EP1067241A2 - Wannenkonstruktion für die Unterführung eines Verkehrsweges - Google Patents

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EP1067241A2
EP1067241A2 EP00112928A EP00112928A EP1067241A2 EP 1067241 A2 EP1067241 A2 EP 1067241A2 EP 00112928 A EP00112928 A EP 00112928A EP 00112928 A EP00112928 A EP 00112928A EP 1067241 A2 EP1067241 A2 EP 1067241A2
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EP
European Patent Office
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layer
construction according
ballast
tub construction
tub
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EP00112928A
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EP1067241B1 (de
EP1067241A3 (de
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Peter Dipl.-Ing. Mohr
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Max Aicher Recycling GmbH
Original Assignee
Max Aicher Recycling GmbH
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Publication of EP1067241A3 publication Critical patent/EP1067241A3/de
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    • 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
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F5/00—Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
    • E01F5/005—Culverts ; Head-structures for culverts, or for drainage-conduit outlets in slopes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/06—Restraining of underground water
    • E02D19/10—Restraining of underground water by lowering level of ground water

Definitions

  • the invention relates to a tub construction embedded in the ground with a Bathtub sole and sloped side walls, especially for the underpass a traffic route that is at least partially below the Groundwater level.
  • Traffic routes especially roads and paths, the other traffic routes cross, often have to avoid an increase in the to be transferred Road or railway line can be lowered into the underground.
  • Underpass Traffic route In areas with high groundwater level, there are regularly parts of the underpass Traffic route below the water table. To flood the To avoid underpassed traffic routes, this must be in a compared to the Groundwater sealed tub construction; this consists of usually from a reinforced concrete structure.
  • groundwater tanks are timely and expensive because special waterproof concrete construction methods are used that, in addition to a special concrete mix, often additional Make steel reinforcement necessary.
  • the execution of an outside at the Sealing concrete surfaces requires a considerable amount of work, as well as the sealing of the joints between individual building sections Example with joint tapes. The large number of these steps involves the risk of Errors and later additional costs in removing them anyway seeping water through a pump system.
  • Sheet piling connects to impermeable, groundwater-bearing Soil layers to obtain a sealed construction pit.
  • a provisional groundwater basin can then be used for final structure to be excavated. Incurred during the construction period Leachate is pumped out. Soil consolidation is then predominant used when there are no dense layers of soil at greater depths. With soil consolidation, a water-permeable subsoil can also be removed sealed below to maintain the required dry pit.
  • the trough-shaped tub construction itself has to be sufficiently countered Buoyancy can be secured. This usually happens through the side walls cantilevered parts of the base plate on which the subsequent refilling of the Soil acts as ballast. In extreme cases, the groundwater basin must also secured against buoyancy by anchors.
  • the invention has for its object a simpler and more economical option for the construction of a groundwater basin to show the underpass of a traffic route.
  • the main advantage of the invention is seen in the fact that for production a groundwater basin for normal applications largely with the Working techniques of earthworks and the technology tried and tested from landfill construction the combination seal can be worked. Such seals can be made in no time what the cost of the Construction pit protection and water drainage significantly reduced. Besides, can the seal must be checked for leaks before installing additional layers.
  • ballast layers can be arranged and that these consist of electric furnace slag, be it in the form of solid Materials, be it in the form of fillings.
  • Electric furnace slags have a um 50% higher installation density than mineral materials, which means that the have the required excavation quantities reduced considerably.
  • Ballasting to protect against buoyancy is not only possible in the area of the building base be executed; rather, it can also be built on the embankments Bulked from electric furnace slag used to protect against buoyancy become.
  • FIG. 1 shows an overview as a cross section through one in one Groundwater basin to be underpassed for the construction process and the construction of the tub essential features.
  • groundwater level To manufacture the groundwater basin, the groundwater level must first be found be lowered. For groundwater tanks that are only about 1 to 2 m in the Immersing groundwater can often lead to a complete construction pit enclosure, for example by means of a sheet pile wall 7. The Rather, the water table 5 can be done laterally by means of the construction measure arranged pump shafts 8 are lowered. Areal seals to the ground by means of soil stabilization 9 can be known in a conventional manner Way. The lateral inflow of groundwater can occur in Considering the short construction time of the measure according to the invention instead of Elaborate sheet piling is prevented more cost-effectively due to the freezing of the floor by freezing body 11 through injection pipes lowered into the ground 10 be formed.
