, das Gerüst so zu
teilen, daß jede der beiden Zellenwände ihr eigenes Führungsgerüst erhält. Derartige
Führungsgerüste besitzen im Grundriß Kreissegmentform und liegen in eingebautem
Zustand mit ihren Spitzen auf den am Pfeiler vorgesehenen Vorsprüngen auf. Sie sind
also hinsichtlich dieser Auflagestelle unsymmetrisch und würden ohne besondere Maßnahmen
kippen, so daß die Führungstrommel nicht mehr horizontal liegen würde. Um dies zu
vermeiden, lassen sich entweder Gegengewichte anbringen oder die Gerüstenden so
ausbilden, daß sie beim Einsetzen an den Vorsprüngen der Pfeiler entlang gleiten
und an diesen in richtiger Stellung gehalten werden. Sie können auch gegenseitig
versteift werden.
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Das Führungsgerüst wird sich zwar in der Regel gegen die Pfeiler stützen
und auch von diesen getragen, doch kann man natürlich auch zusätzlich zwischen das
Gerüst Träger rammen und es an diesen aufhängen.
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In den Abb.3 bis 6 sind einige Ausführungsbeispiele für die beschriebene
Bauweise schematisch dargestellt, und zwar :der Einfachheit halber in die gleichen
Abbildungen zusammengefaßt. Abb. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Fangedamm nach
der Linie a-a der Abb. 4., die den Fangedamm im Grundriß zeigt. Abb. 5 und 6 sind
Querschnitte nach den Linien b-b und c-c. Im einzelnen bedeutet i die Sohle eines
Gewässers, die beispielsweise aus einer auf einer Felsschicht 2 liegenden Überlagerung
besteht. 3 zeigt den Wasserstand während der Bauausführung. Mit .4 sind die Pfeiler
und mit 5 die dazwischenstehenden Zellen bezeichnet.
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Auf der linken Seite der Abb. q. ist ein Pfeiler dargestellt, bestehend
aus einem Spundwandkasten und Füllung. An den Vorköpfen dieses Pfeilers sind zum
Abschluß Flachspundbdhlen 6 angeordnet, die im Bauwerk verbleiben, während'an den
Seiten gewöhnliche wellenförmige, aber biegungsfeste Bohlen 7 vorgesehen sind, die
nur zur Herstellung und gegebenenfalls zum Abbruch des Pfeilers dienen und wieder
ausgezogen werden können, wenn auch die benachbarte Zelle mit Boden gefüllt ist.
Zur Herstellung eines solchen Pfeilers werden zuerst Träger 8 gerammt und ein dem
Pfeiler entsprechendes Führungsgerüst daran befestigt, bestehend aus horizontalen
Bindern 9, die in der Lage sind, die aus der Füllung des Pfeilers und später auch
der Zellen erwachsenden Zugkräfte aufzunehmen.
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In der Mitte der Abb. d ist ein Pfeiler gezeigt, der aus einem Stahlbetonbrunnen
io mit Füllung besteht, und in derselben Abbildung rechts ein Stahlbetonhohlkörper
i i, der auf einem Druckluftsenklcasten 12 ruht, mit dessen Hilfe der Pfeiler auf
den Fels gegründet werden kann. Der Arbeitsraum dieses Senkkastens wird nach ,erfolgter
Absenkung mit Beton oder Sand 13 ausgefüllt und der Hohlraum des darüberliegenden
Pfeilers mit einem geeigneten Füllmaterial iq..
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Sind die Pfeiler gebaut, so wird das Zellenführungsgerüst 15 eingesetzt.
Dieses gleitet an Führungen 16-an .den Pfeilern entlang in die Tiefe und setzt sich
auf Vorsprünge 17 am unteren Ende dieser Führungen auf. Hierbei kann das Gerüst
entweder als Ganzes 18 eingebaut werden, wie in Abb. .I links gezeigt, oder in zwei
Teilen getrennt für die beiden Zellenwände, wie in der gleichen Abbildung rechts
dargestellt. In diesem zweiten Fall müssen die beiden segmentförmigen Gerüste so
ausgebildet sein, daß sie während des Einsetzens und auch in ihrer Endstellung mit
ihren Bindern horizontal liegen. Zu diesem Zweck können entweder Gegengewichte i9
angebracht werden, oder die Gerüste besitzen U-förmige Ansätze 2o, mit denen sie
an den Führungen 16,der Pfeiler entlang gleiten.
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Nach Einsetzen eines Führungsgerüstes wird zuerst die oberstromseitige
Wand der Zelle 5 gestellt und dann in ihrem Schutz die unterstromseitige Wand. Um
die in den Zellenwänden durch die Füllung hervorgerufenen Zugkräfte auf die Pfeiler
und, auf die in ihnen eingebauten zugfesten Verbindungen übertragen zu können, müssen
an den Führungen 16 Spundbohlen angeordnet und fest mit dem Pfeiler verbunden sein,
in die jeweils die erste Spundbohle der Zellenwand mit ihrem Schloß faßt. Während
des Füllens der Zelle wird das Führungsgerüst nach und nach gehoben und schließlich
ganz beseitigt.