DE2354172A1

DE2354172A1 - Verfahren und vorrichtung zur verankerung und sicherung von baukoerpern gegen auftrieb unterhalb des grundwasserspiegels

Info

Publication number: DE2354172A1
Application number: DE19732354172
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Esters
Original assignee: BRUECKNER GRUNDBAU GmbH
Current assignee: BRUECKNER GRUNDBAU GmbH
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-05-15

Description

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"Verfahren und Vorrichtung zur Verankerung und Sicherung von Baukörpern gegen Auftrieb unterhalb des Grundwasserspiegels"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verankerung und Sicherung von Baukörpern gegen Auftrieb unterhalb des Grundwasserspiegels, insbesondere im Zuge der Herstellung von Trogbauwerken aus Trogsohle und offenem Trog, wozu durch die Trogsohle hindurchgeführte Injektionsanker auf deren Oberseite gespannt und nach Leerpumpen des abgesenkten Troges an der Trogsohle verankert werden.

Zur Verankerung und Sicherung von Baukörpern gegen Auftrieb unterhalb des Grundwasserspiegels, insbesondere von Trogsohlen, werden in zunehmendem Maße Injektionsanker verwendet. Die

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Funktionsweise der Injektionsanker ist bekannt und bedarf keiner Erläuterung. Der Verbund der Injektionsanker mit der Trogsohle erfolgt bisher in der Weise, daß bei z. Zt. ausschließlich unter Wasser geschütteten Betonsohlen die Anzahl der Injektionsanker derart überdimensioniert wird, daß nach dem Spannen der · Injektionsanker und Leerpumpen des Trogbauwerkes nach Absenken des Troges jeder Injektionsanker einzeln entlastet und bei gleichzeitigem Abdichten seiner Durchtrittsöffnung in der Trogsohle erneut gespannt sowie mit einer zweiten Kopfplatte und zugehöriger Ankerkopfausbildung denn unmittelbar an der Trogsohle verankert werden muß. Das Spannen der Injektionsanker unter Wasser erfordert aufwendige Taucherarbeiten, das Entlasten und erneute Spannen der Injektionsanker aufwendige Spannarbeiten. Darüber hinaus kann bei diesem bekannten Verfahren praktisch nicht mit Fertigteilen gearbeitet werden. - Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wonach sich aus Fertigteilen bestehende Baukörper, insbesondere aus Sohlenfertigteilen bestehende Trogsohlen, unschwer und einwandfrei unter Verzicht sonst erforderlicher Taucherarbeiten sowie umständlicher Montagearbeiten unterhalb des Grundwasserspiegels verankern und gegen Auftrieb sichern lassen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch, daß zur Bildung der Trogsohle Sohlenfertigteile mit darin verankerten Umspannrohren zum Hindurchführen der Ankerstäbe der Injektionsanker auf das Aushubplanum abgesenkt und auf die Umspannrohre bis über den Grundwasserspiegel vorkragende Druckrohre aufgesetzt und in die Druckrohre die Ankerstäbe umgebende bis in die ümsparinrohre hineinreichende und dagegen abdichtbare Innenhüllrohre eingeführt werden, daß danach

