EP0157188A1 - Verfahren zur Sanierung von Stützmauern - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for the rehabilitation of retaining walls with underlying soil by pressing in a mortar mass.
- the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned, which makes it possible to renovate retaining walls which have an insufficient cross-section as a heavy weight wall, so that a statically verifiable, sufficient without removing the masonry and without excavation work on the back of the wall Stability is achieved as a heavyweight wall.
- the soil behind the retaining wall is only rinsed out in the lower area of the retaining wall, and the back of the wall is also cleaned intensively.
- the soil remains completely behind the wall crown.
- the cavity formed in this way is filled with mortar, which partially penetrates from the rear into the wall joints of the retaining wall and thereby creates an intimate connection with the retaining wall.
- a coherent masonry body is obtained, the cross-section of which is expanded in the lower area towards the rear so that a real heavy-weight wall is created, which can withstand static verification even if the foundation is missing.
- the method is expediently carried out in sections in order to prevent cavities which are too large from the rear of the wall before they are filled.
- At least one vent hole is drilled through the retaining wall at a distance above the flushing hole.
- the vent hole not only makes it easier to fill the cavity, but also lets out when the mortar material escapes when the cavity is completely filled.
- An endoscope can be inserted through the irrigation hole in order to control the size and nature of the flushed cavity before the mortar mass is introduced.
- All holes 5, 6 and 7 extend to the back of the wall and are made, for example, with a diameter of 55 mm.
- the number, position and distance of the holes 5, 6 and 7 depend on the respective local requirements.
- the masonry joints in old natural stone retaining walls are permeable in most cases, the masonry can be sealed with a visible stone before the start of the work using mechanical trass-lime mortar grouting.
- the lance 8 can have a rotatable nozzle body with a plurality of nozzle openings.
- one or more rinsing nozzles (targeted interchangeable rinsing nozzles) fixed to the lance 8 can also be provided.
- the lance 8 supplies water at a high pressure of up to 900 bar, which emerges from the nozzle openings.
- the high-pressure water jets flush the soil 2 in the area around the flushing nozzle 9, so that a cavity 12 is created.
- the water and the rinsed-off soil reach the front of the retaining wall 1 through the drain holes 5.
- the high-pressure water jets also bring about intensive cleaning of the rear of the retaining wall 1 in the region of the cavity 12.
- an endoscope (not shown) with an illumination device can be inserted into the cavity 12 instead of the lance 8 in order to control the position and size of the cavity 12.
- an injection lance 13 is introduced into the flushing hole 6 and the cavity 12 is filled by pressing in a flowable trass cement mortar mass 14 until the mortar mass exits through the ventilation holes 7.
- the pressure applied thereby causes the mortar mass 14, which does not yet completely fill the cavity 12 in the illustration according to FIG. 4, also partially penetrates into the retaining wall 1 from the rear, as indicated in FIG. 5.
- Anchor steel rods 16 (FIG. 5) can be driven into the still fresh grouting material through the flushing holes 6 in order to achieve an even better anchoring between the retaining wall 1 and the mortar mass 14.
- the mortar mass 14 can be admixed with either steel fibers or plastic fibers to improve the compressive and tensile strength and to improve the elastic behavior.
- the mortar mass 14 forms together with the original retaining wall 1 a heavyweight retaining wall, the cross section of which is such that the stability can also be demonstrated statically.
- Horizontal control core bores 15 can then be made to determine the wall cross section obtained.
- the method described creates the possibility of producing the principle of the heavyweight wall with too small a wall cross-section on old natural stone retaining walls with relatively little effort and low costs and to enable reliable structural verification of the stability.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von Stützmauern mit dahinterliegendem Erdreich durch Einpressen einer Mörtelmasse.
- Es ist bekannt, aus Mauerwerk bestehende Stützmauern durch Einpressen einer üblicherweise aus Trass-Kalk-Zement bestehenden Mörtelmasse in die Mauerwerksfugen zu festigen. Die eingepreßte Mörtelmasse, die aus den Mauerwerksfugen an der Vorderseite und/oder der Rückseite der Stützwand auch austreten kann, dient hierbei nur dazu, einen festen Verbund des Mauerwerks wieder herzustellen.
- Alte Stützmauern sind in vielen Fällen zwar als Schwergewichtsmauern angelegt worden, jedoch reicht die dabei vorgesehene Querschnittsverbreiterung der Stützmauer nach unten nicht aus, um allein durch die Schwergewichtswirkung das dahinter anstehende Erdreich abzufangen. Ein statischer Nachweis der Standsicherheit derartiger Stützmauern kann deshalb nicht erbracht werden.
