DE3126319C2 - Verfahren zum Herstellen eines Bauwerks aus Beton im Wasser und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauwerks aus Beton im Wasser gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei dem bekannten sogenannten Wand-Sohle-Bauverfahren wird zunächst eine für den Bauzustand wasserdichte Umschließung der Baugrube aus Schlitzv/änden oder Spundwänden hergestellt Dann erfolgt ein Voraushub bis zum Grundwasserspiegel, und es wird eine Rückverankerung oder werden Aussteifungen eingebracht, ehe der Unterwasseraushub innerhalb der verbauten Baugrube erfolgt, im A,)^cchluß daran wird eine dichte und auftriebssichere Unterwasser-Betonsohle betoniert, ehe die Baugrube gelenzt, d. h. leergepumpt wird. Hiernach wird das Bauwerk im Trockenen mit einer Innensohle, einer zweiten Wandschale und einer Decke hergestellt. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer. Die Baugrubenumschließung aus Schlitz- oder Spundwänden muß wasserdicht sein und dem Wasserdruck standhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art einfacher zu gestalten, wobei zusätzlich die Gefahr ausgeschlossen sein soll, daß in ein ungestörtes Grundwasserniveau eingegriffen oder eine abdichtende Bodenschicht nachhaltig beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß ohne eine Grundwasserabsenkung die stehenden Wände im Trockenen betoniert werden können, ohne daß sie in dieser Herstellungsphase einer gegenseitigen Druckabstützung gegen äußere Wasserkräfte bedürfen, und wobei die eigentlichen Unterwasserarbeiten auf ein Mindestmaß beschränkt bleiben, indem nur in die Unterwasser-Primärsohle die Dichtungsschienen einzusetzen sind.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sowie einer Vorrichtung zu

seiner Durchführun? sind in den Unteransprüeben angegeben-Nachstehend wird das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine offene Baugrube für eine Sohle-Wand-Baukonstruktion in einem ersten Bauabschnitt,

F i g, 2 einen weiteren Bauabschnitt,

Fig.3 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details aus F i g. 2,

F ί g. 4a und 4b Draufsichten auf die Detailansicht von F i g. 3 bei zwei aufeinanderfolgenden Bauphasen,

F i g. 5 eine weitere Bauphase,

F i g. 6 eine weitere Bauphase und

Fig.7 eine abschließende Bauphase einer Sohle-Wand-Baukonstruktion aus Beton, die hier als Tunnel einerseits und als Unterbau für eine Hochbaukonstruktion andererseits dienL

In F i g. 1 ist eine Baugrube 2 im Querschnitt angedeutet, deren schräg nach außen zurückweichende Böschungen 3 zu einer annähernd horizontal Hegenden Grubensohle 4 führen. Die Baugrube ist mit stehendem Grundwasser oder fließendem Wasser ausgefüllt, das bis zu einem Wasserspiegel 5 reicht.

In die Baugrube 2 soll ein Bauwerk aus Beton eingebracht werden, das als Trog, Tunnel oder Unterbau für einen Hochbau dienen soll. Zu diesem Zweck wird auf die Baugrubensohle 4 eine Sohlplatte 6 aus Unterwasserbeton aufgebracht, in die in dem Abstand der späteren Wände 15 voneinander je zwei parallel verlaufende Dichtungsschienen 7 bzw. 8 eingebettet werden. Die Dichtungsschienen 7 bzw. 8 sind jeweils durch Querstege 33 rahmenartig verblinden. Das Einjustieren der Dichtungsschienen 7,8 erfolgt vor dem Betonieren mit Hilfe eines, auf einer Justierstrecke 9 verfahrbaren Lehrenwagens 10, von dem aus mittels Peilstäben 11 oder ähnlichen Geräten die genaue Lage der Dichtungsschienen 7, 8 hergestellt wird. Beim Einjustieren der Dichtungsschienen 7, 8 werden Taucher beschäftigt

