EP0290941B1 - Verfahren zur Sicherung von Stützmauern - Google Patents

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EP0290941B1 EP88107141A EP88107141A EP0290941B1 EP 0290941 B1 EP0290941 B1 EP 0290941B1 EP 88107141 A EP88107141 A EP 88107141A EP 88107141 A EP88107141 A EP 88107141A EP 0290941 B1 EP0290941 B1 EP 0290941B1
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hole
load
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cement material
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    • 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
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E02D29/0225—Retaining or protecting walls comprising retention means in the backfill
    • E02D29/0233—Retaining or protecting walls comprising retention means in the backfill the retention means being anchors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E02D29/0258—Retaining or protecting walls characterised by constructional features
    • E02D29/0275—Retaining or protecting walls characterised by constructional features cast in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D37/00—Repair of damaged foundations or foundation structures

Definitions

  • the invention relates to a method for securing retaining walls with soil behind it (according to the preamble of claim 1, bores being drilled through the retaining wall and cavities in the soil being flushed out behind the retaining wall using high-pressure water jets, and reinforcing bars with cement material being used in the cavities are (cf. DE-A 3408461).
  • the earth pressure can be intercepted by removing the soil behind the retaining wall and building an angled retaining wall there, so that the old retaining wall is only a facing brickwork.
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned in such a way that an effective securing of the retaining wall is achieved with little effort in terms of work and material, without this having to be converted into a heavyweight wall to absorb the entire earth pressure.
  • the earth anchors arranged in a suitable distribution take over the earth pressure and thus relieve the load on the retaining wall. There is a self-supporting needling of the earth body without the static participation of the retaining wall while maintaining the old building structure.
  • the force of the earth pressure in the ground anchors occurs through their thickened heads (load distribution elements) on the back of the wall, which form load distribution bodies.
  • FIG. 1 which is, for example, an old stone wall with soil 2 behind it, is first cleaned of soil material, vegetation and organic constituents on the accessible wall surfaces. All loose and damaged parts are removed and the areas to be grouted are cleaned by high pressure water jets and sand blasting, so that a clean contact surface with open pores is created.
  • the masonry core is solidified in that the wall structure by pressing one Trass lime suspension is stabilized and glued. Thanks to the highly flowable trass lime suspension, which is compatible with the old grouting, all cavities in the retaining wall are pressed. These renovation measures give the masonry a self-contained structure and thus at least corresponds in its strength to the original condition.
  • holes 3 are made in the retaining wall 1 at a distance next to one another and possibly also offset from one another, preferably in the lower third point, which are preferably inclined at most 15 ° to the horizontal.
  • the diameter of these holes is 80 mm, for example.
  • a load distribution cavity 6 is flushed out on the back of the retaining wall 1, said cavity being essentially flat on the back of the wall and having, for example, a diameter of 50 cm and a depth of up to 50 cm .
  • the water accumulated in the load distribution cavity 6 during flushing and the soil dissolved therein is sucked off by means of a suction hose.
  • an anchor hole 7 is subsequently rinsed out in the soil 2 in the extension of the bore 3.
  • the anchor hole 7 has a diameter of 80 mm, for example; its length depends on the static requirements, which are essentially determined by the soil mechanics. The length is, for example, 2 to 4 m. This state is shown in Fig. 2.
  • a reinforcement rod 8 (needle anchor) is inserted through the bore 3, for example a ribbed reinforcement steel with a diameter of 22 mm. Spacers hold the reinforcement bar 8 in the center of the anchor hole 7. The reinforcement bar 8 extends into the hole 3 (FIG. 3).
  • a filler bore 9 which opens obliquely downward into the load distribution cavity 6, is drilled through which cement material, for example a highly flowable cement suspension or cement mortar, is introduced. This cement material completely fills the anchor hole 7 and the load distribution cavity 6 and the bore 3. Then the hole 3 and the filling hole 9 are closed by mortar.
  • cement material for example a highly flowable cement suspension or cement mortar
  • the inserted reinforcing bar 8 forms, together with the cement material surrounding it, a nail-shaped or needle-shaped ground anchor 10, the head 11 of which forms a load distribution element which absorbs the earth pressure and introduces it into the ground anchor 10.
