DE4402277C2 - Horizontalverbau für Großrohrverlegung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gra­ bens mit horizontalem Verbau zur Verlegung von Großrohren. Für die Verlegung von Großrohren in Gräben ist oberhalb der Graben­ sohle ein erheblicher Teil des Grabenquerschnitts, der zumindest der Grabenbreite entspricht, von Teilen der Aussteifung, ins­ besondere von Spreizen, freizuhalten. Dieses Ergebnis ist bisher nur bei Gräben mit senkrechtem Grabenverbau zu erzielen, bei dem Spundbohlen die Grabenwände in senkrecht stehender Position abstützen. Die Spundbohlen sind hierbei jeweils in den Boden so einzutreiben, daß sie dem Grabenaushub vorauseilen. Wird der senkrechte Grabenverbau mit Kanaldielen aus Metall durchgeführt, die eingerammt werden, so ist das Herstellen des Verbaus mit nachteiligen Erschütterungen für die Umgebung sowie mit Ge­ räuschentwicklung verbunden, die in bebauten Gebieten zunehmend nicht mehr akzeptiert werden.

Aus Röthig, Der moderne Kanalisationsbau, Köln 1967 ist es be­ kannt, bei holzverkleideten Baugruben, in denen Rohre mit größe­ ren Nennweiten verlegt werden sollen, zum Überbrücken des Rohr­ bereichs Holzaufrichter (Brusthölzer) im Rohrbereich durch I- Träger zu ersetzen. Diese I-Träger werden durch oberhalb der Rohre liegende Kombinationen aus Zugsteife und Drucksteife abge­ stützt. Beim Ausbau der Aussteifung kann es zu Setzungen kommen. Es wird nicht deutlich, ob die Aussteifung durch I-Träger nach einem Horizontalverbau oder anstelle eines Horizontalverbaus erfolgt.

Aus Grundbautaschenbuch 1971 Berlin München Düsseldorf ist es bekannt, für den Fall, daß der waagerechte Grabenverbau beibe­ halten werden soll, nach dem Erreichen der Baugrubensohle stär­ kere Brusthölzer oder besondere Aussteifungsrahmen einzubauen, die den unteren Bereich der Baugrube steifenfrei halten sollen, um größere Rohre verbauen zu können. Hierbei sollen Ausstei­ fungsrahmen aus zwei I-Trägern, einer Steife und einem Zuggurt mit Spannschloß bestehen. Ob hierbei zunächst der Horizontalver­ bau bis zur Baugrubensohle durchgezogen und anschließend zurück­ gebaut wird, ist nicht offenbart. Die auch hier oberhalb der Rohre liegende Kombination aus Steife und Zuggurt führt beim Rückbau nach dem Verlegen der Rohre wie oben geschildert zu Setzungen.

Aus der DE-OS 22 28 634 ist eine Verbauvorrichtung bestehend aus zwei senkrecht stehenden Stahlverbauplatten, die von in minde­ stens zwei waagerechten Ebenen angeordneten Steifen auf Abstand gehalten sind, bekannt. Diese wird in den fertiggestellten Gra­ ben als ganzes abgesenkt, so daß von einem Grabenverbau im Sinne der Erfindung nicht ausgegangen werden kann. Eine untere hori­ zontale Steife verbleibt beim Ziehen der Stahlverbauplatten unterhalb des Rohres, wobei deren Funktion verloren geht und es zu Setzungserscheinungen kommen kann.