Nach diesem ersten Bauabschnitt wird gemäß F i g. 2 auf jedem Paar Dichtungsschienen 7,8 ein Schalungskasten 12 aufgestellt (F i g. 2, linke Hälfte). Der Schalungskasten 12 steht unten auf den Dichtungsschienen 7,8 auf und besteh*, aus einsr verschweißten Stahlblechhaut mit einer nicht näher gezeigten Trag- oder Stützkonstruktion, von der Teile 13, 14 angedeutet sind. In der Tragkonstruktion können Schwimmkörper angeordnet sein, die das Verholen d.'s Schalungskastens im Wasser erleichtsrn. Dabei werden Anschlußbewehrungen 18 sowie ein ^cugenband 17 für eine später herzustellende Sohlplatte 39 von vornherein miteingeschalt. Die in F i g. 2 rechte Wand 15 ist bereits wieder ausgeschalt. In ihr sind wiederum das Fugenband 17 und die Anschlußbewehrung 18 für die Sohlplatte 39 erkennbar. Die in F i g. 2 rechte Wand ist auf dem rechten Paar Dichtungsschienen 8 aufgebaut worden. Der Innenraum /zwischen den beiden Wänden 15 ist hierbei mit Wasser bis zum Wasserspiegel 5 gefüllt. Das Wasser steht auch außerhalb der beiden Wände, so daß diese zunächst noch keiner besonderen Druckabstützung gegen den Wasserdruck bedürfen. Am oberen Rand der in F i g. 2 linken Wand 15 sind weitere Anschlußfugenbänder 16 erkennbar.

F i g. 3 zeigt in einer vergrößerten Schnittdarstellung, wie die linke Wand des Schalungskastens 12 auf dem linken T-Stab 20 der Dichtungsschienen 7 abgestützt wird, Zwei Dichtungsschienen 7 verlaufen zueinander parallel und bestehen aus je einem Stab 20 mit T-Profil, der soweit in die Sohlplatte 6 eingebettet ist, daß er mit seinem Stag 21 in einem Stegrandbereich 23 3 bis 4 cm Ober die Oberseite der Sohlplatte 6 übersteht Der Flansch 22 des T-Stabes 20 stützt sich auf einer Bewehrung 19 in der Sohlplatte 6 ab. Die Haut des Schajungskastens 12, von der nur der untere Randbereich dargestellt ist, besteht aus Stahlblechen 24 und 25, die miteinander wasserdicht verschweißt sind. An der Außenseite ist zusätzlich noch eine versteifende Platte 26 angebracht, die Teil der Tragkonstruktion ist und sich über den unteren Rand hinaus erstreckt und dort nach

is einwärts gebogen und mit einem U-förmigen Einfaßprofil 27 vereinigt ist, welches zur Aufnahme eines Dichtungsstreifens 28 von im allgemeinen rechteckigem Querschnitt dient Der Dichtungsstreifen 28 besteht aus einem Elastomer, z. B. Polyurethan oüer Gummi, und ist in gewissen Grenzen verformbar. Zweckmäßigerweise hat dieser Dichtungsstreifen 28 einen auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmten Quersch -itt, eine bestimmte Härte und ggfs. sogar aufblasbar." Stütz- oder Tragkammern. Durch das Eigengewicht des Schalungskastens 12 drückt sich der Stegrand 23 in den Dichtungsstreifen 28 ein, der benachbart zum Stegrand 23 dan^i bis auf die Oberseite der Sohlplatte 6 hin verformt wird. Dadurch ergibt sich hier zu den beiden Wänden des Schalungskastens eine einwandfreie

Abdichtung, und zwar unabhängig von der Oberflächenebenheit der Sohlplatte 6. An der in Fig.3 rechten Seite ist der Innenraum des Schalungskastens 12 angedeutet, der mit dem die Wand 15 bildenden Beton ausgefüllt wird. Der Dichtungsstreifen 28 kann auf nicht dargestellte Weise in dem Einfaßprofil 27 festgelegt sein, z. B. durch Kleben, Verschrauben oder Klemmen.

