EP0333639A2 - Verfahren zum Herstellen einer Spundwand - Google Patents

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EP0333639A2
EP0333639A2 EP89730072A EP89730072A EP0333639A2 EP 0333639 A2 EP0333639 A2 EP 0333639A2 EP 89730072 A EP89730072 A EP 89730072A EP 89730072 A EP89730072 A EP 89730072A EP 0333639 A2 EP0333639 A2 EP 0333639A2
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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
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    • E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sheet pile wall, in which filling planks are arranged in each case between two tubular tubular screeds, laterally provided with locks, which are driven into the ground at a predetermined distance such that their lateral locks engage in the locks of the supporting screeds.
  • Such sheet piling consisting of supporting planks and filling planks, in which the filling planks are shorter than the supporting planks and are accordingly inserted less deeply, are referred to as mixed sheet piling in contrast to sheet piling with only one type of sheet piling.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a mixed sheet pile of the type mentioned, in which the ramming is avoided with its disruptive influences, which largely excludes damage to the lock, and which is also applicable in heavy, possibly rocky soils containing floors .
  • the object is achieved according to the invention in that the tubular steel support planks are sunk only to a part of the foundation depth into the ground, that the soil material present in the interior of the support planks and then beyond the end of the support planks, possibly with the aid of the supporting effect of a thixotropic liquid, the ground is cleared to the end of the foundation, that from the foundation depth the cleared area below the trusses and inside the trusses is filled with reinforced concrete, and then the filling planks between the trusses to a depth into the ground be introduced, which is at most equal to the depth of the support planks.
  • the method according to the invention is simpler because there is no need for large-diameter drilling pipes and thus the drawing process for these pipes.
  • the invention offers the advantage that the vertical load-bearing capacity is increased and can be adapted to the local soil conditions by appropriate design of the reinforced concrete foot, and that the horizontal load-bearing capacity is also increased by the connection of the steel pipe forming the support screed with the inner reinforced concrete column. so that sheet piling with an extraordinarily high load-bearing capacity can also be produced to greater depths with this method.
  • the increased load capacity also allows more filling planks to be provided between the support planks than is usual, i.e. to increase the distance between the beams.
  • the support screeds are first positioned using horizontal and vertical guides and then shaken or pressed in to depth.
  • This method can also be carried out from the water, and a floating gripper can be used to convey the soil out of the support tube and the foot area below it.
  • the filling planks are preferably also shaken in with a rinsing aid or alternatively pressed in.
  • the reaction forces are then introduced into the support tubes. This means that the filling planks can also be brought in from the water.
  • Fig. 1 shows a top view of three support planks 1, to which locks 2 are welded on the sides, which are designed such that the complementarily designed side locks of filling planks 3 can engage in them.
  • the supporting screeds 1 are first introduced into the ground at a predetermined distance from one another, and then the space between them is filled by the filling screeds 3.
  • the filling planks 3 are conventional sheet piles, which e.g. have an approximately U-shaped cross section, three filling planks being provided in the exemplary embodiment shown.
  • the method according to the invention also allows larger distances between the supporting screeds, so that, for example, five filling screeds can then be provided between adjacent supporting screeds.
  • Fig. 2 shows a finished section of a mixed sheet pile wall of the type shown in Fig. 1 using the example of a quay wall.
  • the land on the land side is at level 4 above the port floor 5, and for example an average tidal height 6 is specified.
  • the supporting screeds extend to a depth 9 in the subsurface, while the filling screeds end at a somewhat shallower depth 8.
  • Fig. 3 illustrates the first step of the sheet pile wall manufacturing process, in which a tubular support screed 1 is shaken into the ground - optionally with a washing aid.
  • the inside of the tube is cleared by means of a drill bit 11, obstacles which may be in the way also being smashed and cleared out.
  • the supporting screeds up to the bottom edge 8 of the screed and the reinforced concrete core are used together for load transfer.
  • the supporting structure consists only of the reinforced concrete foot 10. This can be used optimally for vertical load transfer as well as for the derivation of horizontal sheet pile load in the foot area.
  • the reinforced concrete foot can be designed to be as strong as required to suit the respective soil conditions and, for example, be given a bulbous shape.
  • the floor can also be pre-excavated below the lower edge of the support screed.