- Für solche Stützmauern läßt sich durch die bekannten Sanierungsmaßnahmen, mit denen nur ein fester Mauerwerksverbund wieder hergestellt wird, keine ausreichende und statisch nachprüfbare Standsicherheit erreichen. Erschwerend kommt noch hinzu, daß solche alten Stützmauern mit einem für die Schwergewichtswirkung unzureichenden Mauerquerschnitt in vielen Fällen ohne Fundament errichtet wurden. Eine ausreichende Standsicherheit einer derartigen Stützmauer kann nur dadurch erreicht werden, daß der Erddruck durch eine Winkelstützmauer abgefangen wird, die entweder hinter der vorhandenen alten Stützmauer errichtet wird oder an deren Stelle tritt und abschließend an der Maueraußenseite mit Steinen der alten Stützmauer verblendet wird. Derartige Sanlerungsmaßnahmen sind nicht nur mit sehr hohen Kosten verbunden sondern erfordern auch größere Aushubarbeiten an der Mauerrückseite, die aber ausgeschlossen sind, wenn sich dort Gebäude, Friedhöfe od. dgl. befinden.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, Stützmauern , die einen als Schwergewichtsmauer unzureichenden Querschnitt aufweisen, so zu sanieren, daß ohne Abtrag des Mauerwerks und ohne Aushubarbeiten an der Mauerrückseite eine statisch nachprüfbare, ausreichende Standsicherheit als Schwergewichtsmauer erreicht wird.
- Diese Aufgabe wir durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
- a) am Fuß der Stützmauer wird mindestens eine Ablaufbohrung und im Abstand darüber mindestens eine Spülbohrung durch die Stützmauer gebohrt;
- b) durch die Spülbohrung wird mindestens eine Spüldüse bis in den Bereich hinter der Stützmauer eingeführt;
- c) durch die Spüldüse wird mittels Hochdruck-Wasserstrahlen ein Hohlraum an der Mauerrückseite im Erdreich ausgespült;
- d) die Mauerrückseite wird durch Hochdruck-Wasserstrahlen gereinigt;
- e) der Hohlraum wird durch Einpressen der Mörtelmasse gefüllt.
- Das hinter der Stützmauer anstehende Erdreich wird dabei nur im unteren Bereich der Stützmauer ausgespült, wobei zugleich die Mauerrückseite intensiv gereinigt wird. Hinter der Mauerkrone bleibt das Erdreich vollständig stehen. Der so gebildete Hohlraum wird mit Mörtelmasse gefüllt,die von rückwärts teilweise in die Mauerfugen der Stützmauer eindringt und dadurch eine innige Verbindung mit der Stützmauer herstellt. Man erhält auf diese Weise einen zusammenhängenden Mauerwerkskörper, dessen Querschnitt im unteren Bereich nach hinten in das Erdreich hinein so erweitert ist, daß eine echte Schwergewichtsmauer entsteht, die auch bei fehlendem Fundament einer statischen Nachprüfung standhält.
- Das Verfahren wird zweckmäßig abschnittsweise durchgeführt, um zu verhindern, daß an der Mauerrückseite zu große Hohlräume bestehen, bevor diese verfüllt werden.
- Vorteilhafterweise wird im Abstand oberhalb der Spülbohrung mindestens eine Entlüftungsbohrung durch die Stützmauer gebohrt. Die Entlüftungsbohrung erleichtert nicht nur das Verfüllen des Hohlraums, sondern läßt durch austretendes Mörtelmaterial auch erkennen, wann der Hohlraum vollständig gefüllt ist.
- Da bei zu sanierenden alten Stützmauern in den meisten Fällen keine sicheren Informationen über den Mauerquerschnitt vorliegen, ist es zweckmäßig, vor Ausführung des Verfahrens mehrere horizontale Kernbohrungen zur Bestimmung der Mauerdicke vorzunehmen. Danach kann die erforderliche Verstärkung und somit die Größe des auszuspülenden Hohlraums statisch bestimmt werden.
- Durch die Spülbohrung kann ein Endoskop eingeführt werden, um den ausgespülten Hohlraum hinsichtlich seiner Größe und seiner Beschaffenheit zu kontrollieren, bevor die Mörtelmasse eingebracht wird.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
- Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
- Fig. 1 eine zu sanierende Stützmauer aus Naturstein-Mauerwerk im Querschnitt,
- Fig. 2 die Stützmauer nach Fig. 1 nach dem Einbringen von Bohrungen,
- Fig. 3 die Stützmauer nach Fig. 1 nach dem Ausspülen eines Hohlraums an der Mauerrückseite,
- Fig. 4 die Stützmauer nach Fig. 1 während des Einpressens der Mörtelmasse in den Hohlraum und
- Fig. 5 die Stützmauer nach Fig. 1 nach dem Füllen des Hohlraums.