Die Wand 15 wird aus einzelnen Längsabschnitten 15a, 15£> bei abschnittsweiser Längsverschiebung des Schalungskastens 12 auf den Dichtungsschienen 7 gefertigt (F i g. 4a, 4b). Gemäß F i g. 4a wird zunächst ein erster Längsabschnitt 15a (schaffiert angedeutet) der Wa.id 15 hergestellt. Zu diesem Zweck ist der Schalungskasten 12 durch Stirnabschalungen 34, 35 abgeschottet. Der Schalungskasten 12 steht mit seinem unteren Rand in der in Fig.3 angedeuteten Weise auf den Stegrändern 23 der Dichtungsschienen 7. Im Bereich der Stirnabschalungen 34, 35 sind ebenfalls untere Abdichtungen erforderlich, damit auch von hier das Wasser nicht in den Schalungskasten 12 eindringen kann. Diese Abdichtung kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß die Dichtungsschienen 7 nach Art von Leitersprossen in vorgegebenen Abständen durch Querstege 33 verbunden sind, die ebenfalls von gleic^.ai tigen T-Stäben 20 gebildet sind. Auf deren Stegrändern sitzen dann die Stirnschalungen 34 bzw. 35 mit entsprechend«.)! Dichtungsstreifen 28 auf. Sobald der Schalungskasten 12 in der in Fig.4a angedeuteten Weise einjustiert und auf den Dichtungsschienen 7 abgestellt ist, wird der Innenraum des Schalungskastens gelenzt. Obwohl der Schalungskasten voll im Wasser steht, kann dann kein Wasser mehr in diesen !nnenraum vordringen. Dann lassen sich auf herkömmlich:; Weise die nötigen Bewehrungen einbringen, ehe im Trockenen betoniert wird. Sobald der Betonierabschnitt der Wand 15 dann ausgehärtet ist, wird zumindest die hintere Stirnschalung 35 gelöst und der Schalungskasten 12 dann in die in Fig.4b dargestellte Lage auf den

Dichtungsschienen 7 weiter bewegt, bis die vordere Stirnabschalung 34 auf dem Stegrand des nächsten Quersteges 33 aufsitzt. Im Inneren des Schalungskastens 12 nahe dem dabei hinteren Ende vertikal verlaufende Dichtungsstreifen 37 liegen dann an den Außenwänden des fertig betonierten Längsabschnittes der Wand 15 an. Schematisch angedeutete Spannvorrichtungen 38 drükken die Wände des Schaltungskastens unter Kompression der Dichtungsstreifen 37 gegen den fertigen Längsabschnitt der Wand 15, so daß hier ebenfalls ein dichter Anschluß an das vordere Ende des bereits betonierten Längsabschnittes der Wand 15 entsteht. Dann wird das Innere des Schalungskastens wieder gelenzt. Im Anschluß daran werden Bewehrungen eingebracht und erneut betoniert. Sobald diese Schritte abgeschlossen sind und der nächste Wandabschnitt ausgehärtet ist, wird der Schalungskasten wiederum auf den Dichtungsschienen 7 weiter bewegt.

Nachdem auf diese Weise zwei auf der Sohlplatte 6 stehende und mit ihr verbundene Wände i5 in gewünschter Länge hergestellt worden sind, wird gemäß F i g. 5 eine Unterschalung 30 für eine Decke 29 erstellt, die mit vorstehenden Fugenbändern 16 an den oberen Rändern der Wände 15 verbunden wird. Die Unterschalung 30 liegt unmittelbar oberhalb des Wasserspiegels 15 und wandert mit Abstützungen 31,32 auf der Sohlplatte 6. An der Unterschalung 30 können unter Schwimmkörper 45 befestigt sein, die die Unterschalung 30 immer dann auf dem Wasser schwimmend halten, wenn die Abstützungen 31 eingefahren werden. Die Decke 29 läßt sich so auf einfache Weise ebenfalls in einzelnen aneinanderstoßenden Längsabschnitten betoni?ren, wobei beim Transport der Unterschalung 30 vom jeweils fertigen Deckenabschnitt zum darauffolgenden, zu betonierenden Deckenabschnitt der Auftrieb der Schwimmkörper 45 eingesetzt wird.

Wenn das Bauwerk keine Decke haben soll, sondern nur als U-förmiger Trog ausgebildet werden soll, wird eine übliche, drucksteife Abstützung zwischen die Wände 15 eingebracht, die jedoch nur vorübergehend benötigt wird.

Nachdem die Wände 15 gegeneinander abgestützt worden sind, werden gemäß F i g. 6 eine vordere und eine rückwärtige und einen bestimmten Bauabschnitt begrenzende Querabschottung 40 eingebracht, damit

ίο der dazwischenliegende Innenraum der Konstruktion gelenzt werden kann. Der dann von außen auf die Wände 15 einwirkende Wasserdruck wird über die gegenseitige Absetzung, z.B. die Decke 29 (Fig. 6) aufgenommen. Im Trockenen wird dann auf der Sohlplatte 6 aus Unterwasserbeion eine weitere Sohlplatte 39 betoniert, wobei nach dem Lenzen des Innenraums die Anschlußbewehrungen 18 und die Fugenbänder 17 freigelegt und in die Stellung gebogen werden, in der sie das Anschließen der Sohlplatte 39

■nj gestalten.