  • transverse trenches can be dug beneath it, for example lined with a geotextile filter and with void-rich soil, such as gravel or sieved gravel. Such seepage layers allow the groundwater to cross the discharge cross-section Cross under the blocking or constricting tub construction.
  • the groundwater basin can then be produced in the now dry excavation pit become.
  • the Securing the buoyancy of the groundwater basin required later excavated, finally the surface of the resulting trough-shaped Removal area 13 leveled and compressed.
  • the sealing layer 14 for the groundwater basin 6 to be laid.
  • the sealing layer 14 consists in illustrated embodiment (Fig. 3, 4) from a - lower - geotextile Clay sealing membrane 15 with a filling of bentonite as the first mineral Sealing layer and as a lower protective layer for one laid over it Plastic sealing membrane 16, e.g. made of polyethylene or thermoplastic Olefins.
  • the plastic sealing membrane 16 is about 30 cm above the highest Groundwater level 5 installed horizontally in the embankment and fastened there (17) (Fig. 2). In the area of the bridge construction, especially the superstructure 18 bearing abutment 19, the plastic sealing sheet 16 to the Art structures, such as the bridge abutment 19, penetrations or shafts using construction methods known from landfill technology connected.
  • a so-called testable double seal according to DE 196 25 245 A1 can also be used as the sealing layer.
  • a preferably 500 g / m 2 non-woven fiber mat made of polypropylene is laid out on the removal surface 13 as the lower protective layer for the seal.
  • the actual sealing consists of two 1.5 to 3.0 mm thick plastic sealing sheets made of polyethylene or thermoplastic olefins, which are welded together like a cushion. Between these plastic sealing sheets, a nonwoven mat is in turn inserted, which is filled with a substance that swells strongly when water enters after damage. This swelling agent automatically seals damaged areas.
  • the pillows of the double seal can be checked for leaks by vacuum after installation and welding between the individual pillows. This test vacuum can also be maintained throughout the construction period.
  • a protective layer made of a protective fleece 20, preferably made of polypropylene, with a basis weight of 1,200 g / m 2 is first laid on the plastic sealing membrane 16.
  • An approximately 10 cm thick layer of sand 21 is additionally installed on the base of the tub 6 and carefully leveled (FIGS. 3, 4).
  • Electric furnace slag contains about 30 to 35% iron, is therefore very heavy, hard and is suitable both as an aggregate material for heavy concrete, and as a substructure for roads or for the production of split for road construction.
  • this material has an installation density that is about 50% higher than that of comparable mineral material.
  • the Foundation layer 22 can be built up from prefabricated plates 22a.
  • the Plates 22a are formed at the edges in the manner of a step fold, so that Buoyant forces, especially during excavations for repair work, by the foundation layer 22 are absorbed evenly. So that can disadvantageous overstretching of the plastic sealing sheet 16 can be avoided.
  • the plates 22b can be in the region of curvatures Sealing layer 14 have smaller dimensions to accommodate the curvature to be able to adapt better.
  • the plates 22a and 22b can also be made of Electric furnace slag should be poured immediately.
  • a layer 23 of stepped electric furnace slag is then which results in a low-void fill, poured, distributed and compacted.
  • this layer 23 will also be used to drain off the groundwater basin 6 falling rain water required shafts 25 and pipes 26 built-in.
  • the support walls 28 and / or steep slopes absorb the horizontal forces Water pressure and the horizontal component of the ballast 24 on the Embankments.
  • the open embankment surfaces of the ballast beds 24 against seeping rainwater with a sealing layer 34 is useful made of geotextile clay geomembranes, so-called bentonite mats, then covered with humus 35 and greened.
  • inlet shafts 25 are arranged for the surface water and to the Road drainage connected. Any water that falls into one Pump shaft 37 (Fig. 2) passed and from there by means of a pump 38 and one Pressure line 39 in trenches or infiltration devices above the Groundwater level 5 pumped. Training the groundwater basin with side slopes above the base seal has the advantage that the Pump shaft 37 and the pump system 38 arranged within the tub so that the seals for this pump system and the lines do not need to be broken.
