WO1997007295A1 - Verfahren zum unterfangen von bauwerken - Google Patents

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WO1997007295A1
WO1997007295A1 PCT/DE1996/001526 DE9601526W WO9707295A1 WO 1997007295 A1 WO1997007295 A1 WO 1997007295A1 DE 9601526 W DE9601526 W DE 9601526W WO 9707295 A1 WO9707295 A1 WO 9707295A1
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bore
support elements
reinforcement
foundation
concrete
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PCT/DE1996/001526
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Inventor
Roland Beck
Original Assignee
Roland Beck
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/48—Foundations inserted underneath existing buildings or constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D35/00—Straightening, lifting, or lowering of foundation structures or of constructions erected on foundations

Definitions

  • the invention relates to a method for undertaking buildings according to claim 1 and further to a method for forming reinforced concrete support elements according to the preamble of claim 17.
  • At least one elongated support element is arranged substantially parallel to the foundation below the structure to be underpinned.
  • Another major advantage is that the risk of accidents for the people working there can be significantly reduced, since they are not located directly below the wall to be underpinned, but laterally spaced from the building.
  • Another advantage of this method is that common means can be used for this in building technology and sewer construction.
  • the technology required for implementation is therefore available and relatively inexpensive.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) Further advantages result if a plurality of elongate support elements are arranged below the foundation and are at least partially coupled to one another. This gradually underpins the foundation and can thus increasingly stabilize itself. When producing a single support element, its dimensions are chosen so that the base beneath the foundation is only slightly affected. In the interaction of several support elements, the foundation is then increasingly supported and ultimately lies securely. In this way, a kind of surface foundation is created, which acts like a "raft" on the foundation and carries it on the unstable subsurface.
  • support elements are arranged in the form of a grid or grid, an effective undertaking of the entire structure can be achieved in particular in larger buildings, such as churches and the like.
  • Such structures are usually constructed so that the load of the structure is supported on a grid of supporting columns.
  • These pillars are partly in the side walls and partly inside the building.
  • the grid-like arrangement of the support elements enables targeted support of the respective load-bearing element. A gentle undertaking of the entire static support points of the building is therefore possible.
  • a system of supporting elements coupled to one another is formed under the structure to be underpinned.
  • support elements designed as tension and pressure elements can be specifically arranged and coupled to one another in such a way that they establish a connection to a solid base and absorb the load of the structure.
  • the individual support elements By producing the individual support elements in that a hole is made below the foundation and a hollow or closed rod with a circular cross section is produced in this hole, which can have tensile and pressure strands, a stable configuration of the elongate support element can be achieved become.
  • the support element is thus able to absorb tensile and compressive forces. Particularly in the case of a changing floor structure under the building, it is necessary to intercept various load cases, which can also change over time.
  • This provides a resilient support element, the load capacity of which can be increased in cooperation with other support elements and thus enables the required load to be absorbed.
  • the ring shape of the support element also enables reinforcement elements and concrete to be introduced in the free core area, as a result of which the arrangement is further stabilized. In addition, it is possible, for example at intersections under load-bearing elements, to open concrete in the concrete ring at high pressure.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) press and thus connect the individual support elements and thereby fill the space under the supporting element with concrete, the loose subsurface being displaced.
  • the hole is made using an anchor drill or an earth rocket, it has the advantage that e.g. Devices known from sewer construction can be used.
  • these devices which produce a stable borehole in the subsurface, which is also pressed outwards, particularly in the case of the earth rocket, the desired bore can be produced in a simple manner.
  • the support elements are formed by drilling a hole below the foundation, pressing pipes into them and filling them with steel mesh and pressed concrete, then a stable hole can be created, especially on loose ground, such as gravel or sand.
  • the bore produced would collapse again very quickly under certain circumstances even before stabilization could be achieved by a concrete ring or reinforced concrete. This reduces the risk of further destabilization of the subsurface in this case.
  • Such a bore with pressed-in pipes is advantageously created by means of pipe pressing or shield driving.
  • common methods from sewer construction can be used.
  • the upright bores are filled with concrete and preferably steel-reinforced concrete, which is made in particular by high-pressure injection. This results in a certain displacement of the unstable subsurface under the foundation and the space is filled with concrete. If the subsurface cannot be displaced, it is compacted to such an extent that it is now stable.
  • the area between the at least one support element and the supporting element can be excavated after the upright bores and the support provided therein have been made and with concrete, which is preferably reinforced with steel. fill out. A stable undertaking of the supporting element can also be achieved in this way.
  • the upright wall can be formed by coupling them.
  • a shaft can be created between two points, which consists of outer walls made of individual support elements. The soil inside the shaft can then be removed. The basement of existing buildings is also conceivable in this way.
  • a method is shown with which voids in the floor can be stabilized.
  • a major advantage here is that this stabilization can be achieved directly in connection with the production of the cavity.
  • a device for injecting the binder can be arranged directly after the drilling device. The effect is used here that the ground is generally compacted immediately behind the rocket end and thus at least briefly maintains its shape. The subsequent introduction of a binder reliably stabilizes the cavity.
  • Single- or multi-component agents can be used as binders. Examples of this are concrete. Resins, silicates or other suitable mineral substances or plastics.
  • the outlay for forming stable bores can thus be significantly reduced, in particular in the present invention.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) According to a further aspect of the invention, a method for forming reinforced concrete support elements is shown.
  • reinforced concrete support elements is conventionally carried out in such a way that so-called reinforcement baskets are bent out of structural steel elements and with further reinforcement elements. such as structural steel bars and the like, are connected by wires.
  • the reinforcement designed in this way is then introduced into a formwork or an area to be concreted and embedded in concrete.
  • elongated support elements are arranged essentially parallel to a foundation.
  • a hole is formed below the area to be underpinned, into which a reinforcement is inserted.
  • the hole is then poured with concrete.
  • reinforced concrete support elements can be considerably simplified by individually inserting steel strands into the bore after the production process of the bore and connecting it to further reinforcement elements during the introduction to form a reinforcement.
  • the individual reinforcement elements can be brought separately to the bore opening, which means that the flexibility of the individual elements can be used. This greatly facilitates working in the work space in the shaft, which is usually limited.
  • the elements of the reinforcement are connected to the steel strands to form a reinforcement cage which is essentially inherently stable in shape just before insertion into the bore. The insertion of such a reinforcement is therefore considerably simplified compared to a conventional prefabricated reinforcement.
  • the production of reinforced concrete support elements can be considerably simplified in this way, particularly in the case of unfavorable local conditions.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) It is a further advantage if a pulling element, in particular a steel cable, is pulled through the hole when the drilling device or the drive of the drilling device is pulled back into the starting area after completion of the hole, by means of which the reinforcement preferably arranged in the starting area subsequently is passed through the bore. As a result, the removal movement of the drilling device or the drive for the drilling device, which is necessary anyway, is connected to the introduction of a tension element, as a result of which the reinforcement can subsequently be introduced into the bore.
  • a pulling element in particular a steel cable
  • the reinforcement is connected to the tension element and drawn into the hole by this.
  • An essential advantage here is that the reinforcement is guided into the hole. and further that insertion by means of tensile forces is much easier to manage than insertion by means of pressure forces. The risk of the reinforcement snagging with the bore wall and thus a blockage is significantly lower.
  • the reinforcement at the end connected to the tension element is not yet fully developed and e.g. forms a cone shape that slides relatively easily through the bore.
  • the steel cable with the reinforcement attached to it is pulled through the bore by means of a cable winch arranged in the target area, the forces necessary for introducing the reinforcement can be reliably applied. Furthermore, the progress of the introduction can be controlled continuously, whereby a jerky slip or the like, as e.g. can occur when pulling in by hand due to the reinforcement getting caught in the bore wall.
  • the reinforcement it is also possible for the reinforcement to be drawn into the bore in the starting area during the pulling back of the drilling device or the drive to the drilling device. This means that there is no need to insert a tension element, since the retraction movement of the drilling device is used as a drive for inserting the reinforcement. This further simplifies the arrangement of the reinforcement in the hole.
  • the reinforcement cage can be designed in its desired shape.
  • the reinforcement itself remains dimensionally stable and is available at the desired points. This makes it possible to form easily predeterminable reinforced concrete support elements, the static properties of which can also be easily predicted.
  • rollers can be arranged in the start area and the strands unroll when pulled into the bore.
  • FIG. 1 shows a front view of a building to be underpinned with the support elements introduced
  • Figure 2 is a side view of the structure to be underpinned along the line I-I in Figure 1 with the support elements introduced.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a three-aisled church building with grid-shaped supporting elements
  • FIG. 4 shows a section along the line II-II in FIG. 3, on the basis of which the undertaking of a supporting column is shown;
  • Fig. 5 is a plan view showing in Fig. 4;
  • FIG. 6 shows a side view of a building to be underpinned with a wedge-shaped arrangement of the support elements
  • FIG. 7 shows a side view of a building to be basemented with supporting elements arranged upright one below the other;
  • FIG. 8 shows a section through an embodiment of a support element according to the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a fabric-like foundation of a surface from support elements according to the invention:
  • SPARE BLA ⁇ (RULE 26) 10 shows a schematic illustration of a system of horizontal and upright arranged support elements
  • Fig. 11 is a schematic representation of an upright support member support
  • FIG. 13 shows a detailed view of the insertion opening of the bore when pulling in the reinforcement to form a reinforced concrete support element
  • FIG. 14 shows a representation according to FIG. 13, a concrete delivery hose being drawn in in addition to the reinforcement.
  • FIG. 15 shows a cross section through an inventive reinforced concrete support element according to a further embodiment.
  • 16 shows a cross section through a building to be underpinned with different floor layers and their load distribution after the underpinning, together with an anchor for regulating building elevations and a bore for lifting buildings directly.
  • a building 1 with a foundation 2 of its front wall is underpinned.
  • a first shaft 3 and a second shaft 4 are created laterally spaced from the front wall.
  • a bore 9 is produced between the first shaft 3 and the second shaft 4 at a distance below the foundation 2 of the building 1.
