DE4226655A1 - Verfahren zur Herstellung von Erdankern in Böden mit Setzungserscheinungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein spezielles Verfahren zur Herstellung von spannbaren Erdankern in Böden mit Setzungserscheinungen, mit dem auftretenden Setzungen entgegengewirkt werden kann.

Bei der Herstellung von innerstädtischen Baugruben können die Baugrubenwände durch Erdanker gesichert werden. Erdanker werden durch geneigte bis horizontale Bohrungen von 80 bis 150 mm Durchmesser in das Erdreich eingebracht. Der horizontale Abstand der Anker beträgt je nach Höhe und Beanspruchung der Baugrube zwischen weniger als 1 m bis 4 m. Bei tiefen Baugruben sind mehrere Ankerlagen erforderlich, deren Abstand in der Regel zwischen 2 m und 5 m beträgt.

Besteht der Boden im zu durchörternden Bereich aus körnigem Material also aus Sand und/oder Kies aber auch aus sandigem Schluff geringer Dichte bergen die beiden gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung des Bohrlochs Gefahren. In den letzten 10 Jahren haben häufig Gebäude über Zonen, in denen Erdanker eingebracht wurden, große Schäden durch Setzungen erlitten. So ist man in manchen Städten z. B. von der sehr wirtschaftlichen Methode, Baugrubenwände zu verankern, wieder zu der aufwendigen und den Baubetrieb behindernden Methode der Absteifung oder der "Deckelbauweise" zurückgekehrt.

Setzt man zum Herstellen der Ankerbohrung das Verfahren der Spülbohrung ein, entzieht man der zu durchörternden Zone Bodenvolumen und es kommt häufig deshalb zu Setzungen an der Geländeoberfläche.

Verwendet man das Prinzip der Rammbohrung zum Einbringen des Bohrgestänges, so werden durch die Erschütterungen trotz der Bodenverdrängung durch die Bohrung Setzungen in locker bis mitteldichten Böden hervorgerufen. Auch bei weiter entwickelten Bohrverfahren, wie das Verfahren mit gegendrehenden, konzentrisch angeordneten Gestängen, werden Setzungen an der Geländeoberfläche beobachtet.

Aus einem anderen Bereich des Grundbaus ist die Methode der Hebungsinjektion bekannt. Bei dieser Methode wird ein Injektionsrohr wie es gattungsgemäß in der DE 36 14 982 beschrieben wird, in das Erdreich eingebracht und ein aushärtendes Material über Öffnungen durch eine Art Doppelkolben gezielt entlang des Rohrmantels im Erdreich verpreßt. Mit einem solchen Rohr, wie sinngemäß in DE 34 47 924 beschrieben, ist auch ein mehrmaliges Nachverpressen von Material möglich. Dadurch gelingt es, auch erst später auftretende, weitere Setzungen abzufangen. Dieses Verfahren wird z. B. eingesetzt, wenn Gebäude durch einen Tunnel unterfahren werden oder wenn Gebäude auf unterschiedlichem Untergrund gegründet sind und den ungleichen Setzungen entgegengewirkt werden sollen.

Auch konventionelle Erdanker wie in EP 0 338 388 beschrieben enthalten Verpreßschläuche zur Herstellung des Ankerkörpers. Der Ankerkörper wird im Erdreich durch das Einpressen von aushärtendem Material beim Zurückziehen des Bohrgestänges hergestellt. Beim Spannen des Erdankers kommt es immer wieder vor, daß der Ankerkörper durch Überbeanspruchung birst und dadurch die erforderliche Bruchlast des Ankers nicht erreicht wird. Zur nachträglichen Verbesserung des Verankerungskörpers und damit zur Erzielung einer erhöhten Ankerkraft wurde die Nachverpressung im Bereich der Krafteintragungsstrecke des Ankers gebräuchlich. Diese Maßnahme erfolgt nur lokal im Erdreich des Ankers.