  • the bridge can be founded 18 for the transferred traffic route 2 to the load-bearing building ground 40 Bored piles 41 or by soil consolidation, for example in Floor columns 42 generated by the jet process.
  • the abutments 19 are manufactured in a conventional design.
  • the execution can also be based on the time-consuming concrete construction method Groundwater lowering can be dispensed with.
  • the superstructure 18 for the traffic route 2 to be transferred can then in conventional construction.
  • 5 and 6 are two further embodiments of the invention shown, in which the traffic route to be underpassed is designed to be closed is.
  • Groundwater basin 6 also a kind of tunnel structure 45 from a tunnel ceiling 46, two side walls 47 and at the foot of which laterally projecting foundation beams 48 to be erected.
  • a traffic route 12 can run in the tunnel tube. This However, the solution requires a stable subsurface that does not settle tends not to overload the sealing layer 14.
  • FIG. 6 shows an alternative passage 50 made of so-called Corrugated steel plates.
  • This passage 50 also lies in an area according to the invention trained groundwater basin 6, which is constructed as described and is made. Bottom 49 is poured over the passage 50, the can be covered again by a sealing layer 51, in order to cover the Groundwater basin to reduce precipitation. About this Sealing layer 51 can be applied humus 52.

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Abstract

Eine im Erdreich gebettete Wannenkonstruktion für die Unterführung eines Verkehrsweges (18), die zumindest teilweise unterhalb der Grundwasserspiegels (5) liegt, umfasst oberhalb einer die Oberfläche der wannenförmigen Baugrube (6) überdeckenden Dichtungsschicht (14) eine Ballastschicht (22) aus festem Material, oberhalb dieser eine als Schüttung angeordnete Ballastschicht (23) als Unterlage für eine Fahrwegkonstruktion (12) sowie weitere, entlang der geböschten Seitenwände verlaufende Ballastschichten (24). Sowohl die feste Ballastschicht (22) als auch die als Schüttung ausgebildeten Ballastschichten (23, 24) enthalten Elektroofenschlacke bzw. bestehen ganz oder teilweise hieraus. Da zur Herstellung dieser Wannenkonstruktion weitgehend Arbeitstechniken des Erdbaus eingesetzt werden können, führt dies zu kürzeren Herstellungszeiten und reduziert die Kosten für Baugrubensicherung und Wasserhaltung. Da Elektroofenschlacken eine höhere Einbaudichte als mineralische Materialien besitzen, lassen sich die für die Ballastierung erforderlichen Aushubmengen reduzieren. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine im Erdreich gebettete Wannenkonstruktion mit einer Wannensohle und geböschten Seitenwänden, insbesondere für die Unterführung eines Verkehrsweges, die zumindest teilweise unterhalb des Grundwasserspiegels liegt.
Stand der Technik
Verkehrswege, insbesondere Straßen und Wege, die andere Verkehrswege kreuzen, müssen oftmals zur Vermeidung einer Anhebung der zu überführenden Straße oder Bahnlinie in den Untergrund abgesenkt werden. In Gebieten mit hohem Grundwasserstand, liegen dabei regelmäßig Teile des zu unterführenden Verkehrsweges unterhalb des Grundwasserspiegels. Um eine Überflutung des unterführten Verkehrsweges zu vermeiden, muss dieser in einer gegenüber dem Grundwasser abgedichteten Wannenkonstruktion geführt werden; diese besteht in der Regel aus einer Stahlbetonkonstruktion.
Die Herstellung solcher sogenannter Grundwasserwannen ist zeit- und kostenaufwendig, da spezielle wasserdichte Betonbauweisen angewandt werden müssen, die neben einer speziellen Betonmischung oft zusätzliche Stahlbewehrungen erforderlich machen. Die Ausführung einer außen an den Betonflächen anliegenden Abdichtung erfordert einen erheblichen Arbeitsaufwand, wie auch die Dichtung der Fugen zwischen einzelnen Bauwerksabschnitten zum Beispiel mit Fugenbändern. Die Vielzahl dieser Arbeitsschritte birgt die Gefahr von Fehlern und späteren zusätzlichen Kosten bei der Beseitigung von dennoch einsickerndem Wasser durch eine Pumpanlage.