  • the retaining wall 1 is largely relieved of earth pressure in this way.
  • the ground anchor 10 By extending the ground anchor 10 into the assigned flush hole 3 of the retaining wall 1, the latter is connected and additionally stabilized after relief from the earth pressure.
  • the refurbished retaining wall 1 shown in Fig. 4 after completion of the work is secured against the effects of earth pressure and only has to carry itself.
  • the original structure of the retaining wall 1 has been fully preserved.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung von Stützmauern mit dahinter anstehendem Erdreich (gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei Bohrungen durch die Stützmauer gebohrt und hinter der Stützmauer Hohlräume im Erdreich mittels Hochdruck-Wasserstrahlen ausgespült werden, und wobei in den Hohlräumen Bewehrungsstäbe mit Zementmaterial eingesetzt werden (vgl. dazu DE-A 3408461).
  • Zur Sanierung alter Stützmauern reicht es in den meisten Fällen nicht aus, wieder einen festen Mauerverbund herzustellen, indem die Stützmauer nach den erforderlichen Reinigungsarbeiten neu verfugt und der Mauerkern durch Verpressen mit Zementmaterial verfestigt wird. Dadurch kann zwar die Festigkeit und der Verbund des Mauerwerkskörpers selbst wieder hergestellt werden. Da diese alten Stützmauern aber in vielen Fällen einen in statischer Hinsicht unzureichenden Mauerquerschnitt aufweisen und oftmals auch ohne Fundament errichtet wurden, ist auch eine in dieser Weise sanierte Stützmauer durch den Erddruck des dahinter anstehenden Erdreichs gefährdet.
  • Ein Abfangen des Erddrucks kann dadurch erfolgen, daß das Erdreich hinter der Stützmauer abgetragen und dort eine Winkelstützmauer errichtet wird, so daß die alte Stützmauer nur noch ein Verblendmauerwerk darstellt.
  • Diese Maßnahme ist aber mit sehr großem Aufwand verbunden und oftmals schon deswegen nicht durchführbar, weil sich hinter diesen alten Stützmauern Gebäude, Friedhöfe oder wertvolle historische Gartenanlagen befinden. Außerdem ist in vielen Fällen die Standsicherheit der alten Stützmauer so beeinträchtigt, daß Teile der Mauer einstürzen, wenn dahinter größere Aushubarbeiten ausgeführt werden. Dann geht historische Bauwerkssubstanz verloren, die durch die Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen gerade erhalten werden soll.
  • Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Gattung (DE-A 3 408 461) wird deshalb in dem hinter der Stützmauer anstehenden Erdreich ein verhältnismäßig großer Hohlraum ausgespült und mit Zementmaterial verfüllt, wobei durch vorherige Reinigung der Mauerrückseite eine intensive Verbindung mit der Stützseite angestrebt wird. Dadurch wird über die gesamte Länge der Stützmauer ein mit dieser zusammenhängender Körper gebildet, der zusammen mit der verfugten und verfestigten Stützmauer eine statisch vollständig nachprüfbare Schwergewichtsmauer bildet, die den Erddruck aufnimmt. Dieses Verfahren löst zwar die geschilderten Probleme, ist aber mit einem erheblichen Aufwand an Arbeit und Material verbunden.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren (AT-B 217 676) werden ausgehend von der Stützmauer nur einzelne nach hinten verlaufende Pfeiler bzw. Trennwände dadurch errichtet, daß mehrere hintereinander und untereinander liegende Bereiche mit einem Injektionsmaterial ausgepreßt werden, wobei Bewehrungsstäbe eingelegt werden können, die bis in die Stützmauer reichen. Dadurch wird jedoch keine Schwergewichtswirkung der Mauer erzielt, weil die Mauer nur an wenigen Punkten mit den dahinter ausgebildeten Pfeilern verbunden ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß mit geringem Aufwand an Arbeit und Material eine wirksame Sicherung der Stützmauer erreicht wird, ohne daß diese zur Aufnahme des gesamten Erddrucks in eine Schwergewichtsmauer umgewandelt werden müßte.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Ausbildung von nagel- oder nadelförmigen Erdankern auf der Mauerrückseite erfolgt ausschließlich durch die Stützmauer hindurch. Diese Arbeiten können deshalb auch ausgeführt werden, wenn die Erdoberfläche in diesem Bereich nicht zugänglich ist, beispielsweise weil sich dort Gebäude o.dgl. befinden.
