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Verfahren zum Schrägabsenken von Senkkästen aller Art Ein Senkkasten
wird im Grundbau vorzugsweise schräg niedergebracht, wenn das auf dem Senkkasten
zu gründende Bauwerk dauernd erhebliche, z. B. durch Erddruck verursachte, Horizontalbeanspruchungen
erfährt. Bei einem solchen Belastungszustand müßte nämlich ein senkrecht ni6dergebrachter
Senkkasten eine große Bagisbreite erhalten, um die Resultierende der äußeren Kräfte
nicht aus dem Kern, d. h. etwa dem inneren Drittel der Basisbreite, herausfallen
zu lassen. Durch schräge Absenkung läßt sich der Baukörper wesentlich besser der
Stützlinie, das isst die Verbindungslinie der Angriffspunkte der Resultierenden
in den einzelnen Querschnitten, anpassen.
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Ein bekanntes Verfahren der Schrägabsenkung beruht darin, den Längsschnitt
der Arbeitskammer in Form eines Rhombus auszubilden, so daß der Senkkasten an der
einen Seitenfläche des Rhombus durch Erdwiderstand schräg abwärts geleitet wird.
Der Senkkasten legt nach diesem Verfahren während der Absenkung einen horizontalen
Weg zurück, der voraus berechnet werden muß. Diese Berechnung verursacht oft Schwierigkeiten,
weil dabei vereinfachende Annahmen gemacht werden
müssen und die
hierzu notwendigen Bodenkonstanten nicht mit ausreichender Genauigkeit ermittelt
werden können.
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Es isst ferner bekanntgeworden, Senkkästen auf einer Kreislinie abzusenken,
indem die kreisförmig gekrümmte Senkkastenwand als Leitwand benutzt wird. Hierbei
ist jedoch die Schrägabsenkung durch den Krümmungsradius der als Leitwand dienen-,den
Senkkastenwand von vornherein festgelegt, so daßeine Veränderung der Absenkrichtung
nicht erfolgen kann.
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In dem Patent 947 5,40 ist bereits vorgeschlagen worden, Senkkästen
in senkrechter Richtung in der Weise abzusenken, daß zwischen Senkkasten.mantel
und Erdreich eine Flüssigkeit mit thixotropen Eigenschaften eingebracht wird, die
dem Erddruck einen Flüssigkeitswiderstand entgegensetzt, der je nach der Konzentration
der Flüssigkeit größer sein kann als .der hydrostatische Druck. Auf diese Weise
wird einerseits die Erdwandung gegen Einsturz gesichert, und es werden andererseits
auf ,den Senkkast2nmantel rein horizontale Kräfte und am Senkkastenmantel keine
durch Reibung bewirkten Vertikalkomponenten erzeugt. Nach deren vorgeschlagenen
Verfahren erfolgt die Geradaibsenkung des Senkkastens durch Beseitigung des Bodens
aus dessen Arbeitskammer, wobei thixotrope Flüssigkeit über dem Absatz an den Schneiden
eingebracht wird, sobald diese unter Gelände abgesunken sind und der Abtrieb neben
dem geringen Eigengewicht des Senkkastens vornehmlich durch den hydrostatischen
Druck der thixotropen Flüssigkeit. verursacht wird.