Um überhaupt eine derartige Grundwasserwanne herstellen zu können, muss zunächst eine zumindest annähernd wasserdichte Umschließung der Baugrube hergestellt werden. Dies kann durch Stahlspundwände oder durch Bodenverfestigungen geschehen.
Spundwände schließen an undurchlässige, das Grundwasser tragende Bodenschichten an, um eine abgedichtete Baugrube zu erhalten. Innerhalb einer solchen provisorischen Grundwasserwanne kann dann der Boden für das endgültige Bauwerk ausgehoben werden. Während der Bauzeit anfallendes Sickerwasser wird abgepumpt. Eine Bodenverfestigung wird überwiegend dann angewandt, wenn bis in größere Tiefen keine dichten Bodenschichten anstehen. Mit der Bodenverfestigung kann ein wasserdurchlässiger Untergrund auch nach unten abgedichtet werden, um die erforderliche trockene Baugrube zu erhalten.
Allein die hierfür aufzuwendenden Kosten sowie die Kosten für die Absenkung des Grundwassers beanspruchen einen erheblichen Teil der Baukosten für eine derartige Grundwasserwanne. Dabei können bei längerer Bauzeit durch die Grundwasserabsenkung auch ökologische Schäden oder Schäden zum Beispiel durch Setzungen an benachbarten Gebäuden auftreten.
Schließlich muss die trogförmige Wannenkonstruktion selbst ausreichend gegen Auftrieb gesichert werden. Dies geschieht meist durch über die Seitenwände auskragende Teile der Bodenplatte, auf welche die spätere Wiederauffüllung des Bodens als Ballast wirkt. In extremen Fällen muss die Grundwasserwanne auch durch Anker gegen Auftrieb gesichert werden.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und wirtschaftlichere Möglichkeit für die Errichtung einer Grundwasserwanne bei der Unterführung eines Verkehrsweges aufzuzeigen.
Darstellung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, dass zur Herstellung einer Grundwasserwanne für normale Anwendungsfälle weitgehend mit den Arbeitstechniken des Erdbaus und der aus dem Deponiebau erprobten Technik der Kombinationsabdichtung gearbeitet werden kann. Solche Abdichtungen können in kürzester Zeit hergestellt werden, was die Kosten für die Baugrubensicherung und die Wasserhaltung deutlich reduziert. Außerdem kann die Abdichtung vor dem Einbau weiterer Schichten auf Dichtheit geprüft werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung folgt daraus, dass zur Sicherung gegen Auftrieb innerhalb der Grundwasserwanne, also innerhalb des von der Abdichtung umschlossenen Raumes, Ballastschichten angeordnet werden können und dass diese aus Elektroofenschlacke bestehen, sei es in Form festen Materials, sei es in Form von Schüttungen. Elektroofenschlacken besitzen eine um 50 % höhere Einbaudichte als mineralische Materialien, wodurch sich die erforderlichen Aushubmengen beträchtlich reduzieren lassen. Eine derartige Ballastierung zur Auftriebssicherung kann nicht nur im Bereich der Bauwerkssohle ausgeführt werden; es können vielmehr auch auf den Böschungen eingebaute Schüttungen aus Elektroofenschlacke zur Auftriebssicherung herangezogen werden.
Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1
einen Querschnitt durch einen zu unterführenden Verkehrsweg im Bereich einer Kreuzung mit einem anderen Verkehrsweg,
Fig. 2
einen Querschnitt durch eine Grundwasserwanne gemäß der Erfindung,
Fig. 3
einen Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab,
Fig. 4
wiederum einen Ausschnitt aus Fig. 3 sowie die
Fig. 5 und 6
weitere Anwendungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt in einer Übersichtsdarstellung als Querschnitt durch einen in einer Grundwasserwanne zu unterführenden Verkehrsweg die für den Bauablauf und die Konstruktion der Wanne wesentlichen Merkmale.