  • a support element 5 in the form of a concrete ring with tension or compression strands 6 is created by a concreting process and by means of a suitable formwork (cf. FIG. 8).
  • the support element 5 can also be designed as a concrete rod with appropriate reinforcement.
  • the support element 5 thus extends at a distance below the foundation 2.
  • the diameter of the support element 5 is chosen such that the introduction of the bore 9 does not additionally destabilize the substrate underneath the foundation 2.
  • further support elements 5 are produced laterally therefrom.
  • the support elements 5 are coupled to one another and form a surface foundation which acts on the foundation 2 like a “raft”.
  • An undertaking of the structure 1 in the manner described can be achieved in the case of an existing building on one side and, if necessary, also on all sides or under the intermediate partitions in the building.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a three-aisle church 10 in a plan view.
  • the statics of the church 10 are essentially based on load-bearing elements or columns 11.
  • shafts 12A-12D are excavated to the side of the church 10.
  • a plurality of support elements 5 in the transverse direction to the nave and a plurality of support elements 5 in the longitudinal direction of the nave are now produced from these shafts 12A-12D.
  • the support elements 5 are spaced below the column 11 as shown in FIG. 4.
  • a series of upright bores 13 are then made in the church floor in an arrangement according to FIG. 5.
  • the upright bores 13 extend from the edge of the column 11 down to the support elements 5.
  • the upright bores 13 are partly vertical and partly also obliquely downward.
  • the upright bores 13 are then filled in by high-pressure injection of concrete, with the existing subsurface partially or completely
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) is ousted.
  • a concrete foundation is formed above the support elements 5, which generally spreads out and is present in accordance with the dashed line in FIG. 5.
  • the upright bores 13 can alternatively be filled in from below by pressing concrete into the horizontal bores 9 for the support elements 5. This creates a good connection between the horizontal and upright holes.
  • the column 11 is thus underpinned by a concrete foundation and is securely supported. A corresponding procedure is also carried out on the other columns 11 of the church 10, and, if necessary, on the foundations of the outer walls.
  • the underpinning would have to be designed as a wall of sufficient height on three sides of the building, and on the fourth side a sufficient underpinning would have to be created in the sense of a static beam. If the floor slab of the existing structure can absorb the static forces through the internal supporting walls or is provided with an underpinning in the sense of a beam, the soil can be discharged from the fourth side of the building.
  • the support elements can be arranged in one row or in multiple rows, so that a kind of horizontal bar wall or bored pile wall is created.
  • a basement can also be formed in other ways with the help of the support elements 5, it only being necessary to ensure that the existing building is sufficiently supported on the ground.
  • FIG. 8 shows how a support element 5 is constructed in accordance with a first embodiment.
  • This has a concrete ring. which is provided with tension or compression strands 6. These tensile or compressive strands 6 absorb the tensile or compressive loads that occur.
  • the concrete ring is provided with tension or compression strands 6.
  • SPARE BLA ⁇ (RULE 26) is created by filling the free space between an outer and inner steel pipe 7 and 8 and, if necessary, finally provided with reinforcement and poured with concrete.
  • prefabricated pipes can also be pressed in and filled with steel mesh or suitably arranged pulling or pushing strands and pressed-in concrete become.
  • the bore 9 itself can be created by means of an anchor drill or an earth rocket, and if pipes are to be pressed in in the process, this can be achieved by means of pipe pressing or a shield drive.
  • Pressing in prefabricated pipes is particularly recommended for very loose ground, such as sand or gravel, because it is very difficult to create a dimensionally stable hole here.
  • a binding agent into the surrounding wall of the bore 9 during the advance of the earth rocket in order to strengthen the bore.
  • This binder injection can take place in a star-shaped manner of propagation directly behind the boring machine of the drilling device. Concrete can be used as a binder. Resins and others be used. The effort to form the bore 9 is significantly reduced.
  • This method for stabilizing a hole or a cavity in the floor can also be used for other applications. e.g. in tunnel construction.
  • the hole 9 can also be created by a milling process.
  • each level here has a plurality of supporting elements 5 lying next to one another. If the planes that are aligned in the same direction are offset from one another, the effect of the foundation of the surface increases.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) Since the technology enables the drilling devices to be steered, it is possible, in particular in the case of larger areas to be underpinned, to arrange a plurality of support elements 5 in a fabric-like manner as shown in FIG. 9. The surface foundation thus formed is thus stabilized in a form-fitting manner and can better absorb the loads.
  • the described, upright arrangement of the support elements 5 can also be used in tunnel construction.
  • the air in the cavity in a support element according to Fig. 8 can e.g. can also be used on a damp surface in such a way that buoyancy is generated.
  • the hollow support element 5 therefore has a tendency to "float" on the water table, which may even raise buildings.
  • additional buoyancy bodies e.g. be arranged in the area of the side shafts.
  • a "floating foundation" is created that stabilizes the building.
  • a building 1 stands on an unstable surface 20. Peat. Clay, sand or the like, with a stable base layer 21. e.g. Rock, present below.
  • the building 1 is only indicated here by three supports 22, 23 and 24, which stand for the foundations of the building.
  • a first pressure element 25 is first arranged horizontally in the area of the supports 22, 23 and 24.
  • a first tension element 26 is guided below the supports 22, 23 and 24 and anchored on one side in the stable rock layer 21.
  • the other side of the first tension element 26 is supported on the stable rock layer 21 by an upright support element in the form of a pillar 27.
  • the tension and compression elements can be formed with a single steel strand, or also with an arrangement of several steel strands or a reinforcement, which is embedded in concrete.
  • the further tension elements 28 and 29 are supported by means of further pressure elements 30-34 on the stable base layer 21 or on the first tension element 26.
  • the tension elements 26, 28 and 29 are tensioned and the supports 22, 23 and 24 of the building 1 are supported.
  • the upright pressure elements 31-34 are e.g. placed directly on the first tension element 26 or on a plurality of first tension elements 26 in order to obtain a stable base.
  • FIG. 11 shows how the horizontal and upright support elements can be coupled to one another in order to avoid displacement or folding.
  • an upright support element in one area. This wrap-around can take place again at a point spaced from the first wrap-around, so that the freedom of movement of the upright support element is limited.
  • the upright support element is thus firmly gripped and clamped between the horizontal support elements.
  • Fig. 12 shows how the support elements 5 according to the invention with different floor layers to stabilize the subsurface e.g. can be used under a floor plate 37 made of concrete.
  • a bore 9 is created by a controlled drilling device which passes through the relevant soil layers alternately. Especially when mixing e.g. a layer of gravel 38 and a layer of clay 39 by washing can be stabilized in this way.
  • a bore 9 is created, for example, by means of an earth rocket.
  • the earth rocket (not shown in the figures) is introduced into the starting area 3 and moved towards the target area 4 by means of a drive such that a stable bore 9 is formed by displacing the soil.
  • target area 4 the head of the earth rocket is removed and the drive device is finally pulled back into start area 3.
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) Before retracting the drive device of the earth rocket, however, a steel cable 16 is attached to it, which in turn pulls it through the bore 9. The steel cable 16 is unwound in the target area 4 by a cable winch, not shown. After the steel cable 16 has reached the start area 3, the drive device of the drapes is removed from the start area 3.
  • FIGS. 13 and 14 In the starting area 3, several strand rolls are arranged, of which only one strand roll 18 is shown in FIGS. 13 and 14. Steel strands are wound up on these strand rolls, of which only four strands 6 are shown in FIGS. 13 and 14. These steel strands 6 are fastened to the steel cable 16 like the other steel strands (not shown).
  • a spiral 14 made of structural steel is arranged around the steel strands 6 and connected in a known manner to the steel strands at predetermined intervals, so that these result in the desired shape of the structural steel basket. In this case, the ends of the steel strands 6 are left free, as a result of which they are arranged conically when attached to the steel cable 16. The risk of the reinforcement getting caught when drawn into the bore 9 is therefore substantially reduced.
  • the spiral 14 is fastened in the initial area of the steel strands 6. During the pulling-in of the reinforcement 15 thus formed into the bore 9, the spiral 14 is then continuously fastened to the steel strands 6, which are now freely again in front of the opening of the bore 9.
  • the ends of the steel strands 6 are separated from the steel cable 16. These ends of the steel strands 6 are then formed with the spiral 14 to the desired shape of the reinforcement 15. Thus, the reinforcement 15 is in the desired shape over the entire length of the bore 9.
  • a concrete delivery hose 17 is also drawn into the bore 9 with the steel strands 6 and is now present at the end of the bore 9 in the area of the target area 4. If necessary, the opening of the hole 9 at the target area 4 can now be closed by a formwork and then the hole 9 is concreted in concrete. For this purpose, concrete is introduced into the hole 9 through the concrete delivery hose 17.
  • the concrete conveyor hose 17 is continuously withdrawn in a coordinated manner with the amount of concrete conveyed in the direction of the starting area 3. A complete filling of the bore 9 in each area below the foundation 2 of the building 1 is thus achieved.
  • a repressing hose can also be inserted into the bore 9 in order to enable a concrete pressure which ensures that the bore 9 is completely filled.
  • reinforced concrete support element which is suitable as an underpinning for a building 1 with ailing structure.
  • the reinforced concrete support element 5 is designed as shown in FIG. 15. This shape with ring-shaped steel strands allows e.g. the good absorption of tensile and compressive forces perpendicular to the main direction of the reinforced concrete support element 5.
  • start and target shafts can be kept small and, furthermore, no further excavations are necessary underneath the structures, large-scale lowering of the same can be dispensed with to a large extent if the groundwater level is high. Only the start or target shaft has to be designed so that it is essentially groundwater-free.
  • the method shown can always be used as soon as any reinforced concrete element is to be formed between a start and a destination.
  • This is not only limited to bores, but can e.g. can also be used for open formwork.
  • tubular reinforced concrete support elements can also be formed if further formwork is used for the core.