  • the filling screeds are shaken in the space between adjacent supporting screeds, flushing lances (not shown) facilitating the insertion of the filling screeds if necessary.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer aus Tragbohlen (1) und Füllbohlen (3) bestehenden gemischten Spundwand. Um eine Rammung der Tragbohlen (1) zu vermeiden und die Bohlen auch in schweren und gegebenenfalls mit Hindernissen versehenen Böden leicht einbringen zu können, werden die rohrförmigen Tragbohlen (1) nur bis zu einem Teil der Gründungsendtiefe (7) in den Untergrund abgeteuft, wobei das im Innenraum der Tragbohlen (1) anfallende Material und anschließend über das Ende der Tragbohlen (1) hinaus das Material bis zur Gründungsendtiefe (7) ausgeräumt wird, worauf der ausgeräumte Bereich unterhalb der Tragbohlen und innerhalb der Tragbohlen mit Stahlbeton ausgefüllt wird, worauf dann die Füllbohlen (3) zwischen den Tragbohlen (1) bis zu einer Tiefe in den Untergrund eingebracht werden, die höchstens gleich der Tiefe der Tragbohlen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Spundwand, bei dem jeweils zwischen zwei in vorgegebenem Abstand in den Untergrund getriebenen rohrförmigen, seitlich mit Schlössern versehenen Tragbohlen Füllbohlen so angeordnet werden, daß ihre seitlichen Schlösser in die Schlösser der Tragbohlen eingreifen.
  • Solche aus Tragbohlen und Füllbohlen bestehenden Spund­wände, bei denen die Füllbohlen kürzer sind als die Tragbohlen und entsprechend weniger tief in den Untergrund eingebracht wer­den, bezeichnet man im Gegensatz zu Spundwänden mit nur einer Sorte von Spundbohlen auch als gemischte Spundwände.
  • Dabei ist es allgemein üblich, zumindest die Tragbohlen in den Untergrund einzurammen. Das Rammverfahren besitzt jedoch zwei wesentliche Nachteile. Einerseits wird ein erheblicher Lärm über längere Zeiträume hinweg erzeugt, mit dem starke Erschütte­rungen einhergehen, so daß in der Nähe der Baustelle wohnende Menschen in unerträglicher Weise gestört werden und zudem Beschä­digungen an benachbart stehenden Gebäuden auftreten können. Der zweite Nachteil besteht darin, daß die Tragbohlen, wenn sie beim Einrammen auf Hindernisse stoßen, aus der Rammrichtung laufen und nachfolgend beim Einbringen der Füllbohlen die Schloßverbindung dort, wo die Achsen der Füllbohlen und der Tragbohlen nicht mehr parallel verlaufen, gesprengt wird. Dadurch entsteht zwischen den Bohlen ein offener Schlitz, durch den sehr große Sandmengen hin­durchlaufen können, so daß die Nutzung und die Standsicherheit des Bauwerkes gefährdet sind, wenn diese Schäden nicht erkannt werden, oder aber es sind erhebliche Reparaturkosten für die Dichtung der unter Wasser liegenden Schadstellen aufzuwenden. Diese Probleme treten insbesondere bei schweren Böden und großen Spundwandtiefen auf. Das Rammverfahren endet auf jeden Fall immer dann, wenn man im Untergrund auf Felsschichten stößt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer gemischten Spundwand der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Rammen mit seinen störenden Einflüs­sen vermieden wird, das Schloßschäden weitgehend ausschließt, und das auch in schweren, gegebenenfalls felsige Hindernisse enthal­tenden Böden anwendbar ist.
  • Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die rohrförmigen stählernen Tragbohlen nur bis zu einem Teil der Gründungstiefe in den Untergrund abgeteuft werden, daß dabei das im Innenraum der Tragbohlen anstehende Bodenmate­rial und anschließend über das Ende der Tragbohlen hinaus, gege­benenfalls unter Zuhilfenahme der stützenden Wirkung einer thixo­tropen Flüssigkeit, der Boden bis zur Gründungsendtiefe ausge­räumt wird, daß dann von der Gründungstiefe ausgehend der ausge­räumte Bereich unterhalb der Tragbohlen und innerhalb der Trag­bohlen mit Stahlbeton aufgefüllt wird, und daß anschließend die Füllbohlen zwischen den Tragbohlen bis zu einer Tiefe in den Un­tergrund eingebracht werden, die höchstens gleich der Tiefe der Tragbohlen ist.
