EP0970281A1 - Method for stabilizing embankments - Google Patents

Method for stabilizing embankments

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EP0970281A1
EP0970281A1 EP98932014A EP98932014A EP0970281A1 EP 0970281 A1 EP0970281 A1 EP 0970281A1 EP 98932014 A EP98932014 A EP 98932014A EP 98932014 A EP98932014 A EP 98932014A EP 0970281 A1 EP0970281 A1 EP 0970281A1
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EP
European Patent Office
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embankment
holes
dam
pegged
piles
Prior art date
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Application number
EP98932014A
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German (de)
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EP0970281B1 (en
Inventor
Wolfgang Einspannier
Peter Götz
Otto Zwick
Stephan Czichowsky
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Bilfinger SE
Original Assignee
Bilfinger und Berger Bau AG
Bilfinger Berger AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0970281B1 publication Critical patent/EP0970281B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines

Definitions

  • the invention relates to a method for stabilizing an embankment during a construction project, in which the embankment is gradually dismantled or dismantled.
  • the method in question is to be used in particular in the context of construction work in which an embankment is gradually dismantled, the inclination angle of the embankment being to be maintained or to be set variably.
  • An example of such a construction project is the pressing of a tunnel structure under a track system.
  • the tunnel structure is provided with a cutting construction on the driving side, which is pressed into the sloping face of the ground under the track system.
  • the face is dismantled in parallel with the pre-pressing of the tunnel structure, whereby the removal of the bottom of the front edge of the cutting edges should not precede.
  • the floor under the track system, and in particular the face must be absolutely stable during the entire construction work if train traffic via the track system is to be maintained.
  • the cutting edge construction as short as possible is used. To do this, the face must be steeply bent. In order to implement such an embankment, either suitable soil conditions must be present, or such soil conditions must be created through appropriate soil improvement measures.
  • the method according to the invention achieves the above object by the features of claim 1. Thereafter, the method mentioned at the outset is designed in such a way that the ground forming the embankment is pegged in a substantially horizontal direction.
  • the stability of the ground of an embankment can not only be increased by vertical dowelling, but that this can also be achieved with horizontal ground dowelling. It has also been recognized 5 that this method is particularly suitable for improving the soil of embankments, since horizontal dowelling can be carried out here from the inclined embankment surface. Horizontal dowelling increases the shear strength of the floor and prevents the formation of sliding surfaces. The spread of vertical loads in the soil is also improved.
  • the horizontal floor anchoring proposed according to the invention can be implemented in different forms.
  • horizontally oriented wooden piles or metal elements driven horizontally into the slope can be considered.
  • holes arranged in a grid starting from the inclined surface of the slope are driven into the ground and then filled with a self-setting compound.
  • This measure is not necessarily aimed at improving the soil by means of cavity injection, but primarily at producing piles of the set material that are limited in their dimensions.
  • cement or mortar or another material suitable for its strength can be used for this.
  • the type of dowelling described above is particularly important with regard to the successive cessive dismantling or dismantling of the embankment is an advantage. The piles created in the ground can simply be broken off piece by piece together with the gradual dismantling of the embankment.
  • the holes can be driven into the ground from the surface of the slope.
  • the holes are created with the aid of a drilling machine. Since generally good frictional contact is sought between the piles forming the pegging and the surrounding soil, any piping of the borehole should be removed again when filling with a self-setting compound.
  • the piles in the building ground created as part of the method according to the invention are primarily subjected to shear or to shearing. Usually, however, there is also a bending load on the piles.
  • the bending tensile strength of the piles can advantageously be increased by embedding a reinforcement in the self-setting mass.
  • Tension members for example steel tension members or glass fiber tension members, are considered as reinforcement, which are cut off in sections as the slope is gradually dismantled.
  • a self-setting mass containing reinforcing fibers can also be used.
  • the piles made with it withstand relatively large shear loads and bending loads occurring in the ground, but can still be broken off bit by bit with the gradual dismantling of the slope.
  • the length of the piles created by the method according to the invention depends on the one hand on the soil conditions present and on the other hand on the tools used for their manufacture. It is usually on the order of 25 to 50 m.
  • the soil forming the slope is then stabilized to a depth of about 20 to 45 m, so that the slope can be dismantled to this depth while maintaining the angle of the slope.
  • the ground that then adjoins the slope surface should still be dowelled to a depth of 5 to 10 meters. If the embankment is now to be dismantled further, it is advantageous to dowel the adjoining ground again in such a way that the dowelled ground areas overlap.