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die Injektionsanker bzw. deren Ankerstäbe mittels auf die Druckrohre aufgesetzter Spannköpfe bzw. Spannpressen gespannt und anschließend über die Innenhüllrohre erhärtende Verpreßmedien in die Umspannrohre sowie daraus austretend in das umgebende Erdreich injiziert werden, daß nach Erhärten der Verpreßmedien und Leerpumpen des abgesenkten Troges die Injektionsanker umgespannt und dazu die Druckrohre mit den Spannköpfen entfernt sowie die Ankerstäbe in Höhe der Sohlenfertigteile gekappt werden. - Anstelle der bisher erforderlichen Wasserschüttsohle können nach Lehre der Erfindung nunmehr Sohlenfertigteile unter Wasser auf das vorgesehene Aushubplanum abgesenkt werden, über einen oder mehrere vorher eingebrachte Injektionsanker, die unter Berücksichtigung des Auftriebes des zu erstellenden Bauwerkes bzw. des Wassergegendruckes der Tragsohle nach Lenzen des abgesenkten Troges gemessen werden, wird das jeweilige Sohlenfertigteil geführt und in seine projektmäßige Lage gebracht. Das Spannen der Injektionsanker auf die erforderliche Zugkraft erfolgt über die Druckrohre, die bis über den Wasserspiegel des offenen Trogbauwerkes geführt sind. Am oberen Ende dieser Druckrohre befindet sich der Spannkopf bzw. Spannpresse für den jeweiligen Injektionsanker. Dabei sind die Druckrohre am Fußende so ausgebildet, daß sie gleichzeitig ein Widerlager für die Sohlenfertigteile bilden. Ober die Umspannrohre, welche feste Konstruktionselemente des Sohlenfertigteiles sind, werden nach dem Spannen der Injektionsanker in der oben beschriebenen Weise Verpreßmedien injiziert. Diese Verpreßmedien können in besonderer Weise aus hydraulischen Bindemitteln bestehen. Durch die Injektion der Verpreßmedlen, die vom Ankerkopf aus über die Innenhüllrohre bis in .die umspannrohre und daraus in das angrenzende Erdreich erfolgt, wird eine feste Einspannung der abisolierten Ankerstäbe innerhalb der Umspannrohre und damit innterhalb der Sohlenfertigteile erzielt. Gleichzeitig wird durch die Injektion

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der Verpreßmedien das betreffende Sohlenfertigteil fest gegen das von den Druckrohren gebildete Widerlager angepreßt und somit eindeutig in seiner endgültigen Lage bestimmt. Ferner wird aufgrund der Injektion der Verpreßmedien erreicht, daß die Bodenfuge geschlossen und die Anschlußfugen zwischen den Sohlenfertigteilen und dem offenen, abgesenkten Trog abgedichtet werden. Nach Abschluß des Injektionsvorganges, durch den eine Um-Spannung der Injektionsanker vom ursprünglichen Spannkopf in die Umspannrohre und damit unmittelbar in die Sohlenfertigteile erfolgt ist, können der Trog leergepumpt, die Druckrohre abgebaut und die Ankerstähle in der Höhe der aus den Sohlenfertigteilen hergestellten Trogsohle gekappt werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Umspannverfahrens, die sich durch besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein in dem zu verankernden und gegen Auftrieb zu sichernden Sohlenfertigteil oder dergleichen Baukörper zu befestigendes Umspannungsrohr mit am oberen Ende Auflagerplatte und durch ein auf das Umspannrohr aufsetzbares Druckrohr mit endseitigen Druckplatten zur Abstützung einerseits gegen die Auflagerplatte und andererseits eines Spannkopfes bzw. Spannpresse sowie durch ein in das Druckrohr einführbares und bis in das Umspannrohr hineinreichendes Innenhüllrohr, welches unter Zwischenschaltung einer Dichtmanschette oder dergleichen Dichtungsmittel gegen das Umspannrohr abdichtbar ist. Erfindungsgemäß weist das Umspannrohr an seinem unteren über das Sohlenfertigteil vorkragenden Ende Injektionsbohrungen oder -schlitze sowie eine gegen den oder die hindurchzuführenden Ankerstäbe abdichtende Dichtmanschette oder dergleichen Dichtungsmittel auf. Vorzugsweise besitzt das Umspannrohr ferner