Aus der DE-PS 2 06 878 ist eine Baugrubenaussteifung bekannt, bei der zunächst vertikale Pfosten in den Erdboden eingerammt wer­ den. Nach dem Aushub der Baugrube werden die Pfosten über obere und untere Querträger ausgesteift. Der untere Querträger wird anschließend in die Sohle eines druckförmigen Bauwerkes ein­ bezogen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Grabens mit horizontalem Verbau herzustellen, der in mit dem Aushub fortschreitendem Horizontal­ verbau hergestellt wird, jedoch einen großen freien Einbauquer­ schnitt oberhalb der Grabensohle zum Verlegen von Großrohren sicherstellt. Die Lösung hierfür besteht in der Abfolge der Verfahrensschritte:

• a) der Graben ward mit dem Aushub fortschreitend horizontal verbaut, indem waagerechte Bohlen eingezogen werden und senkrechte Brusthölzer und zwischen Paaren von Brusthölzern querliegende erste Spreizen als Aussteifung eingebracht werden; (Phase 1)
• b) bei Erreichen der bestimmungsgemäßen Grabensohle werden parallel zu den Brusthölzern im unteren Bereich des Grabens stärkere vertikale Stützträger eingestellt und Paare von Stützträgern jeweils über obere zweite Spreizen an ihrem oberen Ende und über untere zweite Spreizen an ihrem unte­ ren Ende gegen die Bohlen abgestützt; (Phase 2)
• c) die aus Brusthölzern und ersten Spreizen bestehende Aus­ steifung wird im Bereich von der Grabensohle bis in die Nähe des oberen Endes der Stützträger rückgebaut;
• d) die Grabensohle wird nach dem Einstellen der Stützträger und ihrem Verstreben durch die zweiten Spreizen sowie dem Rückbau der unteren Brusthölzer und ihrer ersten Spreizen mit einer Abdeckschicht, die als Bettung für die Großrohre dient, versehen, wobei die unteren Enden der Stützträger und die unteren zweiten Spreizen abgedeckt werden. (Phase 3)

Es entsteht hierdurch im Verlauf des Grabens ein großer freier Querschnitt oberhalb der Grabensohle, in den Großrohre einge­ bracht werden können oder der ggfs. beim anderweitigen Erstellen von unterirdischen Kanälen als Arbeits- und Bauraum zur Verfü­ gung steht. Die unteren Enden der Stützträger und die unteren zweiten Spreizen werden hierbei abgedeckt. Die unteren zweiten Spreizen gehen dadurch verloren.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine besondere Variante des waagerechten Verbau- dar. Hierbei ist der zur Rohrverlegung zur Verfügung stehende freie untere Arbeits- und Bauraum in erster Linie durch die statischen Gegebenheiten des sich frei zwischen den zweiten Spreizen erstreckenden unteren Stützträgers bestimmt, der in geeigneter Ausführung und Dimensionierung aus­ zuwählen ist. Weiterhin kann durch geeignete Auswahl der Bemes­ sung der Bohlen und Brusthölzer der Verbau äußerst setzungsarm erstellt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verlegung von Großrohrweiten über ca. DN 500 im waagerechten erschütterungsfrei herzustellenden Verbau ermöglicht. Dies gilt für alle Grabenbreiten und -tiefen und für alle Rohrquer­ schnitte.

Je nach den Anforderungen kann in besonderer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, daß die Bettung für die Großrohre auf der Grabensohle aus Gießbeton oder Stampf- bzw. Magerbeton oder einer Kies-Sand-Sohle hergestellt wird.

In einem Verfahren zum Verlegen der Großrohre in einem nach dem Verfahren hergestellten Graben kann vorgesehen werden, daß die Großrohre im Verlauf des Grabens abgelassen und nach Erreichen der Bettung auf der Grabensohle horizontal zwischen die Stütz­ träger unter den oberen zweiten Spreizen eingeschoben werden. (Phase 4).

Die zweiten Spreizen werden in der Regel stärker ausgelegt sein als die ersten Spreizen, wobei die Dimensionierung nach den Anforderungen der Statik erfolgt. Zur Vereinfachung können je­ doch auch Spreizen von einheitlicher Bemessung als erste und zweite Spreizen verwendet werden; hierbei werden die ersten Spreizen im Hinblick auf die statischen Anforderungen dann über­ dimensioniert sein.