  • the method according to the invention can advantageously also be used to stabilize a dam - which has an embankment on both sides.
  • the soil forming the dam can advantageously be doubled from the two embankment surfaces of the dam. In this context, too, it proves to be advantageous if the pegged floor areas overlap in order to ensure the stability of the floor.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through a dam dowelled according to the invention with a track system during a pressing measure
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the working face of the situation shown in Figure 1.
  • the tracks 2 of a track system run on the dam 1 shown in FIG. 1.
  • a tunnel structure is pressed through dam 1.
  • the tunnel structure consists of several tunnel segments 3, 4, which are then pressed together by the dam 1.
  • the tunnel segment 3, which as is first pressed through the dam 1, is provided on the drive side with a cutting construction 5.
  • the cutting construction 5 With the cutting construction 5, the upcoming floor of the dam 1 is cut open and then removed from the interior of the tunnel structure.
  • the working face, which is gradually dismantled, should always be at the level of the cutting edge.
  • the cutting structure 5 in front of the actual tunnel structure is relatively short, on the one hand to keep the top-heavyness of the tunnel structure as small as possible and on the other hand to keep the area between the tunnel structure and the not yet cut open as small as possible.
  • the track system located on the dam 1 is neither carried by the tunnel structure nor by the dam 1, but rather only by a track protection system denoted by 6 in FIG. 1 and the construction of the cutting edge cover not shown in FIG. 1.
  • the brevity of the cutting construction 5 requires the formation of a relatively steep face, which must be secured to secure the track system above it.
  • the stability of the dam 1 is achieved in the exemplary embodiment shown here by substantially horizontal doubling of the soil forming the dam 1.
  • horizontal holes are driven into the ground from the face using an anchor drilling machine and filled with grout or a cement suspension.
  • the piles 7 are shown here only schematically in the form of their longitudinal axes. The soil is still stabilized even if the piles 7 should break in places during the construction work.
  • the improvement of the soil is not primarily based on cavity injections, but rather on the targeted production of piles 7 of grouting mortar or cement stone that are limited in their dimensions.
  • the holes are drilled horizontally, each 25 to 50 meters long.
  • the length of the piles 7 is selected in the present exemplary embodiment such that a tunnel segment 3 can be pressed into the ground, the piles being broken off piece by piece together with the successive dismantling of the working face. Then - again starting from the then existing face - horizontal piles are created in the ground, which are also only shown schematically in FIG. 1 and are designated by 8. The areas anchored with the piles 7 and 8 overlap in order to ensure the stability of the floor over the entire width of the dam 1.
  • the overlapping dowelling of the dam 1 shown in FIG. 1 could also be implemented in the run-up to the actual pressing-through measure by starting from both embankment surfaces of the dam 1 with a floor anchoring.
  • the self-setting mass forming the piles 7, 8 is introduced into the boreholes practically without pressing pressure in order to rule out elevations in the track area.
  • the self-setting compound could also be introduced with a low compression pressure, the compression quantity being limited to approximately 1.3 times the theoretical quantity for filling a borehole.
  • Fig. 2 a drilling grid for the dubbing of the soil behind the face is shown.
  • the grid comprises four transverse rows with six piles each.
  • the required dimensioning and the The spacing of the piles forming the dowelling, as well as their type, ie material properties, depend on the slope slope, the expected load and the respective soil properties.
  • the stability of the floor adjoining the working face can be improved without the need for work in the track area.
  • the horizontal dowelling of the dam 1 also results in a favorable distribution of vertical loads in the soil. If the floor is pegged with unreinforced grout piles or cement stone piles, then the demolition of the face is also unproblematic, since these piles can be broken off and removed bit by bit with the help of machines, which are usually used to dismantle the face.

Abstract

In order to stabilize an embankment in a building operation during which the embankment should be re-built or demolished, the invention provides for substantially horizontal doweling of the ground forming said embankment.

Description

„Verfahren zum Stabilisieren einer Böschung" "Method of Stabilizing an Embankment"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren einer Böschung während einer Baumaßnahme, bei der die Böschung sukzessive zurück- bzw. abgebaut wird.The invention relates to a method for stabilizing an embankment during a construction project, in which the embankment is gradually dismantled or dismantled.
Das hier in Rede stehende Verfahren soll insbesondere im Rahmen von Baumaßnahmen zum Einsatz kommen, bei denen eine angestellte Böschung sukzessive zu- rückgebaut wird, wobei der Neigungswinkel der Böschung aufrechterhalten werden soll bzw. variabel eingestellt werden soll.The method in question is to be used in particular in the context of construction work in which an embankment is gradually dismantled, the inclination angle of the embankment being to be maintained or to be set variably.