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unterhalb seiner Auflagerplatte seitlich vorstehende Verankerungselemente. Dadurch läßt sich das Umspannrohr druck- und zugfest mit dem betreffenden Sohlenfertigteil verbinden. Im allgemeinen ist das Umspannrohr als Stahlrohr mit einem auf dem jeweiligen Injektionsanker bzw. seinenAnkerstab abgestimmten Durchmesser ausgeführt. Die Länge des Umspannrohres berechnet sich aus der statischen Erfordernis, so daß die Zugkraft des Injektionsankers über den Verbund mit dem inneren durch die erhärteten Verpreßmedien gebildeten Injektionskörper sicher auf das Umspannrohr-und von dem Umspannrohr auf das Sohlenfertigteil übertragen wird. Die Injektionsbohrungen bzw. -schlitze an dem vorkragenden unteren Ende des Umspannrohres sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Verpreßmedien in dem umhüllenden Erdreich und dadurch zum Abschluß der Boden- und Bauwerksfugen. Die Dichtungsmanschetten zwischen einerseits Innenhüllrohr und Umspannrohr und andererseits Umspannrohr und Ankerstab sorgen dafür, daß die Verpreßmedien nicht in die Druckrohr eintreten und unten aus den Umspannrohreh austreten, sondern lediglich radial in das umhüllende Erdreich eintreten. Dadurch wird eine besonders sichere und zugfeste Verankerung des Umspannrohres und damit des Sohlenfertigteils sowie des AnkerStabes in dem Umspannrohr erreicht.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung verwirklicht werden, mit der sich Baukörper und insbesondere Sohlenfertigteile von Trogbauwerken unschwer und einwandfrei unter dem GRundwasserspiegel verankern sowie gegen Auftrieb sichern lassen, und zwar ohne daß Taucherarbeiten oder aufwendige Spannarbeiten erforderlich sind. Tatsächlich entfällt nämlich neben.den

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Taucherarbeiten das sonst erforderliche einzelne Entlasten und Neuspannen der einzelnen Injektionsanker nach dem Leerpumpen des Troges ebenso wie die gleichzeitig vorzunehmenden Dichtungsarbeiten an den Durchtrittsöffnungen der Injektionsanker in der Trogsohle. Vielmehr gibt die Erfindung die Möglichkeit, mit einem Injektionsvorgang, d.h. durch Injizieren von erhärtenden Verpreßmedien, die Einspannung der Ankerstäbe von der ursprünglich unter Wasser liegenden Kopfplatte unmittelbar in die Fertigteiltrogsohle zu verlegen, und zwar bei gleichzeitigem Schließen der Boden- und Bauwerksfugen. Ein weiterer und insbesondere wirtschaftlicher Vorteil besteht darin, daß die früher erforderlichen Überdimensionierungen der Trogsohlen und der Injektionsankerzahlen für den Umspannvorgang entfallen, überhaupt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren nunmehr den Einsatz von Sohlenfertigteilen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig.^; 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Verankerungs- und Sicherungsvorrichtung im Zuge der Herstellung eines Trogbauwerkes bei bereits verankerter und verpreßter Trogsohle mit abgesenktem Trog,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 nach leerpumpen des Troges, Entfernen der Druckrohre und Kappen der Ankerstäbe.

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In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Verankerung und Sicherung von Baukörpern 1,- 2 gegen Auftrieb unterhalb des Grundwasserspiegels 3, insbesondere im Zuge der Herstellung von Trogbauwerken aus Trogsohle 1 und offenem Trog 2, dargestellt, wobei durch die Trogsohle 1 hindurchgeführte injektionsanker 4 auf deren Oberseite gespannt und nach Leerpumpen des abgesenkten Troges 2 in der Trogsohle 1 verankert werden. Im einzelnen wird so vorgegangen, daß zur Bildung der Trogsohle1 mit darin verankerten Umspannrohren 5 zum Hindurchführen der Ankerstäbe der Injektionsanker 4 auf das Aushubplanum 7 abgesenkt und auf die Umspannröhre 5 bis über dem Grundwasserspiegel 3 vorkragende Druckrohre 8 aufgesetzt und in die Druckrohre 8 die Ankerstäbe 6 umgebende bis in die Umspannrohre 5 hineinreichende und dagegen abdichtbare Innenhüllrohre 9 eingeführt werden. Danach werden die Injektionsanker 4 bzw. deren Ankerstäbe 6 mittels auf die Druckrohre 8 aufgesetzter Spannköpfe bzw. deren Ankerstäbe^6 mittels auf die Druckrohre 8 aufgesetzter Spannköpfe bzw. Spannpressen 10 gespannt. Anschließend werden über die Innenhüllrohre 9 erhärtende Verpreßmedien 11 in die Umspannrohre 5 sowie daraus austretend in das umgebende Erdreich 12 injiziert. Nach Erhärten der Verpreßmedien-Il und Leerpumpen des abgesenkten Troges 2 werden die Injektionsanker 4 umgespannt und dazu die Druckrohre 8 mit den Spannköpfen 10 entfernt sowie die Ankerstäbe 6 in Höhe der Sohlenfertigteile 1 gekappt. Die jeweils erforderliche Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein in den zu verankernden und gegen Auftrieb zu sichernden Sohlenfertigteil 1 oder dergleichen Baukörper zu befestigendes Umspannrohr 5 mit am oberen Ende Auflagerplatte 13 und durch ein auf das Umspannrohr 5 aufsetzbares Druckrohr 8 mit endseitigen Druckplatten 14 zur Abstützung einerseits gegen

