EP0244851B1 - Rohrtragbohle für eine kombinierte Spundwand - Google Patents

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EP0244851B1
EP0244851B1 EP87106566A EP87106566A EP0244851B1 EP 0244851 B1 EP0244851 B1 EP 0244851B1 EP 87106566 A EP87106566 A EP 87106566A EP 87106566 A EP87106566 A EP 87106566A EP 0244851 B1 EP0244851 B1 EP 0244851B1
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EP
European Patent Office
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locks
supporting pile
welded
tubular supporting
slots
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EP87106566A
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Helmut Zehe
Gerhard Dreyer
Friedrich-Wilhelm Hornbostel
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HSP Hoesch Spundwand und Profil GmbH
Original Assignee
STRABAG BAU - AG
Hoesch Stahl AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02—Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
    • E02D5/08—Locking forms; Edge joints; Pile crossings; Branch pieces

Definitions

  • the invention relates to a pipe support screed for a combined sheet pile wall, the filling screeds of which are formed by profiled screeds.
  • Combined sheet piling is used for quay walls and other tensile structures that absorb the horizontal earth and water pressures when the terrain is high.
  • the cross-section of the support planks has a double-T profile or a box profile with a high section modulus. They are arranged at a lateral distance from one another and are primarily intended to absorb the bending moments from the horizontal and vertical loads.
  • the space between the support planks is filled with filling planks. for the usually simple steel sheet piles with box or wave profile of known design are used.
  • a pipe support screed according to the first part of claim 1 is known from JP-A-57133 919.
  • the object of the invention is therefore to provide a support screed with a circular cross section, which is always referred to below as "pipe support screed", which can be brought down in the ground without noise and without introducing vibrations and vibrations, which is relatively simple and inexpensive is to be produced and enables the locks to be precisely aligned in the alignment of the filling planks.
  • the locks are constructed as sheet piling locks for the exclusion in the sheet piling profile planks (12) and are welded out at the slot edges (19, 20).
  • This configuration has the advantage that the circular outer circumference of the tubular support screed is not disturbed by protruding lock strips and it is thereby possible to drill the tubular support screed into the ground like a bored pile using the methods customary for such bored piles.
  • the pipe support screeds can be sunk with a power turret or a casing machine. Installation can also be done with pile hammers and vibrators. At the same time, it is possible to constantly remove the soil inside the pipe support screed when bringing it down and, if necessary, to clear away or smash rock found under the lower cutting edge, such as large boulders and the like.
  • the pipe support screed according to the invention is reliably guided in the ground when it is turned down and cannot be deflected by rock inclusions underneath its lower cutting edge, a flush and vertical arrangement can be achieved.
  • the slots are only in the upper part of the support screeds and the tube wall is closed in the region of the lower edge of the support screed.
  • the pipe support screed has the full pipe cross-section in the area of its lower cutting edge and even above it, so that the circumferential forces exerted on this when the pipe is brought down can be fully absorbed and a high rigidity of the pipe is achieved in the part with which the pipe enters the ground penetrates.
  • the locks in the screed are expedient as well as the screeds to be connected, which only have to penetrate so deep that the lower edge is sufficiently clamped.
  • the locks can be box locks that are welded to the slot edges.
  • the locks can also consist of a corner profile and welded steel strips.
  • the pipe wall is braced at least in the area of each slot by steel profile girders, which on the inside of the pipe wall, possibly on both Sides of the slot, are welded.
  • I or U section beams can be used for the bracing.
  • angular profile supports each of which is welded with its free edges on both sides of the respective pipe slot and surrounds the lock arranged there.
  • the one on the pipe support screed at the top End exerted peripheral forces for screwing in and bringing down the support screed are hereby transmitted in the area of the slots by the welded-in steel profile beams from one slot edge to the other so that the lock profile strips do not have to absorb the peripheral forces alone. This prevents bending or deformation of the locks welded into the slots and it is possible at any time to insert the filling planks into the lock without constraints and to pull them out later.
  • 10 denotes a combined sheet pile wall, which consists of a plurality of tubular support planks 11 arranged at a lateral distance from one another and filling planks 12 arranged between them, which in the exemplary embodiment shown are formed by three steel planks with a trapezoidal cross section, which have their edge locks 13 on theirs interlocking edges.
  • Each of the pipe support planks consists of a large steel pipe, which can have different diameters and, in the exemplary embodiment shown, consists of two half-cylinder shells 11 and 11b which are welded to one another at their longitudinal edges in the lower region B, so that they form a closed pipe here and form a continuous pipe results in lower cutting edge 14 on the pipe support screed.