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,Erfindungsgemäß kann unter Benutzung des Verfahrens nach Patent 947
54o auch eine Schrägabsenkung von Senkkästen aller Art unter Verwendung thixotroper
Flüssigkeiten in der Weise erfolgen, daß der zunächst bis zu einer bestimmten, je
nach den Belastungs- und Bodenverhältnissen bedingten Tiefe senkrecht abgesenktz@
Senkkasten anschließend, z. B. durch ungleichen Erdaushub in der Arbeitskammer,
in eine geneigte Lage gebracht wird. Der Aushub des Bodens an den Querwänden der
Arbeitskammer in verschiedner Stärke kann sowohl von Hand, also durch Arbeiter,
unter Druckluft geschehen, als auch mechanisch durch Einbau von Spülvorrichtungen,
z. B. unter Anwendung einer sogenannten Mammutpu.mpe. Je nach Bedarf kann der Senkkasten
-in der gedrehten Lage mit konstantem Verdrehungswinkel abwärts geführt werden,
oder man kann den Drehwinkel auch laufend verändern, so daß der Schwerpunkt der
Arbeitskammer auf einer Kurve abwärts gleitet. Der Drehwinkel für den Senkkasten
kann bis auf 9o° oder mehr gesteigert wenden, so daß sich von einer gewissen Absenktiefe
ab der Senkkasten horizontal oder sogar wieder aufsteigend weiterbewegt. Auf diese
Weise können auch horizontale oder beliebig geneigte Sc'häc'hte und Bohrlöcher hergestellt
werden.
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Während nach dem einen bekannten Schrägabsenkungsverfahren die Grundfläche
der Arbeitskammer stets in der Waage bleibt, hat die Grundfläche nach dem neuen
Verfahren einen beliebig eingestellten Verdreh ungswinkelgegen die Waagerechte.
Das bietet Aden großen Vorteil, daß in jeder Abs,enktiefe die Resultierende der
Kräfte senkrecht auf der Basisfläche stehen kann, so daß bei richtiger Führung des
Absenkvorganges, d. 'h. Einstellen des richtigen Verdrehungswinkels, die Stützlinie
mit der Mittelsachse des Bauwerkes zusammenfällt, .also in keinem Punkte Momente
auftreten, das Bauwerk also nur eine Druckbeanspruchung erfährt. Ein weiterer Vorteil
beruht darin, daß das Vorsatzmaß des Senkkastens nicht genau errechnet zu werden
braucht, sondern daß während des. Absenkens Korrekturen in der Lage des Senkkastens
leicht möglich sind. Hierzu ist es nur notwendig, durch eine einfache Meßvorric'htung
.die jeweilige Lage des Senkkastens an der Erdoberfläche festzustellen. Der Raum
oberhalb ,der Arbeitskammer bleibt mit thixotroper Flüssigkeit gefüllt, so daß ein
Nachfall auch überhängender Erdwandungen ausgeschlossen ist.
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Zweckmäßig wird der oberhalb des Senkkastens entstehende Raum mit
thixotropen Flüssigkeiten unterschiedlicher Konzentration derart gefüllt, daß an
den Erdwandungen, insbesondere an den überhängenden, Flüssigkeiten stärkerer Konzentration
eingebracht werden als in der. Mitte des Raumes.
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Hat der Senkkasten die gewünschte Tiefe erreicht, so wird der mit
thixotroper Flüssigkeit gefüllte Raum von unten nach oben ausbetoniert, nachdem
gegebenenfalls vorher ein Bewe irungskorb in die mit Flüssigkeit gefüllte Öffnung
eingesetzt worden ist. Da die thixotropen Eigenschaften der Flüssigkeit den Nachfall
des Boden aus den Wänden der Baugrube auch dann verhindern, wenn diese Wände überhängen,
ist jeglicher Zierbau der Baugrube und auch das Aufstellen einer Schalung zum Betonieren
unnötig.
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Wünscht man eine besonders wirtschaftliche Formgebung des Grundbauwerkes,
so kann man auch in den mit thixotroper Flüssigkeit gefüllten Raum eine Schalung
stellen,deren Innenraum ausbetoniert wird, worauf man die Schalung zieht und .die
restlichen mit thixotroper Flüssigkeit gefüllten Räume mit Erdreich oder Magerbeton
ausfüllt.