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die Auflagerplatte 13 und andererseits eines Spannkopfes bzw. einer Spannpresse 10 sowie durch ein in das Druckrohr 8 einführbares und bis in das Umspannrohr 5 hineinreichendes Innenhüllrohr 9, welches unter Zwischenschaltung einer Dichtmanschette 15 oder dergleichen Dichtungsmittel gegen das Umspannrohr 5 abdichtbar ist. Das Umspannrohr 5 weist an seinem unteren über das Sohlenfertigteil 1 vorkragenden Ende 16 Injektionsbohrungen 17 oder Schlitze sowie eine gegen den hindurchzuführenden Ankerstab 6 abdichtende Dichtmanschette oder dergleichen Dichtungsmittel 18 auf. Ferner besitzt das Umspannrohr 5 unterhalb seiner Auflagerplatte 13 seitlich vorstehende Verankerungselemente 19.

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Claims

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Pa t ent a η s ρ r ü c h e :

Iy Verfahren zur Verankerung und Sicherung von Baukörpern gegen Auftrieb unterhalb des Grundwasserspiegels, insbesondere im Zuge der Herstellung von Trogbauwerken aus Trogsohle und offenem Trog, wozu durch die Trogsohle hindurchgeführte Injektionsanker auf deren Oberseite gespannt und nach Leerpumpen des abgesenkten Troges in der Trogsohle verankert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Trogsohle Sohlenfertigteile mit darin verankerten Umspannrohren zum Durchführen der Ankerstäbe der Injektionsanker auf. das Aushubplanum abgesenkt und auf die Umspannrohre bis über den Grundwasserspiegel vorkragende Druckrohre aufgesetzt und in die Druckrohre die Ankerstäbe umgebende bis in die Umspannrohre hineinreichende und dagegen abdichtbare Innenhüllrohre eingeführt werden, daß danach.die Injektionsanker bzw. deren Ankerstäbe mittels auf die Druckrohre aufgesetzter Spannköpfe bzw. Spannpressen gespannt und anschließend über die Innenhüllrohre erhärtende Verpreßmedien in die Umspannrohre sowie daraus austretend in das umgebende Erdreich injiziert werden, daß nach Erhärten der Verpreßmedien und Leerpumpen des abgesenkten Troges die Injektionsanker umgespannt und dazu die Druckrohre mit den Spannköpfen umgespannt entfernt sowie die Ankerstäbe in Höhe der Sohlenfertigteile gekappt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in dem zu verankernden und gegen Auftrieb zu sichernden Sohlenfertigteil oder dergleichen Baukörper (1,2) zu befestigendes Umspannrohr (5) mit am oberen Ende Auflagerplatte (13) und durch ein auf das Umspannrohr (5) aufsetz-

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bares Druckrohr (8) mit endseitigen Druckplatten (14) zur Abstützung einerseits gegen die Auflagerplatte (13) und andererseits eines Spannkopfes bzw. einer Spannpresse (10) sowie durch ein in das Druckrohr (8) einführbares und bis in das Umspannrohr (5) hineinreichendes Innenhüllrohr (9), welches unter Zwischenschaltung einer Dichtmanschette (15) oder dergleichen Dichtungsmittel gegen das umspannrohr (5) abdichtbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet / daß das umspannrohr (5) an seinem unteren über das Sohlenfertigteil (1) vorkragenden Ende (16) Injektionsbohrungen oder -schlitze (17) sowie eine gegen den hindurchzuführenden Ankerstab (6) abdichtende Dichtmanschette oder dergleichen Dichtungsmittel (18) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspannrohr (5) unterhalb seiner Auflagerplatte (13) seitlich vorstehende Verankerungselemente (19) besitzt.

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