In einer ergänzenden günstigen Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß eine Ablaßbaugrube im Verlauf des Grabens - insbesondere mit gegenüber dem Graben größerer Breite - ausgeho­ ben wird und zunächst in gleicher Weise wie der Graben horizon­ tal verbaut wird und daß dann über die gesamte Grubentiefe rei­ chende Stützträger eingestellt und mit umlaufend geschlossenen horizontalen Rechteckrahmen ausgesteift werden, die in ihrer Einbaulage aus Einzelträgern zusammengesetzt werden, und daß danach die Grabensohle - ggfs. mit den untersten Spreizen - mit einer Abdeckschicht als Bettung für die Großrohre versehen und danach die übrigen Spreizen und die Brusthölzer rückgebaut wer­ den.

Das Herstellen der ggfs. notwendigen Ablaßbaugrube im Verlauf des Grabens kann also zunächst ebenfalls im horizontalen Verbau in gleicher Weise wie das Herstellen des Verbaus des Grabens erfolgen, wobei die Grube gegenüber dem Graben in vorteilhafter Weise etwas verbreitert sein kann. Anschließend werden verstärk­ te Stützträger parallel zu den Brusthölzern eingestellt, die über die gesamte Höhe der Ablaßbaugrube reichen. Schließlich werden die stärkeren Stützträger durch umlaufend geschlossene viereckige horizontale Rahmenkonstruktionen abgestützt, die in ihrer Einbaulage aus Einzelträgern zusammengebaut werden. An schließend werden sämtliche Spreizen und die Brusthölzer zurück­ gebaut. Die umlaufend geschlossenen horizontalen Rahmenkonstruk­ tionen sind in mehreren Höhen, zumindest in zwei verschiedenen Höhen, in der Ablaßbaugrube anzuordnen. Sie lassen ein Absenken der Großrohre vorzugsweise bereits in horizontaler Ausrichtung durch ihren freien Öffnungsquerschnitt zu.

Nach dem Verlegen der Großrohre bzw. dem Erstellen des Kanalbau­ werks wird der Graben in üblicher Weise verfüllt, wobei der Rückbau des Verbaus fortschreitend von unten nach oben erfolgt. Hierbei wird mit der Demontage der oberen zweiten Spreizen und ggfs., sofern das Einbetonieren dem nicht entgegensteht, mit dem Ziehen der Stützträger begonnen. Im übrigen erfolgt der Rückbau wie bei horizontalem Verbau gewohnt.

Als Stützträger und als Träger für die Rahmenkonstruktion werden bevorzugt Peiner I-Träger verwendet, beispielsweise 1BP200-Trä­ ger.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachste­ hend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­ beispiels beschrieben. Hierbei ist im einzelnen folgendes darge­ stellt.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäß verbauten Graben gemäß der Schnittlinie C-C aus den Fig. 3 bis 5 im vertikalen Längs schnitt von links nach rechts fortschreitend in verschiedenen Verbauphasen;

Fig. 2 zeigt einen Graben gemäß der Schnittlinie B-B nach Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 3 zeigt einen Graben im horizontalen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie A-A nach den Fig. 1 und 2 in einer ersten und in einer zweiten Phase;

Fig. 4 zeigt einen Graben im horizontalen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie A-A nach den Fig. 1 und 2 in einer zweiten und einer dritten Phase;

Fig. 5 zeigt einen Graben im horizontalen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie A-A nach den Fig. 1 und 2 in der dritten und einer vierten Phase;

Fig. 6 zeigt eine Ablaßbaugrube im Vertikalschnitt quer zur Grabenrichtung gemäß der Schnittlinie E-E nach Fig. 7;

Fig. 7 zeigt eine Ablaßbaugrube im Verlauf eines Grabens im horizontalen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie D-D nach Fig. 6.