Die hier vorgestellte Erfindung ermöglicht durch nachträgliche Injektion über die gesamte Ankerlänge nicht nur eine bloße Erhaltung des Kraftschlusses des Ankerkörpers mit dem Boden, sondern mit ihr soll insbesondere eine partielle Hebung als Gegenmaßnahme zu dem durch das Ankereinbringen sich setzenden Untergrund erzielt werden. Damit kann man ganz gezielt Setzungen und damit Schäden an darüber befindlichen Gebäuden entgegenwirken. Da der Vorgang des Einbringens von Ankern in einem kurzen zeitlichen Abstand durch den Vorgang Verpressung und durch den Vorgang Hebungsinjektionen eng aufeinander folgen, können auch örtlich eintretende Setzungen durch eine darauf angesetzte Hebungsinjektion wieder ausgeglichen werden. Um die Hebungsinjektion von der Ankerbohrung aus zu bewerkstelligen, werden dem normalerweise verwendeten Ankerbündel, das aus einem aus Stäben oder Litzen gebildeten Zugglied besteht, ein oder mehrere Manschettenrohre beigefügt. Bei Herstellung der Erdanker wird ständig das Ausmaß der Setzungen, die durch das Herstellen der Erdanker auftreten, festgestellt. Die Hebungsinjektionen erfolgen darauf gezielt von den Erdankern aus, die unterhalb der Setzungszone liegen, z. B. auch von mehreren Ankerlagen aus. Dabei muß nur soviel Material eingebracht werden wie es der augenblickliche Zustand der Setzung verlangt. Es ist jederzeit möglich nachzuverpressen und damit einer durch die weiteren Baumaßnahmen ausgelösten Setzungsgefahr entgegenzuwirken.

Durch die Kombination von Anker und Hebungsinjektionsvorrichtung entfallen aufwendige separate Bohrungen zum Einbringen von gesonderten Manschettenrohren. Wegen der hohen Kosten einer solchen separaten Maßnahme und der dafür erforderlichen zusätzlichen Bauzeit ist eine solche Vorgehensweise zum Abfangen von Setzungen nach Einbringen von Ankern nicht bekannt. Man hat statt dessen in kritischen Fällen von der Verankerung konstruktiv Abstand genommen und abgestützt.

Zur Messung der Setzungen und zur Überwachung des Verhaltens des Untergrundes kann ein Monitor-System eingesetzt werden. Durch die Integration des Manschettenrohrs im Stabbündel kann auch das Nachverpressen im Bereich des Ankerkörpers über das Manschettenrohr erfolgen.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen verdeutlicht:

Fig. 1 schematischer vertikaler Schnitt durch einen spannbaren Erdanker,

Fig. 2 Querschnitt des Erdankers.

Der Erdanker 1 besteht hier aus dem in einem Bohrloch 2 liegenden Ankerglied 3. Das Ankerglied 3 besteht aus einem Stab oder bei einem Bündel aus Stäben oder aus Litzen. Der Ankerkörper 4 wird durch Einpressen von aushärtendem Material über das zu ziehende Bohrgestänge erzeugt. Über die Öffnungen 5 des Manschettenrohrs, das am Ankerstab oder im Ankerbündel integriert ist, wird bei Bedarf das Injektionsmaterial gezielt verpreßt. Das Manschettenrohr wird dabei so gewählt, daß die Austrittsöffnungen einen Abstand von etwa 30 cm voneinander haben. Im Manschettenrohr wird zur Verpressung ein Doppelkolbenmechanismus eingesetzt, über den gezielt der Austrittsort entlang des Manschettenrohrs angesteuert werden kann. Zur Überwachung der eventuell auftretenden Setzungen an der Erdoberfläche 6 dient ein Monitor-System 7 mit der Möglichkeit an mehreren Stellen überwachende Messungen vorzunehmen.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt ein Ankerbündel mit den Ankerstäben 3 und den Manschettenrohren 8.

Claims (3)

1. Erdanker für die Verankerung von Baugrubenwänden in Böden, die bei Einbringung von Ankern Setzungen erleiden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ankerglied mindestens ein Manschettenrohr über die gesamte Ankerlänge eingeführt wird, über das gezielt Hebungsinjektionen mit aushärtbarem Material entlang der gesamten Ankerlänge zum Ausgleich von örtlichen Setzungen während der gesamten Baudurchführung sowie auch im Anschluß daran durchgeführt werden können.

2. Erdanker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Manschettenrohr nur über die Länge der setzungsempfindlichen Zone eingezogen wird.

3. Erdanker nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Setzungen während und nach der Baumaßnahme über ein Monitorsystem überwacht wird.