  • the number of steel strands used to form the reinforcement can vary as desired, although in some cases a single steel strand could also be sufficient.
  • the type of additional reinforcement elements is not limited to the spiral 14 shown here, but also other elements such as steel baskets e.g. with steel mats or similar can be used. Instead of the spiral 14 in practice, in part. also ring elements used, which are cheaper in some applications. As a rule, however, the high bending stiffness and the high load resistance as when using the spiral are not achieved.
  • the spiral 14 can also be arranged on the steel strands both outside and inside.
  • the application of the method according to the invention is furthermore not limited to horizontally formed reinforced concrete elements, but can also be used, for example, to form vertical support columns in old walls or to stabilize the soil or gesture information.
  • the steel strands wound on the strand rolls can be of any length or can be set to the desired length in advance. It is of course also possible to dispense with the label rolls and to feed the strands individually from the upper edge of the shaft.
  • the steel strands 6 are joined to the reinforcement 15 in a known manner with the further reinforcement elements. This can be done by connecting by means of wires, the so-called structural steel braiding, or e.g. also by welding the reinforcement elements together.
  • the static calculation of the underpinning according to the invention can be carried out using a combination of the known static calculation methods for the bored pile wall or the foundation of the surface.
  • the arrangement of the support elements, e.g. 7, can be treated in the sense of a lying bored pile wall, which results in a calculation with low
  • the invention thus shows a method for undertaking buildings. whereby at least one elongate support element 5 is arranged below the structure 1 to be underpinned, essentially parallel to the foundation 2 of the structure 1. An underpinning of an entire side wall of the building 1 can thus be achieved in one go without unnecessarily weakening the existing subsurface.
  • a type of surface foundation and also a secure foundation of the building 1 can be created. This means that the structure of very old buildings can be preserved in a gentle manner.
  • the method can be carried out very quickly and with relatively little effort.
  • the earthquake safety of buildings can also be increased in this way.
  • a weakening of shock waves can be achieved by means of water-filled cavities in the solid subsurface.
  • a reinforced concrete support element can be formed in a simple manner.
  • the structural steel reinforcement elements are joined together on site and then gradually inserted into the area to be concreted.
  • the greater flexibility of the individual reinforcement elements compared to the rigid arrangement of the finished reinforcement is used in order to ensure, in particular where space is limited, that the reinforcement can be inserted in a defined manner into the area to be concreted. This makes it possible to form precisely predictable reinforced concrete elements which fulfill the desired properties.

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Abstract

Die Erfindung zeigt ein Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken auf, wobei unterhalb des zu unterfangenden Bauwerks (1) mindestens ein längliches Stützelement (5) im wesentlichen parallel zu einem Fundament (2) des Bauwerks (1) angeordnet wird. Damit kann in einem Zug eine Unterfangung einer gesamten Seitenwand des Bauwerks (1) erreicht werden, ohne daß der bestehende Untergrund unnötig geschwächt wird. Durch ein Aneinanderkoppeln einer Mehrzahl der länglichen Stützelemente (5) kann eine Art Flächengründung und damit ein sicheres Fundament für das Bauwerk (1) geschaffen werden. Damit läßt sich auch die Bausubstanz von sehr alten Gebäuden auf schonende Weise bewahren. Darüberhinaus ist das Verfahren sehr schnell und mit relativ wenig Aufwand durchführbar.

Description

Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken nach Anspruch 1 und ferner ein Verfahren zum Ausbilden von Stahlbeton-Stützelementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Es ist seit langem bekannt, Fundamente auf instabilem Untergrund dadurch zu stabilisie¬ ren, daß man diese abschnittsweise untergräbt und durch ein tiefergreifendes Beton- oder Mau¬ erwerk abstützt. Da hierbei ein Teil des Fundamentes seiner Abstützung im Untergrund beraubt wird, besteht insbesondere bei einer maroden Bausubstanz die Gefahr, daß Risse im Mauerwerk auftreten und es schlimmstenfalls zum Einsturz des Gebäudes kommt. Daher müssen diese Ar¬ beiten mit großer Sorgfalt durchgeführt werden und sind sehr zeitaufwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen mit dem das Unterfangen von Bauwerken mit einfachen Mitteln schnell und sicher durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß unterhalb des zu unterfangenden Bauwerks min¬ destens ein längliches Stützelement im wesentlichen parallel zum Fundament angeordnet wird.
Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß in einem Zug ein ganzer Fundamentabschnitt eines Bauwerks abgestützt werden kann. Beim Erzeugen des länglichen Stützelements wird dabei der Untergrund unter dem Fundament nicht so stark beeinträchtigt, daß es zu Setzungen kommt. Gleichzeitig liegt aber unterhalb dem Fundament nach der Fertigstellung des länglichen Stütze¬ lements ein stabilisierendes Element auf der gesamten Gebäudeseite vor.
Damit wird eine wesentliche Verkürzung der zur Unterfangung erforderlichen Zeitdauer erreicht, da der gesamte Fundamentabschnitt im Gegensatz zum bisherigen Verfahren, bei dem das Fundament abschnittsweise Stück für Stück unterfangen wurde, auf einmal abgestützt wird.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Unfallgefahr für die dort arbeitenden Personen wesentlich verringert werden kann, da sich diese nicht unmittelbar unterhalb der zu unterfangenden Wand befinden, sondern seitlich beabstandet vom Gebäude.
Von weiterem Vorteil ist es, daß das zu unterfangene Bauwerk durch dieses Verfahren weniger beansprucht wird und daher die Gefahr einer Rißbildung im Mauerwerk oder gar eines Einsturzes wesentlich verringert ist.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß hierzu in der Bautechnik bzw. im Kanalbau gängige Mittel angewandt werden können. Die zur Durchführung erforderliche Tech¬ nik ist daher verfügbar und relativ kostengünstig.
ERSATZBLAπ (REGEL 26) Weitere Vorteile ergeben sich, wenn eine Mehrzahl von länglichen Stützelementen unter¬ halb des Fundaments angeordnet und zumindest teilweise miteinander gekoppelt werden. Damit wird das Fundament schrittweise unterfangen und kann sich so zunehmend stabilisieren. Bei der Herstellung eines einzelnen Stützelements werden dessen Dimensionen so gewählt, daß der Untergrund unter dem Fundament nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Im Zusammenwirken mehrerer Stützelemente stützt sich das Fundament dann zunehmend ab und liegt letztendlich si¬ cher auf. Auf diese Weise entsteht eine Art Flächengründung, die wie ein "Floß" auf das Fun¬ dament wirkt und dieses auf dem instabilen Untergrund trägt.
Dadurch, daß Stützelemente in Form eines Rasters oder Gitters angeordnet werden, kann insbesondere bei größeren Bauwerken, wie zum Beispiel Kirchen und ähnliches ein wirksames Unterfangen des gesamten Bauwerkes erreicht werden. Derartige Bauwerke sind in der Regel so aufgebaut, daß sich die Last des Bauwerks auf ein Raster an tragenden Säulen abstützt. Diese Säulen liegen z.T. in den Seitenwänden und z.T. im Innenraum des Bauwerks. Durch die raster- förmige Anordnung der Stützelemente wird eine gezielte Abstützung des jeweiligen tragenden Elements möglich. Ein schonendes Unterfangen der gesamten statischen Auflagepunkte des Bauwerks ist daher möglich.
Ferner ist es auch möglich, einzelne Säulen im Innenbereich eines Gebäudes abzustützen, wenn das Absinken des Fundaments nur in einem Bereich des Gebäudes auftritt.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn unter dem zu unterfangenden Bauwerk ein System aus miteinander gekoppelten Stützelementen ausgebildet wird. Hierbei können als Zug- und Druk- kelemente ausgebildete Stützelemente derart gezielt angeordnet und miteinander gekoppelt wer¬ den, daß sie eine Verbindung zu einem festen Untergrund herstellen und die Last des Bauwerks aufnehmen.
Indem die einzelnen Stützelemente dadurch erzeugt werden, daß eine Bohrung unterhalb dem Fundament eingebracht und in dieser Bohrung ein hohler oder geschlossener Stab mit kreis¬ förmigen Querschnitt hergestellt wird, der Zug- und Drucklitzen aufweisen kann, kann eine sta¬ bile Ausgestaltung des länglichen Stützelementes erreicht werden. Das Stützelement ist damit in der Lage, Zug- wie auch Druckkräfte aufzunehmen. Insbesondere bei einer wechselnden Boden¬ beschaffenheit unter dem Bauwerk ist es erforderlich, verschiedene Lastfalle, die sich auch im Laufe der Zeit verändern können, abzufangen. Damit liegt ein belastbares Stützelement vor, des¬ sen Tragkraft im Zusammenwirken mit weiteren Stützelementen gesteigert werden kann und so die Aufnahme der erforderlichen Last ermöglicht. Femer ermöglicht die Ringgestalt des Stütze¬ lements das Einbringen von Bewehrungselementen und Beton im freien Kernbereich, wodurch die Anordnung weiter stabilisiert wird. Zudem ist es möglich, zum Beispiel an Kreuzungspunk¬ ten unter tragenden Elementen mittels Öffnungen im Betonring, Beton mit hohem Druck einzu-
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ERSATZBLAπ (REGEL 26) pressen und so die einzelnen Stützelemente zu verbinden und dabei den Raum unter dem tra¬ genden Element mit Beton auszufüllen, wobei der lockere Untergrund verdrängt wird.
Alternativ ist es auch vorteilhaft, die einzelnen Stützelemente dadurch auszubilden, daß eine Bohrung unterhalb dem Fundament eingebracht und diese Bohrung mit Stahlgewebe und eingepreßtem Beton ausgefüllt wird. Damit vereinfacht sich der Aufwand im Verhältnis zur Ausbildung des Betonrings mit den Zug- und Drucklitzen, wesentlich. Je nach Anwendungsfall kann hier die einfachere oder aufwendigere Methode angewandt werden.