  • In der eigenen älteren Patentanmeldung P 36 38 664.2 wurde bereits vorgeschlagen, bei der Herstellung einer gemischten Spundwand ein Rammen dadurch zu vermeiden, daß zunächst Großbohr­rohre mit so großem Durchmesser am Ort der Tragbohlen eingebracht werden, daß die Tragbohlen anschließend innerhalb der Großbohr­rohre in den Untergrund eingetrieben werden können. Dieses Ver­fahren ist durch den Einsatz der zusätzlichen Großbohrrohre ver­hältnismäßig aufwendig, zumal anschließend die Großbohrrohre un­ter Aufwendung sehr großer Kräfte, die einen Einsatz vom Wasser aus unmöglich machen, wieder gezogen werden müssen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist demgegenüber einfa­cher, weil Großbohrrohre entfallen und damit auch der Ziehvorgang dieser Rohre. Zugleich bietet die Erfindung den Vorteil, daß die vertikale Tragkraft erhöht wird und durch entsprechende Ausbil­dung des Stahlbeton-Fußes an die örtlichen Bodenverhältnisse an­gepaßt werden kann, und daß durch den Verbund des die Tragbohle bildenden Stahlrohres mit der inneren Stahlbetonsäule auch die horizontale Tragkraft erhöht wird, so daß mit diesem Verfahren Spundwände mit außerordentlich hoher Tragkraft auch bis in größe­re Tiefen herstellbar sind. Die erhöhte Tragkraft erlaubt zudem, zwischen den Tragbohlen jeweils mehr Füllbohlen als sonst üblich sind, vorzusehen, d.h. den Abstand zwischen den Tragbohlen zu erhöhen.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Tragbohlen durch Horizon­tal- und Vertikalführungen zunächst positioniert und dann auf Tiefe eingerüttelt bzw. eingedrückt werden. Dieses Verfahren ist auch vom Wasser aus durchführbar, wobei ein Schwimmgreifer einge­setzt werden kann, um den Boden aus dem Tragrohr und dem Fußbe­reich darunter herauszufördern.
  • Vorzugsweise werden auch die Füllbohlen gegebenenfalls mit Spülhilfe eingerüttelt oder alternativ eingedrückt. Die Reaktionskräfte werden dann in die Tragrohre eingeleitet. Dadurch lassen sich auch die Füllbohlen vom Wasser her einbringen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer ge­mischten Spundwand,
    • Fig. 2 eine Ansicht einer gemischten Spundwand,
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung, die das Ein­bringen einer Tragbohle in den Untergrund veranschaulicht,
    • Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die Her­stellung des Fußes unterhalb der Tragbohle veranschaulicht und
    • Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4.
  • Fig. 1 zeigt in Draufsicht drei Tragbohlen 1, an die seitlich Schlösser 2 angeschweißt sind, die so ausgebildet sind, daß in sie die komplementär ausgebildeten seitlichen Schlösser von Füllbohlen 3 eingreifen können. Die Tragbohlen 1 werden zu­nächst in vorgegebenem Abstand voneinander in den Untergrund ein­gebracht, und anschließend wird der Zwischenraum zwischen ihnen durch die Füllbohlen 3 ausgefüllt. Bei den Füllbohlen 3 handelt es sich um übliche Spundbohlen, die z.B. einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei in dem dargestellten Ausführungsbei­spiel drei Füllbohlen vorgesehen sind. Das erfindungegemäße Ver­fahren erlaubt jedoch auch größere Abstände zwischen den Tragboh­len, so daß dann beispielsweise fünf Füllbohlen zwischen benach­barten Tragbohlen vorgesehen werden können.
  • Fig. 2 zeigt einen fertigen Abschnitt einer gemischten Spundwand der in Fig. 1 dargestellten Bauart am Beispiel einer Kaimauer. Das Gelände auf der Landseite liegt auf einer Höhe 4 oberhalb der Hafensohle 5, und es ist z.B. eine mittlere Tiden­höhe 6 vorgegeben. Die Tragbohlen erstrecken sich im Untergrund bis zu einer Tiefe 9, während die Füllbohlen in einer etwas ge­ringeren Tiefe 8 enden. Unterhalb der Tragbohlen 2 befinden sich Stahlbeton-Füße 10, die bis zur Gründungsendtiefe 7 reichen.