Als Beispiel für eine solche Baumaßnahme sei hier das Durchpressen eines Tunnelbauwerks unter einer Gleisanlage genannt. Das Tunnelbauwerk ist vortriebsseitig mit einer Schneidenkonstruktion versehen, die in die geböschte Ortsbrust des Bodens unter der Gleisanlage vorgepreßt wird. Parallel zum Vorpressen des Tunnelbauwerks wird die Ortsbrust zurückgebaut, wobei der Abbau des Bodens der Vorderkante der Schneiden nicht vorauseilen sollte. Der Boden unter der Gleisanlage und insbesondere die Ortsbrust müssen während der gesamten Baumaßnahme uneingeschränkt standsicher sein, wenn der Zugverkehr über die Gleisanlage aufrecht erhalten werden soll. Um nun eine Kopflastigkeit des Tunnelbauwerks durch zu große Schneiden zu vermeiden und den besonders kritischen Bereich zwischen dem Tunneibauwerk und dem noch unversehrten Boden unter der Gleisanlage möglichst klein zu halten, wird eine möglichst kurze Schneidenkonstruktion verwendet. Dazu muß die Ortsbrust entsprechend steil angeböscht sein. Zur Realisierung einer derartigen Böschung müssen entweder geeignete Bodenverhältnisse vorliegen, oder es müssen durch entsprechende Bodenverbesserungsmaßnahmen solche Bodenverhältnisse geschaffen werden.An example of such a construction project is the pressing of a tunnel structure under a track system. The tunnel structure is provided with a cutting construction on the driving side, which is pressed into the sloping face of the ground under the track system. The face is dismantled in parallel with the pre-pressing of the tunnel structure, whereby the removal of the bottom of the front edge of the cutting edges should not precede. The floor under the track system, and in particular the face, must be absolutely stable during the entire construction work if train traffic via the track system is to be maintained. In order to avoid a top-heavyness of the tunnel structure due to cutting edges that are too large and to keep the particularly critical area between the tunnel structure and the still undamaged floor under the track system as small as possible, the cutting edge construction as short as possible is used. To do this, the face must be steeply bent. In order to implement such an embankment, either suitable soil conditions must be present, or such soil conditions must be created through appropriate soil improvement measures.
Die Standsicherung einer sukzessive zurückgebauten Böschung ist in der Praxis oftmals problematisch. In einem bekannten Verfahren wurde der Boden vor der Ortsbrust zur Stabilisierung mit vertikalen Holzpfählen verdübelt. Die Holzpfähle mußten dann parallel zum sukzessiven Abbau der Ortsbrust in Teilstücken abgesägt und entfernt werden. Die vertikale Verdübelung des Bodens erfolgt hier von der Gelän- deoberfläche ausgehend, was bspw. im Falle der Durchpressung eines Tunnelbauwerks unter einer Gleisanlage nicht ohne eine erhebliche Beeinträchtigung des Schienenverkehrs möglich ist. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Standfestigkeit des die Böschung bildenden Bodens unter Vermeidung von Baumaßnahmen auf der Geländeoberfläche erhöht wird, so daß sich die Böschung unter Beibehaltung des Böschungswin- kels sukzessive zurückbauen läßt.Securing the stability of a successively dismantled embankment is often problematic in practice. In a known method, the floor in front of the working face was pegged with vertical wooden posts for stabilization. The wooden posts then had to be sawn off and removed in parallel with the successive dismantling of the working face. The vertical anchoring of the floor here takes place from the surface of the terrain, which is not possible, for example, if a tunnel structure is pressed through under a track system without a significant impairment of rail traffic. The invention is based on the object of designing and developing a method of the type in question in such a way that the stability of the soil forming the slope is increased while avoiding construction measures on the surface of the site, so that the slope increases successively while maintaining the slope angle can be dismantled.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist das eingangs genannte Verfahren so ausgestaltet, daß der die Böschung bildende Boden in im wesentlichen horizontaler o Richtung verdübelt wird.The method according to the invention achieves the above object by the features of claim 1. Thereafter, the method mentioned at the outset is designed in such a way that the ground forming the embankment is pegged in a substantially horizontal direction.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß sich die Standsicherheit des Bodens einer Böschung nicht nur durch eine vertikale Verdubelung erhöhen läßt, sondern daß dies auch mit einer horizontalen Bodenverdübelung erreicht werden kann. Erkannt worden 5 ist außerdem, daß sich dieses Verfahren insbesondere zur Bodenverbesserung an Böschungen eignet, da die horizontale Verdubelung hier von der geneigten Böschungsoberfläche ausgehend vorgenommen werden kann. Eine horizontale Verdubelung erhöht die Scherfestigkeit des Bodenkörpers und verhindert die Ausbildung von Gleitflächen. Außerdem wird die Ausbreitung von Vertikallasten im Boden ver- 0 bessert.According to the invention, it has been recognized that the stability of the ground of an embankment can not only be increased by vertical dowelling, but that this can also be achieved with horizontal ground dowelling. It has also been recognized 5 that this method is particularly suitable for improving the soil of embankments, since horizontal dowelling can be carried out here from the inclined embankment surface. Horizontal dowelling increases the shear strength of the floor and prevents the formation of sliding surfaces. The spread of vertical loads in the soil is also improved.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene horizontale Bodenverdübelung in unterschiedlicher Form realisiert werden. In Frage kommen dazu bspw. horizontal orientierte Holzpfähle oder auch horizontal in die Böschung getriebene Me- 5 tallelemente.In principle, the horizontal floor anchoring proposed according to the invention can be implemented in different forms. For example, horizontally oriented wooden piles or metal elements driven horizontally into the slope can be considered.
In einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von der geneigten Oberfläche der Böschung ausgehend in einem Raster angeordnete Löcher in den Boden getrieben und anschließend mit einer selbstabbindenden Masse verfüllt. Diese Maßnahme zielt nicht unbedingt auf eine Bodenverbesserung durch Hohlrauminjektion ab, sondern in erster Linie auf die Herstellung von in ihren Abmessungen begrenzten Pfählen des abgebundenen Materials. Hierfür kann je nach der Beschaffenheit des vorliegenden Bodens Zement oder Mörtel oder ein anderes aufgrund seiner Festigkeit geeignetes Material verwendet werden. Die voran- stehend beschriebene Art der Verdubelung ist insbesondere im Hinblick auf das suk- zessive Zurück- bzw. Abbauen der Böschung von Vorteil. Die im Boden erstellten Pfähle lassen sich nämlich einfach Stück um Stück zusammen mit dem sukzessiven Abbau der Böschung abbrechen.In a particularly advantageous variant of the method according to the invention, holes arranged in a grid starting from the inclined surface of the slope are driven into the ground and then filled with a self-setting compound. This measure is not necessarily aimed at improving the soil by means of cavity injection, but primarily at producing piles of the set material that are limited in their dimensions. Depending on the nature of the present floor, cement or mortar or another material suitable for its strength can be used for this. The type of dowelling described above is particularly important with regard to the successive cessive dismantling or dismantling of the embankment is an advantage. The piles created in the ground can simply be broken off piece by piece together with the gradual dismantling of the embankment.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, wie die Löcher von der Oberfläche der Böschung ausgehend in den Boden getrieben werden können. In einer technisch sehr einfachen und daher auch sehr wirtschaftlichen Variante werden die Löcher mit Hilfe eines Bohrgeräts erstellt. Da in der Regel ein guter Reibungskontakt zwischen den die Verdubelung bildenden Pfählen und dem umliegenden Boden angestrebt wird, sollte eine etwaige Verrohrung des Bohrlochs beim Verfüllen mit einer selbstabbindenden Masse wieder entfernt werden.There are now several ways in which the holes can be driven into the ground from the surface of the slope. In a technically very simple and therefore also very economical variant, the holes are created with the aid of a drilling machine. Since generally good frictional contact is sought between the piles forming the pegging and the surrounding soil, any piping of the borehole should be removed again when filling with a self-setting compound.