Wird die Bohrung mittels einem Ankerbohrer oder einer Erdrakete geschaffen, so hat es den Vorteil, daß z.B. aus dem Abwasserkanalbau bekannte Einrichtungen genutzt werden kön¬ nen. Mittels dieser Einrichtungen, die ein stabiles Bohrloch im Untergrund erzeugen, das insbe¬ sondere bei der Erdrakete nach außen hin zudem verpreßt ist, kann auf einfache Weise die ge¬ wünschte Bohrung hergestellt werden.
Werden die Stützelemente dadurch gebildet, daß eine Bohrung unterhalb dem Fundament eingebracht, darin Rohre eingepreßt und diese mit Stahlgewebe und eingepreßtem Beton ausge¬ füllt werden, so kann insbesondere bei lockerem Untergrund, wie zum Beispiel Kies oder Sand, eine stabile Bohrung geschaffen werden. Bei derartigen Untergründen würde die erzeugte Boh¬ rung unter Umständen wieder sehr schnell in sich zusammensacken, noch bevor eine Stabilisie¬ rung durch einen Betonring oder Stahlbeton erreicht werden könnte. Damit ist die in diesem Falle auftretende Gefahr einer weiteren Destabilisierung des Untergrundes gemindert.
Eine derartige Bohrung mit eingepreßten Rohren wird vorteilhafterweise mittels einer Rohrpressung oder einem Schildvortrieb geschaffen. Hierbei kann also wiederum auf gängige Verfahren aus dem Kanalbau zurückgegriffen werden.
Von weiterem wesentlichen Vorteil ist es, wenn zwischen dem Randbereich eines tragen¬ den Elements und dem wenigstens einen Stützelement aufrechte Bohrungen eingebracht werden. Damit kann der Untergrund unter dem tragenden Element weiter stabilisiert werden, indem er durch einen Ring an aufrechten Bohrungen umfaßt wird. Der instabile Untergrund stützt sich so auf die parallel zum Fundament liegenden Stützelemente und den aufrecht hierzu angebrachten Bohrungen bzw. den darin eingebrachten Abstützungen aus Stahlbeton ab.
Die aufrechten Bohrungen werden mit Beton und vorzugsweise stahlbewehrtem Beton ausgefüllt, der insbesondere durch Hochdruckinjektion eingebracht wird. Damit wird eine ge¬ wisse Verdrängung des instabilen Untergrunds unter dem Fundament erreicht und der Raum mit Beton ausgefüllt. Sofern sich der Untergrund nicht verdrängen läßt, wird er soweit verdichtet, daß dieser nun stabil vorliegt.
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ERSATZBLAπ (REGEL 26) Andererseits kann der Bereich zwischen dem wenigstens einen Stützelement und dem tra¬ genden Element nach Einbringung der aufrechten Bohrungen und der darin angebrachten Ab¬ stützung ausgeschachtet und mit Beton, der vorzugsweise stahlbewehrt ist. ausgefüllt werden. Auch damit kann ein stabiles Unterfangen des tragenden Elementes erreicht werden.
Werden mehrere Stützelemente aufrecht untereinander angeordnet, kann durch eine Kopplung derselben die Ausbildung einer aufrechten Wand ermöglicht werden. Auf diese Weise kann zum Beispiel im Tunnelbau ein Schacht zwischen zwei Punkten geschaffen werden, der aus Außenwänden aus einzelnen Stützelementen besteht. Das Erdreich im Inneren des Schachtes kann anschließend entnommen werden. Auch die Unterkellerung von bestehenden Gebäuden ist auf diese Weise denkbar.
Indem die Hohlräume der Stützelemente geflutet werden, ist ein Ausgleich von Kräften, die vom Boden und der Auflast ausgehen, möglich. Damit kann je nach Bedarf ein Anheben des Gebäudes erreicht bzw. ein solches verhindert werden. Bei wechselnder Bodenbeschaffenheit, insbesondere im Hinblick auf den Grundwasserspiegel, kann ein Ausgleich der Belastungen auf das Gebäude erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren aufgezeigt, mit dem Hohlräume im Boden stabilisiert werden können.
Dies wird dadurch erreicht, daß im Zuge der Hohlraumherstellung ein Bindemittel in die Peripherie des Hohlraums eingebracht wird.
Damit kann das insbesondere bei lockerem Untergrund, wie z.B. bei Sand oder Kies, oder bei hohem Wasserdruck auftretende Problem einer Instabilität der Bohrung behoben werden. Von wesentlichem Vorteil ist hierbei, daß diese Stabilisierung unmittelbar in Verbindung mit der Herstellung des Hohlraumes erreicht werden kann. So kann direkt im Anschluß an die Bohr¬ vorrichtung eine Vorrichtung zum Injizieren des Bindemittels angeordnet sein. Hierbei wird der Effekt genutzt, daß der Boden unmittelbar hinter dem Raketenende in der Regel verdichtet vor¬ liegt und so wenigstens kurzzeitig seine Form beibehält. Das anschließende Einbringen eines Bindemittels stabilisiert den Hohlraum zuverlässig.
Als Bindemittel können hierbei ein- oder mehrkomponentige Mittel zum Einsatz kommen. Beispiele hierfür sind Beton. Harze, Silikate oder andere geeignete mineralische Stoffe oder Kunststoffe.
Damit kann der Aufwand zum Ausbilden von stabilen Bohrungen insbesondere bei der vorliegenden Erfindung wesentlich verringert werden.
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ERSATZBLAπ (REGEL 26) Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbilden von Stahlbeton-Stützelementen aufgezeigt.
Die Ausbildung von Stahlbeton-Stützelementen erfolgt herkömmlich in der Weise, daß sogenannte Bewehrungs-Körbe aus Baustahlelementen gebogen und mit weiteren Bewehrung- selementen. wie zum Beispiel Baustahl-Stangen und ähnlichen, durch Drähte verbunden werden. Die so ausgebildete Bewehrung wird dann in eine Schalung bzw. einen auszubetonierenden Be¬ reich eingebracht und in Beton eingebettet.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken werden längli¬ che Stützelemente im wesentlichen parallel zu einem Fundament angeordnet. Hierzu wird unter¬ halb des zu unterfangenden Bereichs eine Bohrung ausgebildet, in die eine Bewehrung einge¬ schoben wird. Die Bohrung wird anschließend mit Beton ausgegossen.
Da eine derartige Bohrung unterhalb dem Fundament des zu unterfangenden Bauwerks angeordnet wird, müssen meist ein Start- und ein Zielschacht zur Ausbildung der Bohrung her¬ gestellt werden. Die Abmessungen des Start- bzw. Zielschachtes werden in der Regel jedoch klein gehalten, da möglichst wenig Erdreich bewegt werden soll und der zur Verfügung stehende Raum oftmals durch angrenzende Gebäude oder ähnliches eingeschränkt ist. Hieraus ergibt sich, daß das Längenverhältnis einer vorgefertigten Bewehrung zu dem zur Verfügung stehenden Ein¬ fügeraum in die Bohrung ungünstig ausfällt, wodurch das Einbringen der Bewehrung in die Bohrung erhebliche Schwierigkeiten verursachen kann.
Das Ausbilden von Stahlbeton-Stützelementen läßt sich wesentlich vereinfachen, indem nach dem Herstellvorgang der Bohrung Stahllitzen einzeln in die Bohrung eingebracht und wäh¬ rend dem Einbringen mit weiteren Bewehrungselementen zu einer Bewehrung verbunden wer¬ den.
Damit wird erreicht, daß die Bewehrung nach und nach vor Ort ausgebildet werden kann. Dabei können die einzelnen Bewehrungselemente separat an die Bohrungsöffhung herangeführt werden, wodurch die Flexibilität der einzelnen Elemente genutzt werden kann. Dies erleichtert das Arbeiten in dem in der Regel begrenzt vorliegenden Arbeitsraum im Schacht wesentlich. Erst unmittelbar vor dem Einfügen in die Bohrung werden die Elemente der Bewehrung mit den Stahllitzen zu einem Bewehrungskorb verbunden, der in sich im wesentlichen formstabil ist. Das Einfügen einer derartigen Bewehrung ist daher gegenüber einer herkömmlichen vorgefertigten Bewehrung wesentlich vereinfacht. Die Herstellung von Stahlbeton-Stützelementen kann auf diese Weise insbesondere bei ungünstigen örtlichen Verhältnissen wesentlich vereinfacht wer¬ den.
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ERSATZBLAπ (REGEL 26) Von weiterem Vorteil ist es, wenn beim Zurückziehen der Bohrvorrichtung bzw. des An¬ triebs der Bohrvorrichtung in den Startbereich nach Fertigstellung der Bohrung ein Zugelement, insbesondere ein Stahlseil, durch die Bohrung hindurchgezogen wird, mittels dem die vorzugs¬ weise im Startbereich angeordnete Bewehrung anschließend durch die Bohrung hindurchgeführt wird. Dadurch wird die ohnehin notwendige Entnahmebewegung der Bohrvorrichtung bzw. des Antriebes für die Bohrvorrichtung mit dem Einbringen eines Zugelements verbunden, wodurch anschließend ein geführtes Einbringen der Bewehrung in die Bohrung erreicht werden kann.
Hierbei wird die Bewehrung mit dem Zugelement verbunden und durch dieses in die Boh¬ rung eingezogen. Von wesentlichem Vorteil ist hier, daß das Einbringen der Bewehrung in die Bohrung geführt ist. und ferner, daß ein Einfügen mittels Zugkräften wesentlich einfacher zu bewältigen ist, als ein Einschieben mittels Druckkräften. Die Gefahr eines Verhakens der Be¬ wehrung mit der Bohrungswand und damit einer Blockade ist deutlich geringer.
Vorteilhaft ist es hier zudem, wenn die Bewehrung an dem mit dem Zugelement verbun¬ denen Ende noch nicht voll ausgebildet ist und z.B. eine Kegelform bildet, die relativ einfach durch die Bohrung gleitet.