  • Fig. 3 veranschaulicht den ersten Schritt des Herstel­lungsverfahrens der Spundwand, bei dem eine rohrförmige Tragbohle 1 in den Untergrund - gegebenenfalls mit Spülhilfe - eingerüttelt wird. Mittels eines Bohrmeißels 11 wird das Innere des Rohres freigemacht, wobei auch gegebenenfalls im Weg liegende Hindernis­se zertrümmert und ausgeräumt werden.
  • Nachdem die Tragbohle die in Fig. 4 dargestellte End­lage in der Tiefe 9 erhalten hat, wird mittels des Bohrmeißels der Erdraum unterhalb des Tragbohlenendes bis zur Gründungsend­tiefe 7 ausgehoben, wobei je nach Beschaffenheit des Untergrundes erforderlichenfalls die stützende Wirkung einer thixotropen Flüs­sigkeit auf die Wände des ausgehobenen Erdreichs ausgenutzt wird. Im Anschluß daran werden in den ausgehobenen Fußbereich 10 und in das Innere des Tragrohres 1 Bewehrungskörbe eingesetzt, und an­schließend wird der mit den Bewehrungskörben versehene Hohlraum bis zum oberen Ende der Tragbohle mit Beton ausgefüllt.
  • Im Fertigen Zustand werden somit die Tragbohlen bis zur Füllbohlen-Unterkante 8 und der Stahlbetonkern gemeinsam zur Lastabtragung herangezogen. Darunter besteht die Tragkonstruktion nur aus dem Stahlbeton-Fuß 10. Dieser kann sowohl optimal zur Vertikallastabtragung genutzt werden als auch zur Ableitung von horizontaler Spundwandbelastung im Fußbereich. Der Stahlbeton-Fuß kann dabei in Anpassung an die jeweiligen Bodenverhältnisse be­liebig stark ausgebildet werden und beispielsweise eine bauchige Form erhalten.
  • Zur Erleichterung des Einbringens der Tragbohlen kann auch der Boden vorgreifend unterhalb der Unterkante der Tragbohle ausgehoben werden.
  • Nachdem die Tragbohlen auf Tiefe gebracht worden sind, werden im Zwischenraum zwischen benachbarten Tragbohlen die Füll­bohlen eingerüttelt, wobei nicht dargestellte Spüllanzen im Be­darfsfall das Einbringen der Füllbohlen erleichtern.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer Spundwand, bei dem je­weils zwischen zwei in vorgegebenem Abstand in den Untergrund ge­triebenen rohrförmigen, seitlich mit Schlössern versehenen Trag­bohlen Füllbohlen so angeordnet werden, daß ihre seitlichen Schlösser in die Schlösser der Tragbohlen eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Tragbohlen nur bis zu einem Teil der Gründungsendtiefe in den Untergrund abgeteuft werden, daß dabei das im Innenraum der Tragbohlen anstehende Bodenmate­rial und anschließend über das Ende der Tragbohlen hinaus, gege­benenfalls unter Zuhilfenahme der stützenden Wirkung einer thixo­tropen Flüssigkeit, der Boden bis zur Gründungsendtiefe ausge­räumt wird, daß dann von der Gründungsendtiefe ausgehend der aus­geräumte Bereich unterhalb der Tragbohlen und innerhalb der Trag­bohlen mit Stahlbeton aufgefüllt wird, und daß anschließend die Füllbohlen zwischen den Tragbohlen bis zu einer Tiefe in den Un­tergrund eingebracht werden, die höchstens gleich der Tiefe der Tragbohlen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbohlen durch Horizontal- und Vertikalführungen zunächst positioniert und dann auf Tiefe eingerüttelt bzw. eingedrückt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbohlen, gegebenenfalls mit Spülhilfe, eingerüttelt bzw. eingedrückt werden, wobei die Reaktionskräfte in die Tragrohre eingeleitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich unterhalb des endes der Tragbohlen jeweils ein seit­lich vergrößerter Hohlraum zur Ausbildung eines verdickten Stahl­beton-Fußes ausgehoben wird.
EP89730072A 1988-03-17 1989-03-16 Verfahren zum Herstellen einer Spundwand Expired - Lifetime EP0333639B1 (de)

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EP0333639B1 (de) 1992-05-06
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