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Im Gegensatz zu dem verhältnismäßig beschränkten Anwendungsbereich
des bereits bekannten Schrägabsenkungsverfahrens läßt sich das neue Verfahren für
die Schrägabsenkung auch dazu benutzen, beispielsweisse eine Stütz- oder Kaimauer
herzustellen, wenn das Luft- oder wasserseitige Erdreich neben der Stützmauer erst
später abgebaggert werden soll, wie es z. B. bei der Herstellung neuer Hafenbecken
od. dgl. der Fall ist. In diesem Fall wird die Stütz- oder Kaimauer in der oben
geschilderten Weise niedergebracht und nach Beendigung der Betonarbeiten das Hafenbecken
ausgebaggert. Bei einem solchen Bau der Stütz-oder Kaimauer entfallen alle Aussteifungs-
und Schalungsmaßnahmen.
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Nach dem neuen Verfahren ist es ohne weiteres möglich, die Luft- und
wasserseitige Form der Kaimauer
der Formgebung der Schiffskörperhaut
anzupassen.
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Bei der Herstellung einer solchen Stütz- oder Kaimauer verbleibt zweckmäßig
erdseitig dEr Stützmauer eine Schicht mit thixotroper Flüssigkeit im Boden,. deren
Aufgabe es ist, einen Erddruck aus zeitweise auftretenden Einzel- oder Streckenlasten
am Gelände unter Benutzung der hydrostatischen Wirkung dieser Flüssigkeitsschicht
gleichmäßig -uf die Stützwand zu verteilen, so daß es sich erübrigt, die Stützwand
auf den ungünstigsten Lastfall, wie es sonst üblich ist, zu :dimensionieren.
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In der Zeichnung sind d i:e neue Schrägabsenkung sowie eine auf Grund
der Schrägabsenkung hergestelIte Stütz- und Kaimauer beispielsweise veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen Senkkasten in verschiedenen Stadien einer nach
der Kurve R verlaufenden Schrägabsenkung. Der Senkkasten ist in einer für Geradabsenkung
üblichen Form ausgebildet. Der Senkkasten ist in üblicher Weise am unteren Ende
mit Schneiden i versehen. Oberhalb der Schneiden i sind .die Seitenflächen 2 des
Senkkastens zurückspringend angeordnet, so daß auch der Raum 3 zwischen diesen zurückspringenden
Seitenflächen und dem Erdboden ebenso wie der Raum 4* oberhalb der Senkkastendecke
mit thixotroper Flüssigkeit ausgefüllt ist. Nachdem der Senkkasten je nach den Belastungs-
und Bödenverhältnissen bis zu einer bestimmten Tiefe senkrecht abgesenkt ist, erfolgt
eine Schrägstellung des Senkkastens, indem unterhalb der in der Zeichnung rechts
dargestellten Schneide ein stärkerer Erdaushub erfolgt als auf der gegenüberliegenden
Seite. Je nach Bedarf kann der Senkkasten mit konstantem oder verändertem Drehwinkel
bis zu der gewünschtenTiefe abgesenkt werden. Zweckmäßig erfolgt die Schrägabsenkung
so, daß die Verbindungslinie der Mittelpunkte der einzelnen Querschnitte mit der
Stützlinie R des späteren Bauwerkes zusammenfällt.
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Abb. 2 veranschaulicht eine fertige Stützmauer, die auf dem schräg
abgesenkten Senkkasten 5 errichtet ist. Diese Stützmauer 6, -die einen nach oben
sich verjüngenden Querschnitt besitzt, ist mittels einer in den mit thixotroper
Flüssigkeit gefüllten Raum gestellten Schalung hergestellt. Nach Ziehen der Schalung
sind die restlichen mit -thixotroper Flüssigkeit gefüllten Räume 7 -und 8 mit Erdreich
oder Magerbeton ausgefüllt.
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Abb. 3 zeigt eine Stützmauer 6, die in ihren Abmessungen der Stützmauer
nach Abb. 2 entspricht. Hier dient die Stützmauer 6 als Kaimauer, nachdem das Erdreich
nach Fertigstellung der Mauer ausgebaggert ist. Die Luft- und wasserseitige Form
9 der Kaimauer ist der Formgebung der Schiffskörperhaut angepaßt. Der erdseitige
Raum io zwischen Kaimauer 6 und Erdreich ist mit thixotroper Flüssigkeit- ausgefüllt.