Dadurch, daß das Stahlseil mit der daran befestigten Bewehrung mittels einer vorzugswei¬ se im Zielbereich angeordneten Seilwinde durch die Bohrung hindurchgezogen wird, können die zum Einbringen der Bewehrung notwendigen Kräfte zuverlässig aufgebracht werden. Ferner kann das Fortschreiten des Einbringens kontinuierlich gesteuert werden, wodurch ein ruckweises Nachrutschen oder dgl., wie es z.B. bei einem Einziehen von Hand aufgrund eines Verhakens der Bewehrung mit der Bohrungswand auftreten kann, verhindert werden kann.
Alternativ ist es auch möglich, daß die Bewehrung während dem Zurückziehen der Bohr¬ vorrichtung bzw. des Antriebs zur Bohrvorrichtung in den Startbereich in die Bohrung eingezo¬ gen wird. Damit kann auf das Einbringen eines Zugelements verzichtet werden, da die Rück¬ zugsbewegung der Bohrvorrichtung als Antrieb für das Einbringen der Bewehrung Anwendung findet. Das Anordnen der Bewehrung in der Bohrung vereinfacht sich dadurch weiter.
Werden die Stahllitzen während dem Einziehen in die Bohrung mit einer Spirale verbun¬ den, so kann der Bewehrungskorb in seiner gewünschten Form ausgebildet werden. Die Beweh¬ rung in sich bleibt damit formstabil und liegt an den gewünschten Punkten vor. Damit lassen sich gut vorbestimmbare Stahlbeton-Stützelemente ausbilden, deren statische Eigenschaften sich zudem gut vorherberechnen lassen.
Liegen die Stahllitzen in aufgerollter Form vor. so können die Rollen im Startbereich an¬ geordnet werden und die Litzen beim Einziehen in die Bohrung abrollen. Das Einbringen der
6 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Stahllitzen in die Bohrung vereinfacht sich dadurch wesentlich. Wird zudem die Länge der Stahllitzen auf der Rolle vorbestimmt, so kann der Platzbedarf im Startbereich gering gehalten werden.
Dadurch, daß mit der Bewehrung auch wenigstens ein Betonförderschlauch in die Bohrung eingezogen wird, kann der abschließende Betoniervorgang sehr gut vorbereitet werden. Wird der Betonforderschlauch zudem während dem Betoniervorgang kontinuierlich zurückgezogen, so kann ein gleichmäßiges und gut steuerbares Ausbetonieren der Bohrung von einem Ende zum anderen erreicht werden. Die Ausbildung von Hohlräumen insbesondere im oberen Randbereich zwischen den Stahlbeton-Stützelementen und der Bohrungswand kann so im wesentlichen ver¬ mieden werden.
Weitere Gesichtspunkte dieser Erfindung werden im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Frontansicht eines zu unterfangenden Bauwerks mit den eingebrachten Stütze¬ lementen;
Fig. 2 eine Seitenansicht des zu unterfangenden Bauwerks gemäß der Linie I-I in Fig. 1 mit den eingebrachten Stützelementen;
Fig. 3 eine schematisierte Draufsicht eines dreischiffigen Kirchenbaus mit rasterförmig an¬ geordneten Stützelementen;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 3. anhand dem das Unterfangen einer tra¬ genden Säule aufgezeigt wird;
Fig. 5 eine Draufsicht zur Darstellung in Fig. 4;
Fig. 6 eine Seitenansicht eines zu unterfangenden Gebäudes mit einer keilförmigen Anord¬ nungsweise der Stützelemente;
Fig. 7 eine Seitenansicht eines zu unterkellernden Gebäudes mit aufrecht untereinander an¬ geordneten Stützelementen;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stützelementes;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer gewebeartigen Flächengründung aus erfin¬ dungsgemäßen Stützelementen:
7 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Systems von waagrecht und aufrecht angeord¬ neten Stützelementen;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Abstützungsweise aufrechter Stützelemente;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Stützelement- Anordnung bei unterschiedlichen Bodenschichten;
Fig. 13 eine Detailansicht der Einfügeöffnung der Bohrung beim Einziehen der Bewehrung zum Ausbilden eines Stahlbeton-Stützelements;
Fig. 14 eine Darstellung gemäß Fig. 13. wobei zusätzlich zur Bewehrung ein Betonförder- schlauch mit eingezogen wird; und
Fig. 15 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Stahlbeton- Stützelement nach einer weiteren Ausführungsform.
Fig. 16 einen Querschnitt durch ein zu unterfangendes Bauwerk mit Unterschiedlichen Bo¬ denschichten und deren Lastverteilung nach der Unterfangung nebst einem Anker zum Regulieren von Gebäudehebungen und einer Bohrung zum direkten Anheben von Gebäuden.
Die Fig. 1 und 2 stellen eine erste Ausfuhrungsvariante zum Unterfangen von Bauwerken dar. Hierbei werden ein Bauwerk 1 mit einem Fundament 2 seiner Frontwand unterfangen. Hier¬ zu werden ein erster Schacht 3 und ein zweiter Schacht 4 seitlich beabstandet von der Frontwand geschaffen. Mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung mit einer Erdrakete wird eine Bohrung 9 zwischen dem ersten Schacht 3 und dem zweiten Schacht 4 beabstandet unterhalb dem Fun¬ dament 2 des Bauwerkes 1 erzeugt. In dieser Bohrung 9 wird ein Stützelement 5 in Gestalt eines Betonrings mit Zug- bzw. Drucklitzen 6 durch einen Betoniervorgang und mittels einer geeig¬ neten Schalung geschaffen (vgl. Fig. 8).
In einer weiteren Ausführungsform kann das Stützelement 5 auch als Betonstab mit einer entsprechenden Bewehrung ausgebildet werden.
Das Stützelement 5 erstreckt sich somit beabstandet unterhalb dem Fundament 2. Der Durchmesser des Stützelements 5 ist dabei derart gewählt, daß das Einbringen der Bohrung 9 den Untergrund unter dem Fundament 2 nicht zusätzlich unnötig destabilisiert. Nachdem das er¬ ste Stützelement 5 eingebracht ist, werden seitlich davon weitere Stützelemente 5 erzeugt. Die Stützelemente 5 werden miteinander gekoppelt und bilden eine Flächengründung, die wie ein "Floß" auf das Fundament 2 wirkt.
8 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Die stabilisierende Wirkung dieser Mehrzahl an Stützelementen 5 auf das Fundament 2 der Frontwand des Bauwerks 1 kann unter Umständen bereits ausreichen, um die Bausubstanz zu schützen.
Ferner ist es hierzu noch möglich, aufrechte Bohrungen 13 vom Rand des Fundamentes 2 abwärts bis zu den Stützelementen 5 einzubringen und in diese Beton einzupressen. Dadurch kann der Untergrund unter dem Fundament 2 weiter stabilisiert werden.
Wenn es notwendig ist. eine Gebäudeseite zu unterfangen, um einen Anbau mit Keller, das heißt mit einem Fundament das wesentlich unterhalb dem Fundament des bestehenden Bau¬ werks 1 liegt, zu schaffen, ist es ferner möglich eine ausreichende Anzahl an Stützelementen 5 aufrecht untereinander unter dem Fundament 2 anzuordnen. Auf diese Weise kann vor dem Aushub für den Keller des Anbaus eine sichere Abstützung des bestehenden Bauwerks 1 erreicht und gewährleistet werden.
Ein Unterfangen des Bauwerks 1 nach der beschriebenen Weise kann bei einem bestehen¬ den Gebäude auf einer Seite und - wenn es notwendig ist - auch auf allen Seiten bzw. unter den Zwischentragwänden im Gebäude geschaffen werden.
Anhand eines weiteren Beispiels wird im folgenden die Ausbildung eines Rasters oder Gitters an Stützelementen 5 unter einem Bauwerk 1 beschrieben.
In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer dreischiffigen Kirche 10 in einer Drauf¬ sicht dargestellt. Die Statik der Kirche 10 stützt sich im wesentlichen auf tragende Elemente bzw. Säulen 11.
Um nun die Kirche 10 als ganzes unterfangen zu können ist es sinnvoll, das durch die Säulenanordnung ausgebildete Raster auf die Stützelemente 5 zu übertragen. Dieser Vorgang wird beispielhaft an einer Säule 11 aufgezeigt.
Hierzu werden vier Schächte 12A-12D seitlich neben der Kirche 10 ausgehoben. Von die¬ sen Schächten 12A-12D aus werden nun eine Mehrzahl an Stützelementen 5 in Querrichtung zum Kirchenschiff und eine Mehrzahl von Stützelementen 5 in Längsrichtung des Kirchen¬ schiffs erzeugt. Die Stützelemente 5 liegen dabei gemäß der Darstellung in Fig. 4 beabstandet unterhalb der Säule 11 vor. Dann werden eine Reihe von aufrechten Bohrungen 13 in einer An¬ ordnungsweise gemäß Fig. 5 in den Kirchenboden eingebracht. Die aufrechten Bohrungen 13 er¬ strecken sich dabei vom Rand der Säule 11 bis zu den Stützelementen 5 hinunter. Die aufrechten Bohrungen 13 werden dabei zum Teil senkrecht und zum Teil auch schräg nach unten verlau¬ fend eingebracht. Anschließend werden die aufrechten Bohrungen 13 durch eine Hochdruckin¬ jektion von Beton ausgefüllt, wobei der vorhandene Untergrund zum Teil oder auch vollständig
9 ERSATZBLAπ (REGEL 26) verdrängt wird. Es entsteht oberhalb der Stützelemente 5 ein Betonfundament, das sich in der Regel entsprechend der strichlierten Linie in Fig. 5 ausbreitet und vorliegt.
Die aufrechten Bohrungen 13 können alternativ auch durch ein Einpressen von Beton in die waagrechten Bohrungen 9 für die Stützelemente 5 von unten her aufgefüllt werden. Damit ergibt sich eine gute Verbindung zwischen den waagrechten und aufrechten Bohrungen.