  • the two half-shells 11a and 11b with their longitudinal edges 15 and 16 form slots 17 which run in the direction of the generatrix of the tube.
  • lock 18 a sheet pile lock is arranged, which is simply referred to as "lock” 18 below.
  • the lock 18 is welded to the opposite longitudinal edges 15 and 16 of the two tube halves 11a and 11b with welds 19 and 20 so that it is located on the inside 21 of the tube wall 22 and opens outwards. In this case, the lock 18 is flush with the outside 23 of the pipe wall 22 of the pipe support screed, ie it does not project beyond the outside 23 of the pipe support screed.
  • the lock 18 is a box lock, which consists of one piece.
  • the lock 18 consists of a corner profile bar 18a, which is supplemented by a welded steel bar 18b to a box profile, which then, like in the embodiment of FIG. 4 with welds 19 and 20 on the longitudinal edges 15 and 16 the pipe support beam is welded.
  • the pipe wall 22 is in the area of Slots 17 are stiffened by an angle profile support 24, which covers the lock 18 arranged in the slot 17 and protrudes beyond the inside 21 of the tube wall 22 and with its free edges 25 and 26 on the inside 21 of the tube wall on both sides of the tube slot 17 with weld seams 27 and 28 is welded.
  • an angle profile carrier 24 a U-profile carrier or a steel carrier with a hat profile could also be provided.
  • the pipe support screeds 11 are first brought down to the required depth T 1 with a power turret or with a piping machine, pile hammers and vibrators.
  • the pipes are moved back and forth around their longitudinal axis, while at the same time a high axial pressure is exerted on the pipes, as is known per se when lowering bored piles.
  • the bottom inside the tube can be removed if this proves to be necessary or expedient.
  • a filler bar in the interior of the locks 18, which prevents soil from penetrating into the interior of the lock and which can be pulled out again when the pipe support screed 11 has reached the desired position.
  • the pipe support screed could also be composed of three or more pipe shells, in which case the Slots 17 are not diametrically opposed to each other, but are arranged at an angle to each other.
  • a solce embodiment is particularly expedient if the aim is that the screed and support screed lie approximately in the same plane with their front edge or if the diameter of the pipe support screed is so large that it cannot be economically produced from two half-shells. It is also possible to use locks with a different cross-sectional shape or to use other profiles to stiffen the slot. For tubular support piles with smaller diameters, under certain circumstances it is also possible to dispense entirely with stiffening profiles.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rohrtragbohle für eine kombinierte Spundwand, deren Füllbohlen von Profilbohlen gebildet werden.
  • Für Kaimauern und andere Flächentragwerke, die bei hohen Geländesprüngen die waagerecht wirkenden Erd- und Wasserdrücke aufnehmen, werden kombinierte Spundwände verwendet, die aus Tragbohlen und Füllbohlen bestehen. Die Tragbohlen haben im Querschnitt ein Doppel-T-Profil oder ein Kastenprofil mit hohem Widerstandsmoment. Sie sind im seitlichen Abstand voneinander angeordnet und in erster Linie dazu bestimmt, die Biegemomente aus den Horizontal-und Vertikallasten aufzunehmen. Der Zwischenraum zwischen den Tragbohlen wird durch Füllbohlen ausgefüllt. für die in der Regel einfache Stahlspundbohlen mit Kasten- oder Wellenprofil bekannter Bauart verwendet werden.
  • Da das Widerstandsmoment der Walzprofilträger zur Aufnahme sehr hoher Horizontalkräfte nicht ausreicht und die bekannten Kastenprofilträger aus mehreren Platten und Spundbohlen zusammengeschweißt werden müssen, wodurch hohe Kosten verursacht werden und nur verhältnismäßig labile Tragbohlen enstehen, ist es auch bereits bekannt, als Tragbohlen spiralgeschweißte Großrohre zu verwenden, (Handbuch für Hafenbau und Umschlagtechnik, Bd. XXX, 1985, S. 11 und 12). Für den Anschluß der zwischen diesen als Rohre ausgebildeten Tragbohlen angeordneten Füllbohlen sind auf die Außenseite der Rohrwandung Spundwandschlösser aufgeschweißt, in die nach dem Niederbringen der Rohrtragbohlen die anschließenden Füllbohlen eingeführt und ebenfalls niedergebracht werden.
  • Eine Rohrtragbohle gemäß erstem Teil von Anspruch 1 ist aus der JP-A-57133 919 bekannt.