In Fig. 1 ist ein von einer Geländeoberkante 1 bis zu einer Grabensohle 2 ausgehobener Graben im Vertikallängsschnitt ge­ zeigt, an dem verschiedene Stufen des Verbaus erkennbar sind. Durchgehend sind horizontale Verschalungsbohlen 3 begrenzter Länge zu erkennen, die an senkrechten Stößen 4 übereinstimmend aneinanderstoßen. Die links gezeigten Verschalungsbohlen 3₁ und die rechts gezeigten Verschalungsbohlen 3₃ sind jeweils abgebro­ chen dargestellt; die mittleren Verschalungsbohlen 3₂ sind ihrer ganzen Länge zwischen den Stoßlinien 4₁ und 4₂ erkennbar. An den Verschalungsbohlen 3₁ ist ein erster Ausbauzustand erkennbar, der erreicht ist, wenn der Graben in seiner gesamten Tiefe bis zur Grabensohle 2 ausgehoben ist. Die Verschalungsbohlen sind durch Brusthölzer 5 abgestützt. Wie an den Verschalungsbohlen 3₂ noch teilweise erkennbar ist, sind auf einer Bohlenlänge jeweils drei Reihen von Brusthölzern vorgesehen. Die oberen Brusthölzer 5₁, 5₂ sind jeweils durch zwei quer im Graben liegende erste Spreizen 6₁-6₄ mit den Brusthölzern auf der gegenüberliegenden nicht dargestellten Grabenwand verstrebt. Die unteren Brusthölzer 5₃ sind mit vier ersten Spreizen 6₅-6₈ mit den Brusthölzern auf der gegenüberliegenden nicht dargestellten Grabenwand verstrebt. (Phase 1).

Der Verbau der mittleren Verschalungsbohlen 3₂ ist an der linken Reihe der Brusthölzer 5 und ersten Spreizen 6 noch im gleichen Ausbauzustand wie der der zuvor beschriebenen Verschalungsbohlen 3₁. An der mittleren Reihe der Brusthölzer der Verschalungsbohlen 3₂ ist bereits der nächste Verfahrensschritt erkennbar. Parallel zum unteren Brustholz 5₄ ist ein vertikaler Stützträger 7₁ einge­ stellt, der an seinen oberen und unteren Enden mit zweiten stär­ keren oberen und unteren Spreizen 8₁, 8₂ mit einem an der gegen­ überliegenden Grabenwand eingestellten nicht dargestellten Stützträger verstrebt ist. (Phase 2).

An der rechten Reihe der Brusthölzer 5 der mittleren Verscha­ lungsbohlen 3₂ ist der nächste Ausbauzustand des Verbaus darge­ stellt. Die Grabensohle 2 ist mit einer Abdeckschicht 9 aus Beton, Magerbeton bzw. Stampfbeton oder einer Kies-Sand-Bettung als Auflager für die Großrohre abgedeckt, wobei das untere Ende des Stützträgers 7₂ ebenso wie die untere zweite Spreize 8₄ dieses Stützträgers einbezogen sind.

Daran anschließend und im Ergebnis dargestellt ist der Rückbau der ersten Spreizen und des unteren Brustholzes der entsprechen­ den rechten Reihe von Brusthölzern der mittleren Verschalungs­ bohlen 3₂ erfolgt, so daß die Verstrebung der Stützträger 7₂ zur Aussteifung ausschließlich noch durch die stärkeren zweiten Spreizen 8₃ und 8₄ bzw. den Körper der Abdeckschicht 9 wahrgenom­ men werden. (Phase 3).

Die an den rechten Verschalungsbohlen 3₃ erkennbaren Reihen von Brusthölzern und Stützträgern sind im gleichen Ausbauzustand wie die zuvor erläuterte rechte Reihe an den mittleren Verschalungs­ bohlen 3₂ gezeigt. Zusätzlich ist hier der Beginn eines Einschie­ bens eines Rohrkörpers 10 auf der Abdeckschicht 9 zwischen den Stützträgern 7₃ und den zugeordneten zweiten Spreizen 8₅ und 8₆ gezeigt. (Phase 4).