Aufgrund besonderer Bodenverhältnisse kann es vorteilhaft sein, die im Boden erstellten Löcher unter Druck zu verfüllen. Dies kann beispielsweise im Rahmen eines Hochdruckinjektionsverfahrens erfolgen. In jedem Falle sollte dabei allerdings verhindert werden, daß unerwünschte Bodenhebungen auftreten. Insbesondere im Falle einer Durchpressungsmaßnahme unter einer Gleisanlage sind Hebungen im Gleisbereich unbedingt auszuschließen.Due to special soil conditions, it may be advantageous to fill the holes in the soil under pressure. This can be done, for example, as part of a high-pressure injection process. In any case, however, it should be prevented that undesirable floor elevations occur. In particular in the case of a press-through measure under a track system, lifting in the track area must be ruled out.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erstellten Pfähle im Baugrund werden in erster Linie auf Schub belastet bzw. auf Abscheren beansprucht. Meist liegt aber auch eine Biegebelastung der Pfähle vor. Die Biegezugfestigkeit der Pfähle läßt sich in vorteilhafter Weise durch Einbetten einer Bewehrung in die selbstabbindende Masse erhöhen. Als Bewehrung kommen Zugglieder, bspw. Stahlzugglieder oder auch Glasfaserzugglieder in Frage, die beim sukzessiven Abbau der Böschung abschnittsweise abgetrennt werden. Alternativ zu Zuggliedern als Bewehrung kann auch eine Bewehrungsfasern enthaltende selbstabbindende Masse verwendet werden. Die damit hergestellten Pfähle halten zwar relativ großen, im Baugrund auftretenden Scherbelastungen und Biegebelastungen stand, lassen sich aber dennoch mit dem sukzessiven Abbau der Böschung Stück um Stück abbrechen.The piles in the building ground created as part of the method according to the invention are primarily subjected to shear or to shearing. Usually, however, there is also a bending load on the piles. The bending tensile strength of the piles can advantageously be increased by embedding a reinforcement in the self-setting mass. Tension members, for example steel tension members or glass fiber tension members, are considered as reinforcement, which are cut off in sections as the slope is gradually dismantled. As an alternative to tension members as reinforcement, a self-setting mass containing reinforcing fibers can also be used. The piles made with it withstand relatively large shear loads and bending loads occurring in the ground, but can still be broken off bit by bit with the gradual dismantling of the slope.
Die Länge der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Pfähle hängt zum einen von den vorliegenden Bodenverhältnissen ab und zum anderen von den für ihre Herstellung verwendeten Werkzeugen. Sie liegt üblicherweise in der Größenordnung zwischen 25 und 50 m. Je nach den vorliegenden Bodenverhältnissen ist der die Böschung bildende Boden dann bis in eine Tiefe von etwa 20 bis 45 m stabilisiert, so daß die Böschung unter Beibehaltung des Böschungswinkels bis zu dieser Tiefe zurückgebaut werden kann. Der sich dann an die Böschungsoberfläche anschließende Boden sollte noch bis in eine Tiefe von 5 bis 10 Metern verdübelt sein. Soll nun die Böschung weiter zurückgebaut werden, so ist es von Vorteil, den sich anschließenden Boden erneut zu verdübeln, und zwar so, daß sich die verdübelten Bodenbereiche überlappen.The length of the piles created by the method according to the invention depends on the one hand on the soil conditions present and on the other hand on the tools used for their manufacture. It is usually on the order of 25 to 50 m. Depending on the existing soil conditions, the the soil forming the slope is then stabilized to a depth of about 20 to 45 m, so that the slope can be dismantled to this depth while maintaining the angle of the slope. The ground that then adjoins the slope surface should still be dowelled to a depth of 5 to 10 meters. If the embankment is now to be dismantled further, it is advantageous to dowel the adjoining ground again in such a way that the dowelled ground areas overlap.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise auch zur Stabilisierung eines Damms - der zu beiden Seiten eine Böschung aufweist - eingesetzt werden. Die Verdubelung des den Damm bildenden Bodens kann hier in vorteilhafter Weise von den beiden Böschungsoberflächen des Damms ausgehend vorgenommen werden. Auch in diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich die verdübelten Bodenbereiche überlappen, um die Standsicherheit des Bodens zu ge- währleisten.The method according to the invention can advantageously also be used to stabilize a dam - which has an embankment on both sides. The soil forming the dam can advantageously be doubled from the two embankment surfaces of the dam. In this context, too, it proves to be advantageous if the pegged floor areas overlap in order to ensure the stability of the floor.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol- gende Eriäuteurng eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In der Zeichnung zeigtThere are now various possibilities for advantageously designing and developing the teaching of the present invention. For this purpose, reference is made on the one hand to the claims subordinate to patent claim 1, and on the other hand to the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing. In the drawing shows
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß verdübelten Damm mit einer Gleisanlage während einer Durchpressungs- maßnähme undFig. 1 shows a schematic cross section through a dam dowelled according to the invention with a track system during a pressing measure
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Ortsbrust der in Figur 1 dargestellten Situation.Fig. 2 is a schematic plan view of the working face of the situation shown in Figure 1.