Sollte anstelle der Decke 29 nur eine vorübergehende Abstützung zwischen den Wänden 15 eingebracht worden sein, so muß die Sohlplatte 39 mit den Wänden 15 derart verbunden werden, daß diese dann dem äußeren Wasserdruck widerstehen können. Nach den Aushärten der Sohlplatte 39 können die vorübergehenden Abstützungen zwischen den Wänden entfernt werden.

Fig./ zeigt schließlich, wie das aus den Sohlplatten 6,

39, den Wänden 15 und der Decke 29 gebildete Bauwerk mit inneren Ausbauten 41 ausgestattet und mit einer äußeren Isolierung 42 versehen werden kann. Eine Hochbau-Konstruktion 43, 44 kann auf die untere Konstruktion in der Baugrube aufgesetzt werden. Zuvor oder auch danach wird die Baugrube mit dem Erdaujhub 46 zugeschüttet und verdichtet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Bauwerkes aus Beton im Wasser, bei dem auf die unter dem Wasserspiegel liegende Baugrubensohle eine Sohlplatte aus Unterwasserbeton geschüttet und danach das wenigstens eine Wand umfassende Bauwerk im Trockenen hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Sohlplatte (6) aus Unterwasserbeton für jede Wand (15) je zwei durch Querstege (33) verbundene Dichtungsschienen (7 bzw. 8) eingebaut werden, deren Oberkanten aus dem Unterwasserbeton ragen, daß ein an den vier Seiten geschlossener, wasserdichter Schalungskasten (12), der an den Unterseiten mit Dichtungsstreifen (28) versehen ist, im Wasser auf die Dichtungsschienen (7, 8) aufgesetzt wird, und daß danach der Schalungskasten (12) gelenzt und anschließend mit Beton gefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, zum Herstellen eines Bauwerks mit wenigstens zwei etwa parallelen Wänden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen der Wände (15) zwischen den Wänden (15) Querabschottungen (40) hergestellt werden und danach der von den Wänden und den Querabschottungen umschlossene Innenraum (I)gelenzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schalungskästen (12) Anschlußbewehrungen (18) für den Anschluß einer Sohlplatte (39) aus Stahlbeton vorgesehen werden und daß die Sohlplatte (39) nach dem Lenzen des Innenraums (I) im Trockenem einbetoniert wird.

4. Verfahren nach einem d<"· Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dab vor dem Lenzen des Innenraums (I) zwischen den Wänden (15) eine Querabstützung eingebaut wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Querabstützung der ausgeschalten Wände (15) vor dem Lenzen des Innenraums eine Decke (29) aufgesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wand (15) im Wasser in einzelnen aneinanderstoßenden Längsahschnitten gefertigt wird, und daß der Schalungskasten (12) für jeden Längsabschnitt in Längsrichtung auf den Dichtungsschienen (7,8) verschoben und am in Schieberichtung hinteren Ende vom zuvor gefertigten Längsabschnitt abdichtend abgeschlossen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke (29) in einzelnen Längsabschnitten mit einer Unterschalung (30) gefertigt wird, die auf im Wasser wandernden Abstützungen (31,32) gelagert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschalung (30) mit Schwimmkörpern (45) bestückt ist und beim Versetzen zum nächsten Deckenlängsabschnitt auf dem Wasser im Innenraum (I) der Konstruktion schwimmend transportiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschienen (7,8) mit einem oberhalb des Wasserspiegels (5) auf einer Justierstrecke (9) verfahrbaren Lehrenwagen (10) vor dem Betonieren der Unterwasserbetonsohle (6) einjustiert werden.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Unterwasserbetonsohle (6) eingebetteten Dichtungsschienen (7,8) aus zwei in einem Abstand zueinander verlaufenden und durch Querstege (33) verbundenen, umgekehrt liegenden T-Stäben (20) bestehen, die mit ihren Stegen (21) aus der Sohle (6) herausragen, und daß am unteren Rand des Schalungskastens (12) ein elastischer Dichtungsstreifen (28) befestigt ist,

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (28) im Querschnitt annähernd rechteckig ist

IZ Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (28) aus Gummi oder einem Elastomer wie Polyurethan besteht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rand des Schalungskastens (12) ein Einfaßprofil (27) für den Dichtungsstreifen (28) vorgesehen ist

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß hinten an den Innenseiten der seitlichen Schalhäute des Schalungskastens (12) vertikale Dichtungsstreifen (37) angebracht sind.