In Fig. 2 ist der Querschnitt durch einen Graben 21 gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie B-B gezeigt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern belegt. Auf die vorstehende Beschreibung wird insoweit bezug genommen. Es ist die im wesent­ lichen symmetrische Form des Grabenausbaus erkennbar. Die Gra­ benwände sind mit 11 und 12 bezeichnet. Beide Grabenwände sind mit Verschalungsbohlen 3 verkleidet, auf denen vertikale Brust­ hölzer 5₁, 5₂ aufliegen, die mit ersten schwächeren Spreizen 6₁, 6₂, 6₃, 6₄ verstrebt sind. Mit geringer Überdeckung zu den Brust­ hölzern 5₂ sind beidseitig die Stützträger 7₁ erkennbar, die über stärkere zweite Spreizen 8₁, 8₂ verstrebt sind, wobei die untere Spreize 8₂ in der Abdeckschicht 9 vergossen ist. Ein eingeschobe­ nes Großrohr 10, das auf der Abdeckschicht 9 aufliegt, ist eben­ falls im Querschnitt sichtbar. Durch den Rückbau der unteren Spreizen ist ein etwa quadratisches Feld zum Einschieben der Großrohre im Grabenquerschnitt entstanden.

In Fig. 3 sind jeweils zwei Längsschnitte des Grabens im Hori­ zontalschnitt gemäß der Linie A-A aus den Fig. 1 und 2 ge­ zeigt. Links ist die bereits erläuterte erste Phase gezeigt, bei der die Verschalungsbohlen 3 durch senkrechte Brusthölzer 5₃ und diese paarweise verstrebene erste Spreizen 6 ausgesteift sind. Rechts ist eine zweite Phase gezeigt, bei der neben den noch vorhandenen Brusthölzern 5₄ bereits Stützträger 7₁ mit zweiten stärkeren Spreizen 8 eingesetzt sind.

In Fig. 4 sind zwei Grabenabschnitte im horizontalen Schnitt gemäß den Schnittlinien A-A aus den Fig. 1 und 2 dargestellt. Links ist eine Phase des Ausbaus gezeigt, die vollkommen der zuletzt anhand von Fig. 3 beschriebenen entspricht, d. h. Brusthölzer 5₄ mit ersten Spreizen 6 und Stützträger 7₁ mit zwei­ ten stärkeren Spreizen 8 sind gleichzeitig eingesetzt. Der rech­ te Grabenabschnitt zeigt die folgende Phase, in der Brusthölzer 5₄ und erste Spreizen 6 zurückgebaut sind und nur noch die Stütz­ träger 7₂ und die zweiten stärkeren Spreizen 8 zurückgeblieben sind.

In Fig. 5 sind zwei Grabenabschnitte im horizontalen Schnitt gemäß den Schnittlinien A-A aus den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die links dargestellte Phase des Verbaus entspricht vollkommen der zuletzt anhand von Fig. 4 beschriebenen. In der rechts dargestellten Phase ist das auch in Fig. 1 erkennbare Großrohr 10 bereits teilweise horizontal in den Graben eingeschoben, wobei es unterhalb der oberen zweiten Spreizen 8₅ zwischen den Stützträgern 7₃ liegt.

In den Fig. 6 und 7, die nachstehend gemeinsam beschrieben werden, ist eine Ablaßbaugrube dargestellt. Im Bereich der Ab­ laßgrube 22 ist eine Seitenwand 13 gegenüber den Seitenwänden 11, 12 des Grabens 21 zurückversetzt, so daß eine zur einen Seite versetzte Verbreiterung des Grabens vorliegt. Die Verscha­ lungsbohlen 3 sind durch über die gesamte Höhe durchlaufende senkrechte Stützträger 27 abgestützt. Die Stützträger 27 der Seitenwände 11, 13 sind gegeneinander durch zwei horizontal liegende Viereckrahmen 30, 31 verstrebt, die aus ersten quer verlaufenden Trägern 29 und zweiten längsverlaufenden Trägern 30 zusammengesetzt sind. Das Format der Stützträger 27 sowie der Träger 28, 29 ist untereinander gleich. Die Herstellung dieser Art des Verbaus innerhalb der Bauablaßgrube 22 ist vorher in der Beschreibung erläutert. Durch die Rahmen 30, 31 hindurch sind die Großrohre in bereits horizontaler Lage absenkbar.