Die Säule 11 ist somit durch ein Betonfundament unterfangen und sicher abgestützt. Eine entsprechende Vorgehensweise wird auch an den weiteren Säulen 1 1 der Kirche 10 vorgenom¬ men, sowie bei Bedarf an den Fundamenten der Außenwände.
Bei besonders lockerem Untergrund, wie zum Beispiel Sand, ist es gemäß der Darstellung in Fig. 6 möglich, die Mehrzahl an Stützelementen 5 keilförmig mit der Spitze nach unten ge¬ richtet unterhalb des Fundamentes eines Gebäudes aufzubauen. Durch hinzufügen von weiteren keilförmig angeordneten Stützelementgruppen wird auch in einem derartigen Fall eine sichere Abstützung des Bauwerks möglich, da sich die Stützelementgruppen gegeneinander verkeilen. Diese Anordnungsweise der Stützelemente 5 kann beliebig auch auf andere Anwendungsfälle zum Unterfangen von Bauwerken übertragen werden. Ferner sind auch weitere Anordnungswei¬ sen der Stützelemente 5 in beliebiger Weise und den jeweiligen Anforderungen entsprechend möglich.
Gemäß der Darstellung in Fig. 7 ist es möglich, durch aufrecht untereinander angeordnete Stützelemente 5 und eine Koppelung derselben eine Wand im Erdreich auszubilden, die die Ausbildung eines Kellers unter einem bestehenden Bauwerk ermöglichen. Hierzu müßte zum Beispiel die Unterfangung als Wand mit ausreichender Höhe auf drei Seiten des Gebäudes aus¬ gebildet und auf der vierten Seite eine ausreichende Unterfangung im Sinne eines statischen Unterzugs geschaffen sein. Sofern die Bodenplatte des bestehenden Bauwerks die statischen Kräfte durch die innenliegenden Tragwände auffangen kann bzw. hierzu mit einer Unterfangung wiederum im Sinne eines Unterzugs versehen ist, kann das Erdreich von der vierten Gebäude¬ seite her ausgetragen werden. Die Stützelemente können hierbei einreihig oder mehrreihig ange¬ ordnet werden, so daß eine Art waagrecht liegende Stabwand bzw. Bohrpfahlwand entsteht.
Selbstverständlich kann ein Keller mit Hilfe der Stützelemente 5 auch auf andere Weise ausgebildet werden, wobei lediglich darauf geachtet werden muß, daß das bestehende Gebäude genügend auf dem Untergrund abgestützt ist.
In Fig. 8 ist aufgezeigt, wie ein Stützelement 5 gemäß einer ersten Ausführungsform auf¬ gebaut ist. Dieses weist einen Betonring auf. der mit Zug- bzw. Drucklitzen 6 versehen ist. Diese Zug- bzw. Drucklitzen 6 nehmen die auftretenden Zug- bzw. Drucklasten auf. Der Betonring
10 ERSATZBLAπ (REGEL 26) wird durch Ausfüllen des Freiraumes zwischen einem äußeren und inneren Stahlrohr 7 und 8 er¬ zeugt und bei Bedarf abschließend mit einer Bewehrung versehen und mit Beton ausgegossen.
Anstatt diesem Betonring mit den Zug- bzw. Drucklitzen 6 in der Bohrung 9 unterhalb des Fundamentes 2 des Bauwerks 1 auszubilden, können auch vorgefertigte Rohre eingepreßt wer¬ den und diese wiederum mit Stahlgewebe bzw. geeignet angeordneten Zug- bzw. Drucklitzen und eingepreßtem Beton ausgefüllt werden.
Ferner ist es auch möglich, die gesamte Bohrung 9 mit einem Stahlgewebe und einge¬ preßtem Beton auszufüllen und so ein stabartiges Stützelement auszubilden.
Je nach Höhe der Lasten und nach der Beschaffenheit des Untergrundes kann dabei auf die einfachere oder aufwendigere Methode zurückgegriffen werden. Die Bohrung 9 selbst kann da¬ bei mittels einem Ankerbohrer oder einer Erdrakete geschaffen werden, und wenn dabei Rohre eingepreßt werden sollen, kann dies mit Hilfe einer Rohrpressung oder einem Schildvortrieb er¬ reicht werden.
Das Einpressen von vorgefertigten Rohren empfiehlt sich vor allem bei sehr lockerem Untergrund, wie zum Beispiel Sand oder Kies, da es hier sehr schwierig ist, eine formstabile Bohrung zu erzeugen.
Ferner ist es bei lockerem Untergrund bzw. hohem Wasserdruck im Boden zweckmäßig, während dem Vortrieb der Erdrakete ein Bindemittel zur Verfestigung der Bohrung in die Um¬ gebungswand der Bohrung 9 einzubringen. Diese Bindemittelinjektion kann in einer sternförmi¬ gen Ausbreitungsweise unmittelbar hinter der Vortriebsmaschine der Bohrvorrichtung erfolgen. Als Bindemittel können Beton. Harze u.a. verwendet werden. Der Aufwand zur Ausbildung der Bohrung 9 verringert sich dadurch wesentlich.
Dieses Verfahren zur Stabilisierung einer Bohrung bzw. eines Hohlraumes im Boden kann beliebig auch auf andere Anwendungsfälle. z.B. im Tunnelbau, übertragen werden.
In hartem, z.B. felsigem Untergrund kann die Bohrung 9 auch durch einen Ausfräsvorgang erstellt werden.
Ferner ist es möglich, die Stützelemente 5 in mehreren waagrechten Ebenen kreuzweise untereinander anzuordnen. Jede Ebene weist hierbei eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Stützelementen 5 auf. Werden dabei die jeweils gleichgerichteten Ebenen zueinander versetzt angeordnet, so verstärkt sich der Effekt der Flächengründung.
11 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Da die Technik eine Lenkung der Bohrvorrichtungen ermöglicht, ist es insbesondere bei größeren zu unterfangenden Flächen möglich, eine Mehrzahl an Stützelementen 5 gewebeartig gemäß der Darstellung in Fig. 9 anzuordnen. Damit ist die so ausgebildete Flächengründung formschlußartig in sich stabilisiert und kann die Lasten besser aufnehmen.
Die beschriebene, aufrecht untereinander ausgebildete Anordnungsweise der Stützele¬ mente 5 kann ferner auch im Tunnelbau genutzt werden.
Die Luft im Hohlraum in einem Stützelement gemäß Fig. 8 kann z.B. bei einem feuchten Untergrund ferner derart genutzt werden, daß ein Auftrieb erzeugt wird. Das hohle Stützelement 5 hat daher die Tendenz, auf dem Grundwasserspiegel zu "schwimmen", wodurch evtl. sogar Gebäude angehoben werden können. Um dies zu erreichen, können auch zusätzliche Auftriebs¬ körper z.B. im Bereich der seitlichen Schächte angeordnet werden. Es entsteht eine "schwimmende Gründung", die das Gebäude stabilisiert.
Bei z.B. jahreszeitlich bedingten Schwankungen des Grundwasserspiegels oder auch, wenn sich ein zu großer Auftrieb des Stützelementes 5 ergeben sollte, kann durch eine gesteu¬ erte Flutung des Hohlraumes im Stützelement 5 ein gleichbleibendes Verhalten der Unterfan¬ gung erreicht werden. Das Gebäude ist somit keinen Wechselbelastungen aufgrund von Schwankungen in der Beschaffenheit des Untergrundes ausgesetzt.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 10 ist es möglich, ein System von Stützelementen 5 im Sinne einer "schwimmenden Lagerung" unterhalb einem zu unterfangenden Gebäude auszu¬ bilden, um eine sichere Abstützung des Bauwerks 1 zu erreichen.
Gemäß der Darstellung in der Figur steht ein Bauwerk 1 auf einem instabilen Untergrund 20. z.B. Torf. Ton, Sand oder dgl., wobei eine stabile Basisschicht 21. z.B. Felsgestein, darunter vorliegt. Das Bauwerk 1 ist hier nur durch drei Auflager 22. 23 und 24 angedeutet, die für die Fundamente des Bauwerks stehen.
Zur Abstützung des Gebäudes wird zunächst ein erstes Druckelement 25 waagrecht in Be¬ reich der Auflager 22. 23 und 24 angeordnet. Ein erstes Zugelement 26 wird unterhalb den Auf¬ lagern 22, 23 und 24 hindurchgeführt und dabei auf einer Seite in der stabilen Felsschicht 21 verankert. Die andere Seite des ersten Zugelements 26 wird durch ein aufrechtes Stützelement in Form eines Pfeilers 27 auf der stabilen Felsschicht 21 abgestützt.
Die Zug- und Druckelemente können mit einer einzelnen Stahllitze, oder auch mit einer Anordnung mehrerer Stahllitzen bzw. einer Bewehrung ausgebildet werden, die in Beton einge¬ bettet ist.
12 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Weitere Zugelemente 28 und 29 werden unter den Auflagern 22. 23 und 24 hindurchge¬ führt. Hierbei kann ein Zugelement 28 gemäß der Darstellung in der Fig. 10 ein einzelnes Aufla¬ ger 22 untergreifen, oder wie anhand dem Zugelement 29 angedeutet, mehrere Auflager 23 und 24. In letzterem Fall kann das Zugelement durch Steuerung der Bohrvorrichtung zwischen den Auflagern an die Erdoberfläche zurückgeführt werden.
Die weiteren Zugelemente 28 und 29 werden dabei mittels weiterer Druckelemente 30-34 auf der stabilen Basisschicht 21 bzw. auf dem ersten Zugelement 26 abgestützt. Die Zugele¬ mente 26. 28 und 29 werden gespannt und die Auflager 22. 23 und 24 des Bauwerks 1 sind ab¬ gestützt.
Die aufrechten Druckelemente 31-34 werden dabei z.B. direkt auf das erste Zugelement 26 aufgesetzt bzw. auf eine Mehrzahl an ersten Zugelementen 26. um eine stabile Basis zu erhalten.