Bei der dargestellten Baumaßnahme wird unterstellt, dass ein oberer, etwa in der Geländeoberfläche 1 verlaufender Verkehrsweg 2 über einen unteren, in einem Einschnitt 3 verlaufenden Verkehrsweg 4 überführt werden muss. Da der Grundwasserspiegel 5 relativ hoch verläuft, muss der untere Verkehrsweg 4, zum Beispiel eine Straße, in einer gegenüber dem Grundwasser abgedichteten Grundwasserwanne 6 verlaufen.
Zur Herstellung der Grundwasserwanne muss zunächst der Grundwasserspiegel abgesenkt werden. Bei Grundwasserwannen, die nur etwa 1 bis 2 m in das Grundwasser eintauchen, kann oft auf eine vollständige Baugrubenumschließung, zum Beispiel durch eine Spundwand 7, verzichtet werden. Der Grundwasserspiegel 5 kann vielmehr mittels seitlich der Baumaßnahme angeordneter Pumpschächte 8 abgesenkt werden. Flächenhafte Abdichtungen zum Untergrund mittels Bodenverfestigungen 9 können in an sich bekannter Weise vorgenommen werden. Der seitliche Zustrom von Grundwasser kann in Anbetracht der kurzen Bauzeit der erfindungsgemäßen Maßnahme statt durch aufwendige Spundwände kostengünstiger durch Vereisung des Bodens verhindert werden, indem durch in den Boden abgesenkte Injizierrohre 10 Frostkörper 11 gebildet werden.
Sollte die herzustellende Grundwasserwanne den Grundwasserstrom behindern, dann können unterhalb derselben querverlaufende Gräben ausgehoben werden, die zum Beispiel mit einem geotextilen Filter ausgekleidet und mit hohlraumreichem Boden, wie Schotter oder ausgesiebtem Kies, aufgefüllt werden. Durch solche Sickerschichten kann das Grundwasser die den Abflussquerschnitt sperrende oder verengende Wannenkonstruktion unterqueren.
Sodann kann in der nun trockenen Baugrube die Grundwasserwanne hergestellt werden. Hierzu wird zunächst im Bereich des Einschnitts 3 unterhalb der künftigen Fahrbahn 12 der Raum für den Aufbau der Unterkonstruktion nach den Vorschriften über Straßenbefestigungen abgegraben. Zusätzlich wird die zur Auftriebssicherung der späteren Grundwasserwanne erforderliche Bodenschicht ausgehoben, schließlich die Oberfläche der dadurch entstandenen trogförmigen Abtragsfläche 13 eingeebnet und verdichtet.
Auf die Abtragsfläche 13 wird sodann die Dichtungsschicht 14 für die herzustellende Grundwasserwanne 6 verlegt. Die Dichtungsschicht 14 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 3, 4) aus einer - unteren - geotextilen Tondichtungsbahn 15 mit einer Füllung aus Bentonit als erste mineralische Dichtungsschicht und als untere Schutzschicht für eine darüber verlegte Kunststoffdichtungsbahn 16, z.B. aus Polyethylen oder thermoplastischen Olefinen.
Die Kunststoffdichtungsbahn 16 wird etwa 30 cm oberhalb des höchsten Grundwasserstandes 5 waagerecht in die Böschung eingebaut und dort befestigt (17) (Fig. 2). Im Bereich der Brückenkonstruktion, insbesondere der den Überbau 18 tragenden Widerlager 19, wird die Kunststoffdichtungsbahn 16 an die Kunstbauwerke, wie zum Beispiel die Brückenwiderlager 19, Durchdringungen oder Schächte mittels aus der Deponietechnik bekannter Bauweisen angeschlossen.