  • Die in geeigneter Verteilung angeordneten Erdanker übernehmen den Erddruck und entlasten somit die Stützmauer. Es erfolgt eine selbsttragende Vernadelung des Erdkörpers ohne statische Mitwirkung der Stützmauer unter Beibehaltung der alten Bausubstanz.
  • Die Krafteinleitung des Erddrucks in die Erdanker erfolgt durch deren verdickte Köpfe (Lastverteilungselemente) an der Mauerrückseite, die Lastverteilungskörper bilden.
  • Nur zusätzlich und ohne statische Notwendigkeit zur Aufnahme des Erddrucks kann eine Verbindung der Erdanker mit der Stützmauer dadurch hergestellt werden, daß sich der Bewehrungsstab bis in die Bohrung der Stützmauer erstreckt und dort ebenfalls durch Einfüllen von Zementmaterial befestigt wird. Auf diese Weise wird die Standfestigkeit der Stützmauer noch erhöht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Fig. 1 bis 5 zeigen jeweils in einem senkrechten Schnitt eine Stützmauer mit dahinter anstehendem Erdreich, wobei die verschiedenen Phasen der Herstellung eines Erdankers dargestellt sind. Die in Fig. 1 gezeigte Stützmauer 1, die beispielsweise eine alte Steinmauer mit dahinter anstehendem Erdreich 2 ist, wird zunächst an den zugänglichen Mauerflächen von Erdmaterial, Bewuchs und organischen Bestandteilen gesäubert. Alle losen und schadhaften Teile werden entfernt und die zu verfugenden Bereiche werden durch Hochdruck-Wasserstrahlen und Sandstrahlen gereinigt, so daß eine saubere Kontaktfläche mit offenen Poren entsteht.
  • Von der Maueraußenseite her wird Trasskalkmörtel aufgespritzt und in die Fugen eingebracht. Unmittelbar danach werden die Steinköpfe an der Maueraußenfläche abgewaschen und nach ausreichender Erhärtung des Fugenmaterials durch vorsichtige Wasserstrahl-Bearbeitung gereinigt.
  • Der Mauerwerkskern wird dadurch verfestigt, daß das Mauergefüge durch Verpressen einer Trasskalk-Suspension stabilisiert und verklebt wird. Durch die hochfließfähige, mit der Altverfugung verträglichen Trasskalk-Suspension werden alle Hohlräume der Stützmauer verpreßt. Das Mauerwerk erhält durch diese Sanierungsmaßnahmen ein in sich geschlossenes Gefüge und entspricht damit in seiner Festigkeit zumindest dem ursprünglichen Zustand.
  • Anschließend werden in der Stützmauer 1 im Abstand nebeneinander und ggf. auch versetzt zueinander, vorzugsweise im unteren Drittelpunkt mehrere Bohrungen 3 ausgeführt, die vorzugsweise höchstens 15° gegen die Horizontale geneigt sind. Der Durchmesser dieser Bohrungen beträgt beispielsweise 80 mm.
  • Mittels einer in die Bohrung 3 eingeführten Hochdrucklanze 4 mit Spülkopf 5 wird an der Rückseite der Stützmauer 1 ein Lastverteilungs-Hohlraum 6 ausgespült, der im wesentlichen flach an der Mauerrückseite liegt und beispielsweise einen Durchmesser von 50 cm und eine Tiefe von bis zu 50 cm hat. Das beim Spülen im Lastverteilungs-Hohlraum 6 angesammelte Wasser und das darin gelöste Erdreich wird mittels eines Saugschlauchs abgesaugt.