Auf dem in Fig. 1 dargestellten Damm 1 verlaufen die Gleise 2 einer Gleisanlage. Zur Untertunnelung der Gleisanlage wird ein Tunnelbauwerk durch den Damm 1 gepreßt. Das Tunnelbauwerk besteht aus mehreren Tunnelsegmenten 3, 4, die aneinander anschließend durch den Damm 1 gepreßt werden. Das Tunnelsegment 3, das als erstes durch den Damm 1 gepreßt wird, ist vortriebsseitig mit einer Schneidenkonstruktion 5 versehen. Mit der Schneidenkonstruktion 5 wird der anstehende Boden des Damms 1 aufgeschnitten und dann vom Innenraum des Tunnelbauwerks ausgehend abgetragen. Die Ortsbrust, die dadurch sukzessive zurückgebaut wird, sollte immer auf der Höhe der Schneidenvorderkanten liegen. Die dem eigentlichen Tunnelbauwerk vorgelagerte Schneidenkonstruktion 5 ist relativ kurz, zum einen um die Kopflastigkeit des Tunnelbauwerks möglichst klein zu halten und zum anderen um den Bereich zwischen dem Tunnelbauwerk und dem noch nicht aufgeschnittenen Boden möglichst klein zu halten. In diesem Bereich wird nämlich die auf dem Damm 1 befindliche Gleisanlage weder durch das Tunnelbauwerk noch durch den Damm 1 getragen, sondern lediglich durch ein in Figur 1 mit 6 bezeichnetes Gleissicherungssystem und die in Figur 1 nicht näher dargestellte Konstruktion der Schneidenabdeckung. Die Kürze der Schneidenkonstruktion 5 bedingt die Ausbildung einer relativ steilen Ortsbrust, die zur Absicherung der darüberliegenden Gleisanlage gesichert werden muß.The tracks 2 of a track system run on the dam 1 shown in FIG. 1. To tunnel under the track system, a tunnel structure is pressed through dam 1. The tunnel structure consists of several tunnel segments 3, 4, which are then pressed together by the dam 1. The tunnel segment 3, which as is first pressed through the dam 1, is provided on the drive side with a cutting construction 5. With the cutting construction 5, the upcoming floor of the dam 1 is cut open and then removed from the interior of the tunnel structure. The working face, which is gradually dismantled, should always be at the level of the cutting edge. The cutting structure 5 in front of the actual tunnel structure is relatively short, on the one hand to keep the top-heavyness of the tunnel structure as small as possible and on the other hand to keep the area between the tunnel structure and the not yet cut open as small as possible. In this area, namely, the track system located on the dam 1 is neither carried by the tunnel structure nor by the dam 1, but rather only by a track protection system denoted by 6 in FIG. 1 and the construction of the cutting edge cover not shown in FIG. 1. The brevity of the cutting construction 5 requires the formation of a relatively steep face, which must be secured to secure the track system above it.
Bei der Wahl von geeigneten Maßnahmen zur Erhöhung der Standsicherheit der die Ortsbrust bildenden Böschung müssen zum einen die Böschungsneigung und die zu erwartenden Belastungen der Böschung und zum anderen auch die jeweiligen Bo- denkennwerte berücksichtigt werden.When choosing suitable measures to increase the stability of the embankment forming the face, on the one hand the slope and the expected loads on the embankment and, on the other hand, the respective soil characteristics must be taken into account.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Standsicherheit des Damms 1 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine im wesentlichen horizontale Verdubelung des den Damm 1 bildenden Bodens erreicht. Dazu werden von der Ortsbrust ausgehend horizontale Bohrungen mit Hilfe eines Ankerbohrgeräts in den Boden vorgetrieben und mit Verpreßmörtel oder einer Zementsuspension verfüllt. Dabei entstehen unbewehrte horizontal orientierte Pfähle 7 im Boden, die insgesamt die Scherfestigkeit des Bodenkörpers erhöhen. Die Pfähle 7 sind hier nur schematisch in Form ihrer Längsachsen dargestellt. Eine Stabilisierung des Bodens ist auch dann noch gegeben, wenn die Pfähle 7 im Verlauf der Baumaßnahme stellenweise brechen sollten. Die Bodenverbesserung beruht im vorliegenden Falle nicht in erster Linie auf Hohlrauminjektionen, sondern auf der gezielten Herstellung von in ihren Abmessungen begrenzten Pfählen 7 aus Verpreßmörtel bzw. Zementstein. Die Bohrungen werden horizontal mit einer Länge von jeweils 25 bis 50 Metern ausgeführt. Je nach den vorliegenden Rahmenbedingungen kann es auch von Vorteil sein, die Bohrlöcher leicht nach oben oder nach unten geneigt auszurichten. So kann bspw. das Auslaufen der selbstabbindenden Masse beim Verfüllen der Bohrlöcher einfach durch eine leichte Ausrichtung der Bohriöcher nach unten vermieden werden.According to the method according to the invention, the stability of the dam 1 is achieved in the exemplary embodiment shown here by substantially horizontal doubling of the soil forming the dam 1. To do this, horizontal holes are driven into the ground from the face using an anchor drilling machine and filled with grout or a cement suspension. This creates unreinforced horizontally oriented piles 7 in the ground, which overall increase the shear strength of the ground body. The piles 7 are shown here only schematically in the form of their longitudinal axes. The soil is still stabilized even if the piles 7 should break in places during the construction work. In the present case, the improvement of the soil is not primarily based on cavity injections, but rather on the targeted production of piles 7 of grouting mortar or cement stone that are limited in their dimensions. The holes are drilled horizontally, each 25 to 50 meters long. Depending on the prevailing conditions, it may also be advantageous to align the boreholes slightly upwards or downwards. For example, the leakage of the self-setting compound when filling the boreholes can be avoided simply by slightly aligning the boreholes downwards.