Bezugszeichenliste

1 Oberkante gewachsener Boden
2 Grabensohle
3 Verschalungsbohlen
4 vertikale Stöße
5 Brustholz
6 erste Spreize
7 Stützträger
8 zweite Spreize
9 Abdeckschicht
10 Rohrkörper
11 Grabenwand
12 Grabenwand
13 Grubenwand
21 Graben
22 Grube
27 Stützträger
28 Rahmenquerträger
29 Rahmenlängsträger
30 Rahmen
31 Rahmen

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen eines Grabens mit horizontalem Verbau zur Verlegung von Großrohren, mit der Abfolge der Verfahrensschritte:

• a) der Graben (21) wird mit dem Aushub fortschreitend horizontal verbaut, indem waagerechte Bohlen (3) ein­ gezogen werden und senkrechte Brusthölzer (5) und zwischen Paaren von Brusthölzern querliegende erste Spreizen (6) als Aussteifung eingebracht werden; (Pha­ se 1)
• b) bei Erreichen der bestimmungsgemäßen Grabensohle (2) werden parallel zu den Brusthölzern (5) im unteren Bereich des Grabens (21) stärkere vertikale Stützträ­ ger (7) eingestellt und Paare von Stützträgern (7) jeweils über obere zweite Spreizen (8₁, 8₃) an ihrem oberen Ende und über untere zweite Spreizen (8₂, 8₄) an ihrem unteren Ende gegen die Bohlen (3) abgestützt; (Phase 2)
• c) die aus Brusthölzern (5) und ersten Spreizen (6) be­ stehende Aussteifung wird im Bereich von der Graben­ sohle (2) bis in die Nähe des oberen Endes der Stütz­ träger (7) rückgebaut;
• d) die Grabensohle (2) wird nach dem Einstellen der Stützträger (7) und ihrem Verstreben durch die zweiten Spreizen (8) sowie dem Rückbau der unteren Brusthölzer (5) und ihrer ersten Spreizen (6) mit einer Abdeck­ schicht (9), die als Bettung für die Großrohre dient, versehen, wobei die unteren Enden der Stützträger (7) und die unteren zweiten Spreizen (8₂, 8₄) abgedeckt werden. (Phase 3)

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abdeckschicht (9) aus Gießbeton oder Stampf- bzw. Magerbeton oder aus einer Kies-Sand-Bettung herge­ stellt wird.

3. Verfahren zur Verlegung von Großrohren in einem nach einem der Ansprüche 1 oder 2 hergestellten Graben, bei dem im Verlauf des Grabens (21) abgelassene Großrohre (10) zwischen die Stützträger (7) unterhalb der oberen der zweiten Spreizen (8₁, 8₃) horizontal eingeschoben werden. (Phase 4)

4. Verfahren zur Verlegung von Großrohren in einem nach einem der Ansprüche 1 oder 2 hergestellten Graben, insbesondere nach Anspruch 3, bei dem der Graben (21) fortschreitend mit dem Rückbau der oberen zweiten Spreizen (8) und der übrigen Aussteifung aus ersten Spreizen (6) und Brusthölzern (5) verfüllt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem eine Ablaßbaugrube (22) im Verlauf des Grabens (21) - insbesondere mit gegenüber dem Graben größerer Breite - ausgehoben wird und zunächst in gleicher Weise wie der Graben horizontal verbaut wird und daß dann über die gesam­ te Grubentiefe reichende Stützträger (27) eingestellt und mit umlaufend geschlossenen horizontalen Rechteckrahmen (30, 31) ausgesteift werden, die in ihrer Einbaulage aus Einzelträgern zusammengesetzt werden, und daß danach die Grabensohle - ggfs. mit den untersten Spreizen - mit einer Abdeckschicht (9) als Bettung für die Großrohre versehen und danach die übrigen Spreizen (6) und die Brusthölzer (5) rückgebaut werden.