  • Allen bekannten Tragbohlen ist gemeinsam, daß sie nur in den Boden eingeschlagen oder eingerüttelt werden können, wobei namentlich bei den als Rohren ausgebildeten Tragbohlen die Gefahr besteht, daß sie sich um einen gewissen Winkelbetrag um ihre Längsachse drehen und die außen angebrachten Schlösser sich nicht mehr in der gewünschten, richtigen Lage befinden, die für den Anschluß der Füllbohlen notwendig ist. Vor allem aber ist die Lärmmbelästigung beim Rammen derTragbohlen und die Schwingungsbelästigung beim Einrütteln bedeutend und kann ihrer schädlichen Einflüsse auf die Umwelt und benachbarte Gebäude wegen oft nicht zugelassen werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Tragbohle mit kreisrundem Quereschnitt, die im folgenden immer als "Rohrtragbohle" bezeichnet wird, zu schaffen, die ohne Lärmbelästigung und ohne das Einleiten von Schwingungen und Erschütterungen in den Boden niedergebracht werden kann, die verhältnismäßig einfach und kostengünstig herzustellen ist und eine genaue Ausrichtung der Schlösser in die Flucht der Füllbohlen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schlösser als Spundwandschlösser für den Auschluß im Spundwandprofilbohlen (12) ausgebildet und an den Schlitzrändern (19,20) ausgeschweißt sind.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der kreisrunde Außenumfang der Rohrtragbohle nicht durch vorsprindende Schloßleisten gestört wird und es hierdurch möglich ist, die Rohrtragbohle wie einen Bohrpfahl nach den für solche Bohrpfähle üblichen Methoden in den Boden einzubohren. Hierbei können die Rohrtragbohlen mit einem Kraftdrehkopf oder einer Verrohrungsmaschine abgeteuft werden. Der Einbau kann auch mit Rammhämmern und Vibratoren erfolgen. Gleichzeitig ist es möglich, das Erdreich im Inneren de Rohrtragbohle beim Niederbringen ständig zu entfernen und ggf. unter dem unteren Schneidenrand angetroffenes Gestein, wie große Findlinge u.dgl., auszuräumen oder zu zertrümmern. Da die Rohrtragbohle nach der Erfindung beim Niederdrehen im Boden zuverlässig geführt wird und durch Gesteinseinschlüsse unter ihrem unteren Schneidrand nicht abgelenkt werden kann, kann eine fluchtgenaue und senkrechte Anordnung erreicht werden. Außerdem ist es möglich, die Rohrtragbohle in jede gewünschte Richtung um ihre eigene Achse in diejenige Lage zu drehen, in der ihre Schlösser in der Flucht der Füllbohlen liegen, die zwischen ihnen angeordnet werden sollen.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn sich die Schlitze nur im oberen Teil der Tragbohlen befinden und die Rohrwandung im Bereich des unteren Randes der Tragbohle geschlossen ist. Die Rohrtragbohle hat hierdurch im Bereich ihres unteren Schneidenrandes und noch darüber den vollen Rohrquerschnitt, sa daß die beim Niederbringen des Rohres auf dieses ausgeübten Umfangskräfte voll aufgenommen werden können und eine hohe Steifigkeit des Rohres in demjenigen Teil erreicht wird, mit dem das Rohr in den Boden eindringt.
  • Die Schlösser in derTragbohle sind zweckmäßig ebenso land wie die anzuschließenden Füllbohlen, die ja nur so tief in den Boden eindringen müssen, daß der untere Rand genügend eingespannt ist.
  • Die Schlösser konnen Kastenschlässer sein, die an den Schlitzrändern angeschweißt sind. Die Schlösser können aber auch jeweils aus einem Eckprofil und angeschweißten Stahlleisten bestehen.