Die Länge der Pfähle 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß ein Tunnelsegment 3 in den Baugrund gepreßt werden kann, wobei die Pfähle zusammen mit dem sukzessiven Abbau der Ortsbrust Stück um Stück abgebrochen wer- den. Danach werden nochmals - wieder ausgehend von der dann vorliegenden Ortsbrust - horizontale Pfähle im Boden erstellt, die in Figur 1 ebenfalls nur schematisch dargestellt sind und mit 8 bezeichnet sind. Die mit den Pfählen 7 und 8 verdübelten Bereiche überlappen sich, um die Standfestigkeit des Bodens über die gesamte Breite des Damms 1 zu gewährleisten.The length of the piles 7 is selected in the present exemplary embodiment such that a tunnel segment 3 can be pressed into the ground, the piles being broken off piece by piece together with the successive dismantling of the working face. Then - again starting from the then existing face - horizontal piles are created in the ground, which are also only shown schematically in FIG. 1 and are designated by 8. The areas anchored with the piles 7 and 8 overlap in order to ensure the stability of the floor over the entire width of the dam 1.
Die überlappende Verdubelung des in Fig. 1 dargestellten Damms 1 könnte auch im Vorfelde der eigentlichen Durchpressungsmaßnahme realisiert werden, indem von beiden Böschungsoberflächen des Damms 1 ausgehend eine Bodenverdübelung vorgenommen wird.The overlapping dowelling of the dam 1 shown in FIG. 1 could also be implemented in the run-up to the actual pressing-through measure by starting from both embankment surfaces of the dam 1 with a floor anchoring.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die die Pfähle 7, 8 bildende selbstabbindende Masse praktisch ohne Verpreßdruck in die Bohrlöcher eingebracht, um Hebungen im Gleisbereich auszuschließen. Aus bautechnischen Gründen könnte die selbstabbindende Masse aber auch mit einem geringen Verpreßdruck eingebracht werden, wobei die Verpreßmenge auf das etwa 1 ,3-fache der theoretischen Menge zum Verfüllen eines Bohrlochs begrenzt werden könnte.In the exemplary embodiment shown, the self-setting mass forming the piles 7, 8 is introduced into the boreholes practically without pressing pressure in order to rule out elevations in the track area. For structural reasons, the self-setting compound could also be introduced with a low compression pressure, the compression quantity being limited to approximately 1.3 times the theoretical quantity for filling a borehole.
Zur Erhöhung des Scherwiderstandes oder wenn die Pfähle 7 und 8 neben einer Scherbelastung auch einer Biegebelastung standhalten sollen, so kann es vorteilhaft sein, in die selbstabbindende Masse jedes Pfahls mindestens ein Zugglied, bspw. aus Stahl oder Glasfasern, einzubetten.In order to increase the shear resistance or if the piles 7 and 8 are to withstand shear stress as well as bending stress, it can be advantageous to embed at least one tension member, for example made of steel or glass fibers, into the self-setting mass of each pile.