- Durch die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte, zu sanierende Stützmauer 1, hinter der Erdreich 2 ansteht, werden zunächst mehrere Kernbohrungen 3 gebohrt, um den jeweiligen Mauerwerks-Querschnitt festzustellen. Dabei ergibt sich in der Regel, daß der Mauerwerksquerschnitt für eine Schwergewichtsmauer, deren Standsicherheit statisch nachweisbar sein soll, zu gering ist. Rechnerisch ergibt sich ein erforderlicher Querschnitt für eine Schwergewichtsmauer, der in Fig.1 mit gestrichelten Linien 4 angedeutet ist.
- Am Fuß der Stützmauer 1 wird mindestens eine Ablaufbohrung 5 ausgeführt, die ein leichtes Gefälle nach außen hat. Im Abstand oberhalb der Ablaufbohrung 5 wird mindestens eine Spülbohrung 6 eingebracht, vorzugsweise horizontal oder mit leichtem Gefälle nach hinten. Oberhalb der Spülbohrung 6 und im Abstand zu dieser wird mindestens eine Entlüftungsbohrung 7 gebohrt.
- Alle Bohrungen 5, 6 und 7 reichen bis zur Mauerrückseite und werden beispielsweise mit einem Durchmesser von 55 mm ausgeführt. Die Anzahl, Lage und Abstand der Bohrungen 5, 6 und 7 richten sich nach den jeweiligen örtlichen Erfordernissen.
- Da bei alten Naturstein-Stützmauern die Mauerwerksfugen in den meisten Fällen durchlässig sind, wird das Mauerwerk vor Beginn der Arbeiten durch maschinelle Trass-Kalk-Mörtelverfugung wahlweise steinsichtig abgedichtet.
- Durchdie Spülbohrung 6 (Fig. 2) wird eine Lanze 8 eingeführt, die an ihrem vorderen Ende z. B. eine drehbare Spüldüse 9 trägt (Fig. 3).
- Beispielsweise kann die Lanze 8 einen drehbaren Düsenkörper mit mehreren Düsenöffnungen aufweisen. Stattdessen können auch eine oder mehrere fest an der Lanze 8 angebrachte Spüldüsen(zielgerichtete Wechselspüldüsen) vorgesehen werden. Durch die Lanze 8 wird unter hohem Druck von bis zu 900 bar stehendes Wasser zugeführt, das aus den Düsenöffnungen austritt. Durch die Hochdruck-Wasserstrahlen wird das Erdreich 2 im Bereich um die Spüldüse 9 ausgespült, so daß ein Hohlraum 12 entsteht. Das Wasser und das abgespülte Erdreich gelangen durch die Ablaufbohrungen 5 zur Vorderseite der Stützmauer 1. Die Hochdruck-Wasserstrahlen bewirken auch eine intensive Reinigung der Rückseite der Stützmauer 1 im Bereich des Hohlraums 12.
- Nach Beendigung des Spülvorgangs kann anstelle der Lanze 8 ein (nicht dargestelltes) Endoskop mit einer Beleuchtungseinrichtung in den Hohlraum 12 eingeführt werden, um die Lage und Größe des Hohlraums 12 zu kontrollieren.
- Nachdem die Ablaufbohrungen 5 durch Trass-Kalk-Mörtel verschlossen sind, wird in die Spülbohrung 6 eine Injektionslanze 13 eingeführt und der Hohlraum 12 wird durch Einpressen einer fließfähigen Trasszement-Mörtelmasse 14 gefüllt, bis die Mörtelmasse durch die Entlüftungsbohrungen 7 austritt. Der dabei angewandte Preßdruck bewirkt, daß die Mörtelmasse 14, die bei der Darstellung nach Fig. 4 den Hohlraum 12 noch nicht vollständig füllt, von der Rückseite her teilweise auch in die Stützmauer 1 eindringt, wie in Fig. 5 angedeutet ist. In das noch frische Verpressmaterial können Ankerstahlstäbe 16 (Fig. 5) durch die Spülbohrungen 6eingetrieben werden, um eine noch bessere Verankerung zwischen der Stützmauer 1 und der Mörtelmasse 14 zu erreichen.
- Der Mörtelmasse 14 können zur Verbesserung der Druck- und Zugfestigkeit sowie für ein verbessertes elastisches Verhalten wahlweise Stahlfasern oder Kunststoff-Fasern beigemischt werden.
- Die Mörtelmasse 14 bildet nach dem Abbinden mit der ursprünglichen Stützmauer 1 zusammen eine Schwergewichts-Stützmauer, deren Querschnitt so ist, daß die Standfestigkeit auch statisch nachgewiesen werden kann. Zur Bestimmung des erhaltenen Mauerquerschnitts können anschließend horizontale Kontroll-Kernbohrungen 15 vorgenommen werden.
- Das beschriebene Verfahren schafft die Möglichkeit, mit verhältnismäßig geringem Aufwand und geringen Kosten das Prinzip der Schwergewichtsmauer bei zu geringem Mauerquerschnitt an alten Naturstein-Stützmauern herzustellen und einen sicheren statischen Nachweis der Standsicherheit zu ermöglichen.
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