  • Um eine ausreichende Steifigkeit der Rohrtragbohle in Umfangsrichtung und in Längsrichtung auch dort zu erreichen, wo die Rohrtragbohle im Bereich der Spundwandschlösser geschlitzt ist, ist die Rohrwandung mindestens im Bereich eines jeden Schlitzes durch Stahlprofilträger ausgesteift, die an der Innenseite der Rohrwandung, ggf. auf beiden Seiten des Schlitzes, angeschweißt sind. Für die Aussteifung können I- oder U-Profilträger verwendet werden. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, Winkelprofilträger einzusetzen, von denen jeder mit seinen freien Rändern auf beiden Seiten des jeweiligen Rohrschlitzes festgeschweißt ist und das dort angeordnete Schloß umgibt. Die auf die Rohrtragbohle am oberen Ende ausgeübten Umfangskräfte zum Eindrehen und Niederbringen der Tragbohle werden hierdurch im Bereich der Schlitze durch die eingeschweißten Stahlprofilträger von einem Schlitzrand zun anderen übertragen, so daß die Schloßprofilleisten nicht allein die Umfangskräfte aufnehmen müssen. Hierdurch ist ein Verbiegen oder eine Verformung der in die Schlitze eingeschweißten Schlösser ausgeschlossen und es ist jederzeit möglich, die Füllbohlen ohne Zwängungen in das Schloß einzuführen und später wieder herauszuziehen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsformen, an denen die Erfindung durch Beispiele erläutert wird. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine kombinierte Spundwand mit Rohrtragbohlen nach der Erfindung in einer Vorderansicht,
    • Fig. 2 die Spundwand nach Fig. 1 in einem Vertikalschnitt nach Linie 11-11,
    • Fig. 3 die Spundwand nach Fig. 1 in einem teilweisen Horizontalschnitt nach Linie 111-111,
    • Fig. 4 eine Einzelheit der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und
    • Fig. 5 eine andere Ausführungsform der bei der Rohrtragbohle verwendeten Schlösser in einer der Fig. 4 entsprechenden Darstellung.
  • In den Zeichnungen ist mit 10 eine kombinierte Spundwand bezeichnet, die aus mehreren, im seitlichen Abstand voneinander angeordneten Rohrtragbohlen 11 und dazwischen angeordneten Füllbohlen 12 besteht, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von drei im Querschnitt trapezförmigen Stahlbohlen gebildet werden, die mit ihren Randschlössern 13 an ihren aneinanderstoßenden Rändern ineinandergreifen. Jede der Rohrtragbohlen besteht aus einem Stahlgrößrohr, das unterschiedliche Durchmesser haben kann und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Halbzylinderschalen 11 und 11b besteht, die im unteren Bereich B an ihren Längsrändern miteinander verschweißt sind, so daß sie hier ein geschlossenes Rohr bilden und sich ein durchgehender unterer Schneidrand 14 an der Rohrtragbohle ergibt. Im oberen Teil A bilden die beiden Halbschalen 11a und 11b mit ihren Längsrändern 15 und 16 Schlitze 17, die in Richtung der Erzeugenden des Rohres verlaufen.
  • In diesen Schlitzen 17 ist jeweils ein Spundwandschloß angeordnet, das im folgenden einfach als "Schloß" 18 bezeichnet ist. Das Schloß 18 ist derart an den einander gegenüberliegenden Längsrändern 15 und 16 der beiden Rohrhälften 11a und 11b mit Schweißnähten 19 und 20 angeschweißt, daß es sich auf der Innenseite 21 der Rohrwandung 22 befindet und sich nach außen öffnet. Hierbei schließt das Schloß 18 mit der Außenseite 23 der Rohrwandung 22 der Rohrtragbohle bündig ab, steht also nicht über Außenseite 23 der Rohrtragbohle vor.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Schloß 18 ein Kastenschloß, welches aus einem Stück besteht. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besteht das Schloß 18 aus einer Eckprofilleiste 18a, die durch eine angeschweißte Stahlleiste 18b zu einem Kastenprofil ergänzt ist, das dann ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mit Schweißnähten 19 und 20 an den Längsrändern 15 und 16 der Rohrtragbohle festgeschweißt ist.
  • Um eine bessere Steifigkeit der Rohrtragbohle 11 im Bereich der Schlösser 18 zu erreichen und die beim Niederbringen der Rohrtragbohlen auf diese ausgeübten Umfangskräfte in der Rohrwandung 22 sicher von der einen Halbschale 11a zur anderen Halbschale 11 b und umgekehrt weiterzuleiten, ist die Rohrwandung 22 im Bereich der Schlitze 17 durch je einen Winkelprofilträger 24 ausgesteift, der das im Schlitz 17 angeordnete und über die Innenseite 21 der Rohrwandung 22 vorstehende Schloß 18 überdeckt und mit seinen freien Rändern 25 und 26 an der Innenseite 21 der Rohrwandung auf beiden Seiten des Rohrschlitzes 17 mit Schweißnähten 27 und 28 festgeschweißt ist. Anstelle des Winkelprofilträgers 24 könnte auch ein U-Profilträger oder ein Stahlträger mit Hutprofil vorgesehen sein.