Alternativ kann als Dichtungsschicht auch eine sogenannte prüfbare Doppeldichtung gemäß DE 196 25 245 A1 verwendet werden, In diesem Fall wird auf die Abtragsfläche 13 eine bevorzugt 500 g/m2 schwere Faservliesmatte aus Polypropylen als untere Schutzschicht für die Abdichtung ausgelegt. Die eigentliche Abdichtung besteht dann aus zwei 1,5 bis 3,0 mm dicken Kunststoffdichtungsbahnen aus Polyethylen oder thermoplastischen Olefinen, welche miteinander kissenartig verschweißt sind. Zwischen diesen Kunststoffdichtungsbahnen ist wiederum eine Faservliesmatte eingelegt, die mit einer bei Wasserzutritt nach Beschädigungen stark quellenden Substanz gefüllt ist. Dieses Quellmittel dichtet Schadstellen selbsttätig ab. Die Kissen der Doppeldichtung können nach der Verlegung und Verschweißung zwischen den einzelnen Kissen durch ein Vakuum auf Dichtheit geprüft werden. Dieses Prüfvakuum kann auch während der gesamten Bauzeit aufrecht erhalten werden.
Zum Schutz vor Beschädigungen wird auf der Kunststoffdichtungsbahn 16 zunächst eine Schutzlage aus einem Schutzvlies 20, bevorzugt aus Polypropylen, mit einer Flächenmasse von 1.200 g/m2 verlegt. Auf der Sohle der Wanne 6 wird zusätzlich eine ca. 10 cm dicke Sandschicht 21 eingebaut und sorgfältig eingeebnet (Fig. 3, 4).
Zur Reduzierung der für die Herstellung der Grundwasserwanne 6 erforderlichen Abtragsmengen wird als Ballast Schlacke aus Elektrostahlwerken, sogenannte Elektroofenschlacke mit einer Wichte größer 30 kN/m3 verwendet. Elektroofenschlacke enthält etwa 30 bis 35 % Eisen, ist deshalb sehr schwer, dabei hart und eignet sich sowohl als Zuschlagsmatenal für Schwerbeton, als auch als Unterbau für Straßen bzw. zur Herstellung von Split für den Straßenbau. Infolge dieser Zusammensetzung hat dieses Material eine um etwa 50 % höhere Einbaudichte als vergleichbares mineralisches Material. Durch Verwendung dieses Materials kann somit im gleichen Umfang Aushub eingespart werden.
Erfindungsgemäß besteht diese Ballastierung im Bereich der Sohle der Grundwasserwanne 6 aus einer Fundamentschicht 22 aus festem Material, insbesondere aus Beton mit Elektroofenschlacke als alleinigem Zuschlagsstoff sowie aus geschütteten Ballastschichten aus Elektroofenschlacke, und zwar zumindest einer Schicht 23 im Bereich der Sohle und schrägen Schichten 24 im Bereich der Böschungen (Fig. 2).
Zur Erleichterung der Herstellung und Verkürzung der Bauzeit kann die Fundamentschicht 22 aus vorgefertigten Platten 22a aufgebaut werden. Die Platten 22a sind an den Rändern nach Art eines Stufenfalzes ausgebildet, so dass Auftriebskräfte, insbesondere bei Aufgrabungen für Ausbesserungsarbeiten, von der Fundamentschicht 22 gleichmäßig aufgenommen werden. Damit können nachteilige Überdehnungen der Kunststoffdichtungsbahn 16 vermieden werden. Wie Fig. 4 zeigt, können die Platten 22b im Bereich von Krümmungen der Dichtungsschicht 14 geringere Abmessungen haben, um sich der Krümmung besser anpassen zu können. Die Platten 22a und 22b können auch aus Elektroofenschlacke unmittelbar gegossen sein.
Auf das aus den einzelnen Platten 22a und 22b bestehende Fundament 22 im Sohlbereich wird sodann eine Schicht 23 aus abgestufter Elektroofenschlacke, welche eine hohlraumarme Schüttung ergibt, geschüttet, verteilt und verdichtet. In diese Schicht 23 werden auch die zur Ableitung des auf die Grundwasserwanne 6 fallenden Niederschlagswassers erforderlichen Schächte 25 und Rohrleitungen 26 eingebaut.