  • In gleicher Weise wird anschließend in Verlängerung der Bohrung 3 ein Ankerloch 7 im Erdreich 2 ausgespült. Das Ankerloch 7 hat beispielsweise einen Durchmesser von 80 mm; seine Länge richtet sich nach den statischen Anforderungen, die im wesentlichen durch die Bodenmechanik vorgegeben werden. Die Länge beträgt beispielsweise 2 bis 4 m. Dieser Zustand ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Durch die Bohrung 3 wird ein Bewehrungsstab 8 (Nadelanker) eingeführt, beispielsweise ein gerippter Bewehrungsstahl von 22 mm Durchmesser. Abstandhalter halten den Bewehrungsstab 8 mittig im Ankerloch 7. Der Bewehrungsstab 8 ragt bis in die Bohrung 3 (Fig. 3).
  • Oberhalb der Bohrung 3 wird eine schräg nach unten in den Lastverteilungs-Hohlraum 6 mündende Einfüllbohrung 9 gebohrt, durch die Zementmaterial, beispielsweise eine hochfließfähige Zementsuspension oder Zementmörtel, eingebracht werden. Dieses Zementmaterial füllt das Ankerloch 7 und den Lastverteilungs-Hohlraum 6 sowie die Bohrung 3 vollständig. Anschließend werden die Bohrung 3 und die Einfüllbohrung 9 durch Mörtel verschlossen.
  • Der eingelegte Bewehrungsstab 8 bildet zusammen mit dem ihn umgebenden Zementmaterial einen nagel- oder nadelförmigen Erdanker 10, dessen Kopf 11 ein Lastverteilungselement bildet, das den Erddruck aufnimmt und in den Erdanker 10 einleitet. Die Stützmauer 1 wird auf diese Weise weitgehend vom Erddruck entlastet.
  • Durch die Verlängerung des Erdankers 10 in das zugeordnete Spülloch 3 der Stützmauer 1 wird diese angebunden und nach der Entlastung vom Erddruck zusätzlich stabilisiert.
  • Die in Fig. 4 nach Abschluß der Arbeiten gezeigte sanierte Stützmauer 1 ist gegen die Auswirkungen des Erddrucks gesichert und muß nur noch sich selbst tragen. Die ursprüngliche Bauwerkssubstanz der Stützmauer 1 ist dabei in vollem Umfang erhalten geblieben.

Claims (6)

1. Verfahren zur Sicherung von Stützmauern mit dahinter anstehendem Erdreich, wobei Bohrungen (3) durch die Stützmauer (1) gebohrt und hinter der Stützmauer (1) Hohlräume (6) in vorgegebenen Abmessungen im Erdreich mittels Hochdruck-Wasserstrahlen ausgespült und Ankerlöcher (7) hergestellt werden, und wobei in den Ankerlöchern (7) Bewehrungsstäbe (8) mit Zementmaterial eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder einzelnen Bohrung (3) an der Rückseite der Stützmauer (1) ein gesonderter Lastverteilungs-Hohlraum (6) ausgespült und in Verlängerung der Bohrung (3) ein sich in das Erdreich (1) erstreckendes Ankerloch (7) mittels Hochdruck-Wasserstrahlen ausgespült wird, daß in das Ankerloch (7) und in den Lastverteilungs-Hohlraum (6) ein Bewehrungsstab (8) eingelegt wird, und daß jedes Ankerloch (7) und der zugehörige Lastverteilungs-Hohlraum (6) mit dem Zementmaterial zur Bildung eines einen verdickten Lastverteilungskopf (11) aufweisenden nadelförmigen Erdankers (10) vollständig gefüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bewehrungsstab (8) bis in die Bohrung (3) der Stützmauer (1) erstreckt und dort ebenfalls durch Einfüllen von Zementmaterial befestigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Bohrung (3) eine schräg nach unten in den Lastverteilungs-Hohlraum (6) mündende Einfüllbohrung (9) gebohrt wird, durch die das Zementmaterial eingefüllt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zementmaterial eine weitgehend flüssige Zementsuspension ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Spülen eingespritzte Wasser zusammen mit dem gelösten Erdreich aus dem Lastverteilungs-Hohlraum (6) und dem Ankerloch (7) mittels eines Saugschlauchs abgesaugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmauer (1) vor dem Bohren der Bohrungen (3) auf der Sichtseite gereinigt und verfugt und ihr Mauerwerkskern durch Verpressen verfestigt wird.
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