In Fig. 11 ist dargestellt, wie die waagrechten und aufrechten Stützelemente miteinander gekoppelt werden können, um ein Verschieben oder Umklappen zu vermeiden. Hierbei umgrei¬ fen z.B. je zwei im wesentlichen waagrecht angeordnete Stützelemente aus zwei Richtungen ein aufrecht angeordnetes Stützelement in einem Bereich. Dieser Umgriff kann an einer vom ersten Umgriff beabstandeten Stelle ein weiteres Mal erfolgen, so daß die Bewegungsfreiheit des auf¬ rechten Stützelements begrenzt ist. Das aufrechte Stützelement wird somit fest umgriffen und zwischen den waagrechten Stützelementen eingeklemmt.
Fig. 12 zeigt, wie die erfindungsgemäßen Stützelemente 5 bei unterschiedlichen Boden¬ schichten zu einer Stabilisierung des Untergrundes z.B. unter einer Bodenplatte 37 aus Beton eingesetzt werden können. Hierbei wird eine Bohrung 9 durch eine gesteuerte Bohrvorrichtung geschaffen, die die betreffenden Bodenschichten abwechselnd durchläuft. Insbesondere bei einer Vermischung von z.B. einer Kiesschicht 38 und einer Tonschicht 39 durch Verwaschungen kann auf diese Weise eine Stabilisierung erreicht werden.
Im folgenden wird die Vorgehensweise zur Ausbildung eines Stahlbeton-Stützelements näher erläutert.
Zunächst wird in eine Bohrung 9 beispielsweise mittels einer Erdrakete geschaffen. Die in den Figuren nicht dargestellte Erdrakete wird in den Startbereich 3 eingebracht und mittels ei¬ nem Antrieb derart auf den Zielbereich 4 zubewegt, daß sich durch Verdrängen des Erdreichs eine stabile Bohrung 9 ausbildet. Im Zielbereich 4 wird der Kopf der Erdrakete entnommen und die Antriebsvorrichtung schließlich in den Startbereich 3 zurückgezogen.
13 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Vor dem Zurückziehen der Antriebseinrichtung der Erdrakete wird jedoch ein Stahlseil 16 an dieser befestigt, wodurch dieses seinerseits durch die Bohrung 9 hindurchgezogen wird. Das Stahlseil 16 wird dabei von einer nicht dargestellten Seilwinde im Zielbereich 4 abgerollt. Nachdem das Stahlseil 16 im Startbereich 3 angelangt ist, wird die Antriebsvorrichtung der Er¬ drakete aus dem Startbereich 3 entnommen.
Im Startbereich 3 sind mehrere Litzenrollen angeordnet, von denen in den Figuren 13 und 14 jeweils nur eine Litzenrolle 18 dargestellt ist. Auf diesen Litzenrollen sind Stahllitzen aufge¬ wickelt, von denen in den Figuren 13 und 14 nur vier Litzen 6 dargestellt sind. Diese Stahllitzen 6 werden wie die nicht dargestellten weiteren Stahllitzen am Stahlseil 16 befestigt. Um die Stahllitzen 6 herum wird eine Spirale 14 aus Baustahl angeordnet und in vorbestimmten Ab¬ ständen in bekannter Weise mit den Stahllitzen verbunden, damit diese die gewünschte Form des Baustahlkorbes ergeben. Hierbei werden die Enden der Stahllitzen 6 frei belassen, wodurch diese sich beim Anbringen an das Stahlseil 16 kegelförmig anordnen. Die Gefahr eines Verha¬ kens der Bewehrung beim Einziehen in die Bohrung 9 ist daher wesentlich verringert.
Hierbei wird die Spirale 14 im Anfangsbereich der Stahllitzen 6 befestigt. Während dem Einziehen der damit ausgebildeten Bewehrung 15 in die Bohrung 9 wird die Spirale 14 dann fortwährend an den nun wieder frei vor der Öffnung der Bohrung 9 vorliegenden Stahllitzen 6 befestigt.
Auf diese Weise wird die Bewehrung 15 unmittelbar vor Ort nach und nach ausgebildet und schrittweise in die Bohrung 9 eingezogen.
Sobald die Bewehrung 15 das Ende der Bohrung 9 im Zielbereich 4 erreicht hat. werden die Enden der Stahllitzen 6 vom Stahlseil 16 getrennt. Diese Enden der Stahllitzen 6 werden dann mit der Spirale 14 zur gewünschten Gestalt der Bewehrung 15 ausgebildet. Damit liegt die Bewehrung 15 über die ganze Länge der Bohrung 9 in der gewünschten Gestalt vor.
Gemäß der Darstellung in Fig. 14 wird mit den Stahllitzen 6 auch ein Betonförderschlauch 17 in die Bohrung 9 eingezogen und liegt nunmehr am Ende der Bohrung 9 im Bereich des Ziel¬ bereichs 4 vor. Die Öffnung der Bohrung 9 am Zielbereich 4 kann nun, falls erforderlich, durch eine Schalung geschlossen werden und anschließend beginnt das Ausbetonieren der Bohrung 9. Hierzu wird Beton durch den Betonförderschlauch 17 in die Bohrung 9 eingebracht. Der Beton¬ forderschlauch 17 wird hierbei kontinuierlich in abgestimmter Weise mit der Fördermenge an Beton in Richtung Startbereich 3 zurückgezogen. Eine vollständige Füllung der Bohrung 9 in je¬ dem Bereich unterhalb dem Fundament 2 des Bauwerks 1 wird somit erreicht.
14 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Falls erforderlich, kann femer ein Nachpreßschlauch mit in die Bohrung 9 eingefügt wer¬ den, um einen Betondruck zu ermöglichen, der eine vollständige Füllung der Bohrung 9 sicher¬ stellt.
Der Betoniervorgang wird fortgesetzt, bis im wesentlichen der gesamte Bereich bis zum Startbereich 3 mit Beton ausgefüllt ist.
Nach dem Aushärten liegt nun ein Stahlbeton-Stützelement vor. das als Unterfangung für ein Bauwerk 1 mit maroder Bausubstanz geeignet ist. Das Stahlbeton- Stützelement 5 ist dabei gemäß der Darstellung in Fig. 15 ausgebildet. Diese Gestalt mit ringförmig angeordneten Stahl¬ litzen erlaubt z.B. die gute Aufnahme von Zug- und Druckkräften senkrecht zur Hauptrichtung des Stahlbeton-Stützelements 5.
Auf diese Weise lassen sich nicht nur Tragmauem von Bauwerken abstützen, sondern können auch zum Beispiel schwach bewehrte Bodenplatten von Industriebauten etc. saniert wer¬ den. Mit derartigen Stahlbeton-Stützelementen können femer auch nachträglich Kellerwände und Kellerbodenplatten unter bestehenden Gebäuden ausgebildet bzw. saniert werden, wobei jeweils nur relativ gering dimensionierte Start- bzw. Zielschächte notwendig sind.
Da die Größe der Start- bzw. Zielschächte gering gehalten werden kann und zudem keine weiteren Grabungen unterhalb den Bauwerken notwendig sind, kann bei einem hohen Grund¬ wasserspiegel auf ein großräumiges Absenken desselben um ein großes Ausmaß verzichtet wer¬ den. Lediglich der Start- bzw. Zielschacht muß hierbei so ausgebildet werden, daß er im we¬ sentlichen grundwasserfrei ist.
Da die Bewehrung für die Stahlbeton-Stützelemente unmittelbar vor Ort ausgebildet wird, entfällt eine Vorfertigung. Femer werden die Schwierigkeiten aufgrund der geringen Flexibilität einer derart vorgefertigten Bewehrung beim Einbringen dieser über Eck durch einen engen Schacht in eine horizontale Bohrung im Erdreich vermieden.
Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Gesichtspunkten weitere Gestaltungsan¬ sätze zu.
Grundsätzlich kann das aufgezeigte Verfahren immer angewandt werden, sobald ein belie¬ biges Stahlbetonelement zwischen einem Start- und Zielpunkt ausgebildet werden soll. Dies be¬ schränkt sich nicht nur auf Bohrungen, sondern kann z.B. auch bei oben offenen Schalungen an¬ gewandt werden.
15 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Auf diese Weise können auch rohrförmige Stahlbeton- Stützelemente ausgebildet werden, sofern eine weitere Schalung für den Kern Anwendung findet.
Femer ist es möglich, die Bewehrung durch die Rückzugsbewegung des Antriebes der Er¬ drakete in die Bohrung 9 einzuziehen. In diesem Falle ist die Antriebsvorrichtung für die Erdra¬ kete allerdings für eine gewisse Zeitdauer, nämlich bis zur Ausbildung der Bewehrung, an die¬ sen Arbeitsort gebunden und kann nicht an anderer Stelle eingesetzt werden.
Die Anzahl der verwendeten Stahllitzen bei der Ausbildung der Bewehrung kann beliebig variieren, wobei in gewissen Fällen auch eine einzelne Stahllitze ausreichen könnte. Die Art der weiteren Bewehrungselemente beschränkt sich nicht auf die hier aufgezeigte Spirale 14, sondern auch andere Elemente wie Baustahlkörbe z.B. mit Baustahlmatten o.ä. können Anwendung fin¬ den. Anstelle der Spirale 14 werden in der Praxis z.T. auch Ringelemente angewandt, die in manchen Anwendungsfallen günstiger sind. In der Regel werden dann aber nicht die hohe Bie- gesteifigkeit und die hohe Lastbeständigkeit wie bei Anwendung der Spirale erreicht. Die Spi¬ rale 14 kann femer sowohl außen als auch innen an den Stahllitzen angeordnet werden.
Femer ist es möglich, nicht nur einen Betonförderschlauch in die Bohrung einzubringen, sondern abhängig vom Durchmesser der Bohrung bzw. dem vorliegenden Freiraum beliebig viele Betonförderschläuche.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt sich femer nicht auf waagrecht ausgebildete Stahlbeton-Elemente, sondem kann auch zum Beispiel zur Ausbildung von senkrechten Stützsäulen in alten Gemäuern oder beim Stabilisieren von Erdreich bzw. von Gesteinformationen Verwendung finden.