Außerhalb der Fahrbahnflächen 12 werden beidseitig ab der Höhe des Planums 27 Stützwände 28 aus Betonwinkelsteinen und/oder geotextil bewehrte Steilböschungen mit Füllmaterial aus Elektroofenschlacke 24 hergestellt. Im Bereich der Böschungen ist die Oberfläche der Schutzschicht 20 zweckmäßig so ausgeführt, dass ein möglichst geringer Reibungsbeiwert zwischen der Kunststoffdichtungsbahn 16 und dem Schutzvlies 20 vorhanden ist. Damit kann ein möglichst großer Anteil des Gewichtes der Ballastschüttung 24 im Bereich der Böschung als Ballast auf der Fundamentschicht 22 angesetzt werden.
Die Stützwände 28 und/oder Steilböschungen nehmen die Horizontalkräfte aus Wasserdruck und der horizontalen Komponente der Ballastschüttung 24 auf den Böschungen auf.
Auf das profilgerecht eingebaute Planum 27 der Ballastschüttung 23 aus Elektroofenschlacke wird im Straßen- oder Wegebereich die übliche Fahr- bzw. Gehwegkonstruktion eingebaut (Fig. 3). Diese besteht im Bereich der Fahrbahn 12 aus dem üblichen Unterbau 29, z.B. einer Frostschutzschicht, und dem Fahrbahnbelag 30, im Randbereich aus der Fahrbahnentwässerung 31 und einem durch Bordsteine 32 abgetrennten Gehwegbelag 33, der an die auf einem Fundament ruhende Stützmauer 28 anschließt.
Um in dem nicht von Fahrbahnbefestigungen überdeckten Bereich Auslaugungen von Schwermetallen aus der Elektroofenschlacke zu vermeiden, werden zweckmäßigerweise die offenen Böschungsflächen der Ballastschüttungen 24 gegen einsickerndes Regenwasser mit einer Dichtungsschicht 34 zweckmäßig aus geotextilen Tondichtungsbahnen, sogenannten Bentonitmatten, belegt, anschließend mit Humus 35 abgedeckt und begrünt.
An den Tiefpunkten der beidseitig herzustellenden Entwässerungsmulden 36 werden Einlaufschächte 25 für das Oberflächenwasser abgeordnet und an die Fahrbahnentwässerung angeschlossen. Anfallendes Wasser wird in einen Pumpschacht 37 (Fig. 2) geleitet und von dort mittels einer Pumpe 38 und einer Druckleitung 39 in Gräben oder Versickereinrichtungen oberhalb des Grundwasserspiegels 5 gepumpt. Die Ausbildung der Grundwasserwanne mit seitlichen Böschungen oberhalb der Sohldichtung hat dabei den Vorteil, dass der Pumpschacht 37 und die Pumpanlage 38 innerhalb der Wanne angeordnet werden können, so dass für diese Pumpanlage und die Leitungen die Dichtungen nicht durchbrochen zu werden brauchen.
Bei nicht ausreichend tragfähigem Untergrund können zur Gründung der Brücke 18 für den überführten Verkehrsweg 2 bis zum tragfähigen Baugrund 40 Bohrpfähle 41 oder durch Bodenverfestigung zum Beispiel im Düsenstrahlverfahren erzeugte Bodensäulen 42 hergestellt werden. Auf diesen werden die Widerlager 19 in konventioneller Bauweise hergestellt. Durch diese Art der Ausführung kann auch für die zeitaufwendige Betonbauweise auf eine Grundwasserabsenkung verzichtet werden.
Der Überbau 18 für den zu überführenden Verkehrsweg 2 kann dann in herkömmlicher Bauweise hergestellt werden.
In den Fig. 5 und 6 sind noch zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, bei denen der zu unterführende Verkehrsweg geschlossen ausgebildet ist.
Wie Fig. 5 zeigt, kann in einer erfindungsgemäß ausgebildeten und hergestellten Grundwasserwanne 6 auch eine Art Tunnelbauwerk 45 aus einer Tunneldecke 46, zwei Seitenwänden 47 und an deren Fuß seitlich auskragenden Fundamentbalken 48 errichtet werden. In der Tunnelröhre kann ein Verkehrsweg 12 verlaufen. Diese Lösung benötigt allerdings einen tragfähigen Untergrund, der nicht zu Setzungen neigt, um die Dichtungsschicht 14 nicht zu überlasten.