In Fig. 2 ist ein Bohrraster für die Verdubelung des Bodens hinter der Ortsbrust dargestellt. Das Raster umfaßt vier Querreihen mit je sechs Pfählen. In diesem Zusammenhang sei nochmals angemerkt, daß die erforderliche Dimensionierung und die im Einzelfall notwendigen Abstände der die Verdubelung bildenden Pfähle sowie deren Art, d.h. Materialbeschaffenheit, von der Böschungsneigung, der zu erwartenden Last und den jeweiligen Bodenkennwerten abhängen.In Fig. 2 a drilling grid for the dubbing of the soil behind the face is shown. The grid comprises four transverse rows with six piles each. In this context it should be noted that the required dimensioning and the The spacing of the piles forming the dowelling, as well as their type, ie material properties, depend on the slope slope, the expected load and the respective soil properties.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Stabilisieren der Ortsbrust im Rahmen der in den Figuren dargestellten Durchpressungsmaßnahme kann die Standfestigkeit des sich an die Ortsbrust anschließenden Bodens verbessert werden, ohne daß dafür Arbeiten im Gleisbereich erforderlich wären. Durch die horizontale Verdubelung des Damms 1 wird außerdem eine günstige Verteilung von Ver- o tikallasten im Boden bewirkt. Wird der Boden mit unbewehrten Verpreßmörtelpfählen oder Zementsteinpfählen verdübelt, so gestaltet sich auch das Zurückbauen der Ortsbrust als unproblematisch, da diese Pfähle mit Hilfe von Maschinen Stück um Stück abgebrochen und damit abgetragen werden können, die üblicherweise zum Zurückbauen der Ortsbrust verwendet werden. By using the method according to the invention for stabilizing the working face within the framework of the pressing measure shown in the figures, the stability of the floor adjoining the working face can be improved without the need for work in the track area. The horizontal dowelling of the dam 1 also results in a favorable distribution of vertical loads in the soil. If the floor is pegged with unreinforced grout piles or cement stone piles, then the demolition of the face is also unproblematic, since these piles can be broken off and removed bit by bit with the help of machines, which are usually used to dismantle the face.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Stabilisieren einer Böschung während einer Baumaßnahme, bei der die Böschung sukzessive zurück- bzw. abgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß der die Böschung bildende Boden in im wesentlichen horizontaler Richtung verdübelt wird.1. A method for stabilizing an embankment during a construction project in which the embankment is successively dismantled or dismantled, characterized in that the soil forming the embankment is pegged in a substantially horizontal direction.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdubelung der Böschung mit Hilfe von in einem Raster angeordneten Holzpfählen und/oder ° Metallelementen realisiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the dubbing of the embankment is realized with the help of wooden piles arranged in a grid and / or ° metal elements.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der geneigten Oberfläche der Böschung ausgehend in einem Raster angeordnete Löcher in den Boden getrieben werden und daß die Löcher mit einer selbstabbindenden Masse 5 verfüllt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that from the inclined surface of the embankment, holes arranged in a grid are driven into the ground and that the holes are filled with a self-setting mass 5.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher mit Hilfe eines Bohrgeräts erstellt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the holes are created with the aid of a drill.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher unter Druck verfüllt werden.5. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the holes are filled under pressure.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfüllen der Löcher eine Bewehrung in die selbstabbindende Masse eingebettet wird.6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that a reinforcement is embedded in the self-setting mass when filling the holes.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbstabbindende Masse mit Bewehrungsfasern verwendet wird.7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that a self-setting mass with reinforcing fibers is used.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Böschung bildende Boden zunächst in einem ersten sich an die Oberfläche der Böschung anschließenden Bereich bis in eine bestimmte Tiefe verdübelt wird, daß der erste verdübelte Bereich nur bis zu einem Teil seiner Tiefe abgebaut wird und daß der sich dann an die neue Oberfläche der Böschung anschließende zweite Be- reich bis in eine bestimmte Tiefe verdübelt wird, so daß sich der erste und der zweite verdübelte Bereich überlappen.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the soil forming the embankment is first pegged to a certain depth in a first area adjoining the surface of the embankment, that the first pegged area only to a part its depth is reduced and that the second layer then adjoining the new surface of the slope is dowelled to a certain depth so that the first and second dowelled areas overlap.
9. Verfahren zur Stabilisierung eines Damms mit zwei Böschungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Damm bildende Boden von beiden Böschungsoberflächen des Damms ausgehend in im wesentlichen horizontaler Richtung verdübelt wird.9. A method for stabilizing a dam with two embankments according to one of claims 1 to 8, characterized in that the soil forming the embankment is pegged starting from both embankment surfaces of the embankment in a substantially horizontal direction.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die von den bei- ° den Böschungsoberflächen des Damms ausgehend verdübelten Bereiche überlappen. 10. The method according to claim 9, characterized in that the areas anchored from the two ° embankment surfaces of the dam overlap.
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