  • Beim Herstellen der kombinierten Spundwand wird zweckmäßig so vorgegangen, daß zunächst die Rohrtragbohlen 11 bis auf die erforderliche Tiefe T1 mit einem Kraftdrehkopf oder mit einer Verrohrungsmaschine, Rammhämmern und Vibratoren niedergebracht werden. Hierbei werden die Rohre um ihre Längsachse hin- und herbewegt, während gleichzeitig auf die Rohre ein hoher Axialdruck ausgeübt wird, wie dies beim Niederbringen von Bohrpfählen an sich bekannt ist. Beim Niederbringen kann der Boden im Inneren des Rohres entfernt werden, falls sich dies als notwendig oder zweckmäßig erweist. Außerdem ist es möglich, im Inneren der Schlösser 18 eine Fülleiste anzuordnen, die ein Eindringen von Boden ins Innere des Schlosses verhindert und die wieder herausgezogen werden kann, wenn die Rohrtragbohle 11 die gewünschte Lage erreicht hat.
  • Nach dem Niederbringen von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Rohrtragbohlen werden diese um ihre Längsachse so gedreht, daß die einander zugewandten Schlösser 18 von zwei benachbarten Tragbohlen 11 in der gewünschten Spundwandflucht liegen. Danach werden die Füllbohlen 12 entweder einzeln oder paarweise oder in Dreiergruppen mit ihren freien Rändern 30 von oben her in die Schlösser 18 der Rohrtragbohlen eingeführt und auf die für sie bestimmte Tiefe T2 in den Boden geschlagen oder gepreßt. Danach kann der Boden oder das Wasser vor der Spundwand bis auf die gewünschte Teife T3 entfernt werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte die Rohrtragbohle auch aus drei oder mehr Rohrschalen zusammengesetzt werden, wobei dann die Schlitze 17 nicht einander diametral gegenüberliegen, sondern im Winkel zueinander angeordnet sind. Eine solce Ausführungsform ist dann besonders zweckmäßig, wenn angestrebt wird, daß Füllbohlen und Tragbohlen mit ihrem vorderen Rand etwa in dergleichen Ebene liegen oder wenn der Durchmesser der Rohrtragbohlen so groß ist, daß er aus zwei Halbschalen nicht wirtschaftlich hergestellt werden kann. Ferner ist es möglich, Schlösser mit anderer Querschnittsform zu verwenden oder andere Profile zur Aussteifung des Schlitzes einzusetzen. Für Rohrtragpfähle mit kleineren Durchmessern kann unter Umständen auch vollständig auf Aussteifungsprofile verzichtet werden. Außerdem ist es möglich, die Schlösser auch auf der Innenseite der Rohrwandung mit dieser zu verschweißen oder die Rohrtragbohlen mit Füllbohlen anderen Querschnittes zu kombinieren. Um Erschütterungen weitgehend zu vermeiden, soll zweckmäßig vor dem Einbau der Füllbohlen in diesem Bereich eine Lockerungsbohrung niedergebracht werden. Der Einbau der Füllbohlen erfolgt dann mit einem Vibrator oder einem Rammhammer.

Claims (7)

1. Rohrtragbohle für eine kombinierte Spundwand, mit in Richtung der Erzeugenden des Rohres verlaufenden Schlitzen (17), in welche Füllbohlen (12) eingreifen können und die auf der Innenseite (21) der Rohrwandung (22) durch ein Schloß (18) überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (18) als Spundwandschlösser für den Anschluß von Spundwandprofilbohlen (12) ausgebildet und an den Schlitzrändern (19, 20) angeschweißt sind.
2. Rohrtragbohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (17) sich nur im oberen Teil (A) der Tragbohle (11) befinden und daß die Rohrwandung (22) im Bereich des unteren Randes (14) der Tragbohle (11) geschlossen ist.
3. Rohrtragbohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (18) etwa ebenso lang sind wie die anzuschließenden Füllbohlen (12).
4. Rohrtragbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (18) Kastenschlösser sind.
5. Rohrtragbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (18) jeweils aus einem Eckprofil (18a) und angeschweißten Stahlleisten (18b) bestehen.
6. Rohrtragbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung (22) mindestens im Bereich eines jeden Schlitzes (18) durch Stahlprofilträger (24) ausgesteift ist, die an der Innenseite (21) der Rohrwandung (22) ggf. auf beiden Seiten des Schlitzes (17) angeschweißt sind.
7. Rohrtragbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlprofilträger (24) Winkelprofilträger sind, von denen jeder mit seinen freien Rändern (25,26) auf beiden Seiten des jeweiligen Rohrschlitzes (17) festgeschweißt ist und das dort angeordnete Schloß (18) umgibt.
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JP (1) JPS6322915A (de)
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DE (2) DE3615601C1 (de)
DK (1) DK164126C (de)
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