Fig. 6 zeigt noch als Alternative einen Durchlass 50 aus sogenannten Wellstahlplatten. Auch dieser Durchlass 50 liegt in einer erfindungsgemäß ausgebildeten Grundwasserwanne 6, die wie beschrieben aufgebaut und hergestellt ist. Oberhalb des Durchlasses 50 ist Boden 49 angeschüttet, der nochmals durch eine Dichtungsschicht 51 abgedeckt sein kann, um die in die Grundwasserwanne etwa eintretenden Niederschläge zu verringern. Über dieser Dichtungsschicht 51 kann Humus 52 ausgebracht werden.
Im übrigen entsprechen diese beiden Darstellungen der oben beschriebenen Ausführung der Grundwasserwanne 6 mit einer Dichtungsschicht 14, auf der eine Fundamentschicht 22 angeordnet ist, die ihrerseits eine Schüttung 23 und seitlich anschließende Schüttungen 24 jeweils aus Elektroofenschlacke umfasst.

Claims (15)

  1. Im Erdreich gebettete Wannenkonstruktion mit einer Wannensohle und geböschten Seitenwänden insbesondere für die Unterführung eines Verkehrsweges, die zumindest teilweise unterhalb des Grundwasserspiegels liegt,
    gekennzeichnet durch
    eine die Oberfläche (13) der ausgehobenen wannenförmigen Baugrube überdeckende Dichtungsschicht (14),
    eine im Sohlbereich der Wanne (6) oberhalb der Dichtungsschicht (14) als Fundament angeordnete Ballastschicht (22) aus festem Material,
    eine oberhalb der festen Ballastschicht (22) als Schüttung angeordnete Ballastschicht (23) als Unterlage für eine Fahrwegkonstruktion (12),
    wobei sowohl die feste Ballastschicht (22) als auch die als Schüttung ausgebildete Ballastschicht (23) Elektroofenschlacke enthalten bzw. ganz oder teilweise aus Elektroofenschlacke bestehen.
  2. Wannenkonstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch entlang der geböschten Seitenwände verlaufende, ebenfalls als Schüttungen ausgebildete Ballastschichten (24), die Elektroofenschlacke enthalten bzw. ganz oder teilweise aus Elektroofenschlacke bestehen.
  3. Wannenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (14) zumindest eine untere Tondichtungsbahn (15) und zumindest eine obere Kunststoffdichtungsbahn (16) umfasst.
  4. Wannenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht als Doppeldichtung gemäß DE 196 25 245 A1 ausgebildet ist.
  5. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass oberhalb der Kunststoffdichtungsbahn (16) eine Schutzschicht (20), z.B. ein Vlies, vorzugsweise aus Polypropylen, angeordnet ist.
  6. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Ballastschicht (22) aus einem Belag aus plattenförmigen Elementen (22a, 22b) besteht.
  7. Wannenkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Elemente (22a, 22b) an den Rändern als Stufenfalz ausgebildet sind.
  8. Wannenkonstruktion nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Elemente (22a, 22b) aus Betonfertigbauteilen mit Zuschlägen aus Elektroofenschlacke bestehen.
  9. Wannenkonstruktion nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartigen Elemente (22a, 22b) aus gegossener Elektroofenschlacke bestehen.
  10. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der festen Ballastschicht (22) und der Dichtungsschicht (14) eine ausgleichende Sandschicht (21) angeordnet ist.
  11. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballastschichten (24) im Bereich der Böschungen gegenüber ihrer Unterlage gleitfähig aufgelagert sind.
  12. Wannenkonstruktion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschichten (20) im Bereich der Böschungen eine glatte Oberfläche aufweisen.
  13. Wannenkonstruktion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schutzschichten (20) und den Ballastschichten (23) jeweils Schichten aus einem kohäsionslosen Material, z.B. Sand, angeordnet sind.
  14. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht als Fahrwege befestigten Oberflächen der Grundwasserwanne, insbesondere die Ballastschüttungen, durch Dichtungsschichten (34) abgedeckt sind.
  15. Wannenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Entwässerung einschließlich der Abführung von Niederschlagswasser erforderlichen Einrichtungen innerhalb der Wannenkonstruktion angeordnet sind.
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