Die auf den Litzenrollen aufgewickelten Stahllitzen können beliebig lang sein oder auch vorab auf die gewünschte Länge eingestellt werden. Femer ist es natürlich möglich, auf die Lit¬ zenrollen zu verzichten und die Litzen einzeln von der Oberkante des Schachts zuzuführen.
Die Stahllitzen 6 werden mit den weiteren Bewehrungselementen in bekannter Weise zu einer Bewehrung 15 gefügt. Dies kann durch Verbinden mittels Drähten, dem sog. Baustahl¬ flechten, geschehen, oder z.B. auch durch Verschweißen der Bewehrungselemente untereinan¬ der.
Die statische Berechnung der erfindungsgemäßen Unterfangung kann anhand einer Kom¬ bination der bekannten statischen Berechnungsverfahren zur Bohrpfahlwand bzw. der Flächen¬ gründung erfolgen. Die Anordnungsweise der Stützelemente, z.B. gemäß Fig. 7, kann dabei im Sinne einer liegenden Bohrpfahlwand behandelt werden, wodurch eine Berechnung mit geringen
16 ERSATZBLAπ (REGEL 26) Modifizierungen möglich ist. Die Ergebnisse lassen sich in Verbindung mit Ergebnissen aus ei¬ nem Berechnungsverfahren ähnlich der Flächengründung sinnvoll auf die Erfindung anwenden. Das Unterfangen von Gebäuden kann somit auf Basis einer gesicherten statischen Berechnung erfolgen.
Die Erfindung zeigt somit ein Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken auf. wobei un¬ terhalb des zu unterfangenden Bauwerks 1 mindestens ein längliches Stützelement 5 im wesent¬ lichen parallel zum Fundament 2 des Bauwerks 1 angeordnet wird. Damit kann in einem Zug ei¬ ne Unterfangung einer gesamten Seitenwand des Bauwerks 1 erreicht werden, ohne daß der be¬ stehende Untergrund unnötig geschwächt wird. Durch ein Aneinanderkoppeln einer Mehrzahl der länglichen Stützelemente 5 kann eine Art Flächengründung und zudem ein sicheres Funda¬ ment des Bauwerks 1 geschaffen werden. Damit läßt sich auch die Bausubstanz von sehr alten Gebäuden auf schonende Weise bewahren. Darüber hinaus ist das Verfahren sehr schnell und mit relativ wenig Aufwand durchführbar. Femer läßt sich auf diese Weise auch die Erdbebensi¬ cherheit von Bauwerken erhöhen. Hierbei kann mittels wassergefullter Hohlräume im festen Untergrund eine Abschwächung von Schockwellen erreicht werden.
Femer wird aufgezeigt, wie ein Stahlbeton-Stützelement auf einfache Weise ausgebildet werden kann. Hierbei werden die Baustahlbewehrungselemente unmittelbar vor Ort aneinander gefügt und anschließend nach und nach in den auszubetonierenden Bereich eingefügt. Dabei wird die größere Flexibilität der einzelnen Bewehrungselemente gegenüber der starren Anord¬ nung der fertig ausgebildeten Bewehrung genutzt, um insbesondere bei beengten Platzverhält¬ nissen sicherzustellen, daß die Bewehrung in definierter Weise in den auszubetonierenden Be¬ reich eingefügt werden kann. Damit lassen sich exakt vorhersehbare Stahlbeton-Elemente aus¬ bilden, die die gewünschten Eigenschaften erfüllen.
Gemäß der Darstellung in Fig.16 ist es möglich, den Rand der Ausbreitungszone der Fun¬ damentlastabtragung ohne Gefahr für Gebäude zu durchbohren. Von Vorteil ist es. wenn dies nahe der setzungsempfindlichen Schicht durchgeführt wird, damit bei der anschließenden Ver- pressung der Bohrung mit Bindemittel der umliegende Bereich des Bodens auch versteift wird. Somit verflacht sich der Lastausbreitwinkel und das Gebäude liegt stabiler auf. Bei der Verpres- sung der Bohrungen . die dabei mit gelochten PE-Rohren ausgesteift sein könnten, wird mit un¬ terschiedlich hohen Drücken ( derzeit werden bis zu 200 bar angeboten) gearbeitet. Beispiels¬ weise ist in Fig. 13 die Bohrung Nr. 2 als Unterfangungsbohrung zentral unter dem Fundament eingezeichnet. Bei entsprechendem Druck beim Verpressen kann dieses Fundament sogar ange¬ hoben werden. Damit dies kontrolliert geschehen kann, werden senkrechte Anker eingebracht, die durch lösen dann die entsprechende Hebung zulassen.
17 ERSATZBLAπ (REGEL 26)

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Unterfangen von Bauwerken (1), dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des zu unterfangenden Bauwerks (1) mindestens ein längliches Stützelement (5) im wesentlichen parallel zu einem Fundament (2) angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von länglichen Stützelementen (5) unterhalb des Fundaments (2) angeordnet und zumindest teilweise miteinan¬ der gekoppelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (5) in Form ei¬ nes Rasters oder Gitters angeordnet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzungspunkte des Rasters an Stützelementen (5) unterhalb von tragenden Elementen bzw. Säulen (11) angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem zu unterfangenden Bauwerk (1) ein System aus im wesentlichen horizontal und aufrecht angeord¬ neten Stützelementen (5) ausgebildet wird, welche miteinander gekoppelt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stützelemente (5) dadurch gebildet werden, daß eine Bohrung (9) unterhalb dem Fundament (2) eingebracht und in dieser Bohrung (9) ein Betonring bzw. -stab erzeugt wird, der Zug- und Drucklitzen (6) aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stützelemente (5) dadurch gebildet werden, daß eine Bohrung (9) unterhalb dem Fundament (2) eingebracht und diese Bohrung (9) mit Stahlgewebe und eingepreßtem Beton ausgefüllt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (9) mittels ei¬ nem Ankerbohrer oder einer Erdrakete geschaffen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stützelemente (5) dadurch gebildet werden, daß eine Bohrung (9) unterhalb dem Fundament (2) eingebracht, darin Rohre eingepreßt und diese mit Stahlgewebe und eingepreßtem Beton ausge¬ füllt werden.
18 ERSATZBLAπ (REGEL 26)
10. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (9) mittels einer Rohrpressung oder einem Schildvortrieb geschaffen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Randbereich eines tragenden Elements (11) und dem wenigstens einen Stützelement (5) auf¬ rechte Bohrungen (13) mit darin angeordneten Abstützungen eingebracht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abstützungen in den auf¬ rechten Bohrungen (13) aus Beton, vorzugsweise stahlbewehrten Beton, der insbesondere durch Hochdruckinjektion eingebracht wird, ausgebildet werden.
13. Verfahren nach Anspmch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen dem we¬ nigstens einen Stützelement (5) und dem tragenden Element (2) ausgeschachtet und mit Beton, der vorzugsweise stahlbewehrt ist. ausgefüllt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stüt¬ zelemente (5) aufrecht untereinander angeordnet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Stützelemente (5) geflutet werden.
16. Verfahren zum Stabilisieren von Hohlräumen im Boden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Peripherie eines Hohlraumes ein Bindemittel eingebracht und das Einbringen von Bindemittel im Zuge der Hohlraumherstellung vorgenommen wird.
17. Verfahren zum Ausbilden von Stahlbeton-Stützelementen (5), welche insbesondere zum Unterfangen von Bauwerken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 verwendet werden, bei dem mittels einer Bohrvorrichtung eine Bohrung (9) unterhalb des abzustützenden Elements ausgebildet wird, indem die Bohrvorrichtung von einem Startbereich (3) zu einem Zielbereich (4) bewegt wird, und bei dem in der Bohrung (9) anschließend ein Stahlbeton- Stützelement (5) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung der Bohrung (9) Stahllitzen (6) in die Bohrung (9) eingebracht werden, die während des Einbringens mit weiteren Bewehrungselementen (14) zu einer Beweh¬ rung (15) verbunden werden.
19
ERSATZBLAπ (REGEL 26)
18. Verfahren nach Anspmch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zurückziehen der Bohr¬ vorrichtung bzw. des Antriebs der Bohrvorrichtung in den Startbereich (3) nach Fertigstellung der Bohrung (9) ein Zugelement, insbesondere ein Stahlseil (16), durch die Bohrung (9) hin¬ durchgezogen wird, mittels dem die vorzugsweise im Startbereich (3) angeordnete Bewehrung (15) anschließend durch die Bohrung (9) hindurchgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspmch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlseil (16) mit der daran befestigten Bewehrung (15) mittels einer vorzugsweise im Zielbereich (4) angeordneten Seil¬ winde durch die Bohrung (9) hindurchgezogen wird.
20. Verfahren nach Anspmch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (15) während des Zurückziehens der Bohrvorrichtung bzw. des Antriebs der Bohrvorrichtung in den Startbe¬ reich (3) in die Bohrung (9) eingezogen wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahllit¬ zen (6) während des Einziehens in die Bohrung (9) mit einer Spirale zur Ausbildung der Be¬ wehrung (15) verbunden werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21. dadurch gekennzeichnet, daß die Stahllit¬ zen (6) aufgerollt, vorzugsweise in vorbestimmter Länge, vorliegen und beim Einziehen in die Bohrung (9) abgerollt werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Be¬ wehrung (15) auch wenigstens ein Betonförderschlauch (17) in die Bohrung (9) eingezogen und dieser während dem Ausbetonieren kontinuierlich zurückgezogen wird.
24. Verfahren nach Anspmch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß längliche Stützelemente (Figur 7 ) unterhalb des Fundaments angeordnet und bei der Verpressung mit Bindemittel, das Gebäude gehoben wird und die Gebäudedifferenzen bei Verwendung von Ankern geregelt beseitigt wer¬ den.
20
ERSATZBLAπ (REGEL 26)
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CH720069A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines mit Mikropfählen in einem Baugrund verankerten Stützkörpers.

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