DE974948C - Verfahren zur Verbesserung der Tragfaehigkeit natuerlicher Bodenschichten und kuenstlicher Aufschuettungen durch Einbringen tragfaehigen Materials unter Ruetteln - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Tragfaehigkeit natuerlicher Bodenschichten und kuenstlicher Aufschuettungen durch Einbringen tragfaehigen Materials unter RuettelnInfo
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- DE974948C DE974948C DED8673A DED0008673A DE974948C DE 974948 C DE974948 C DE 974948C DE D8673 A DED8673 A DE D8673A DE D0008673 A DED0008673 A DE D0008673A DE 974948 C DE974948 C DE 974948C
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/08—Improving by compacting by inserting stones or lost bodies, e.g. compaction piles
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Description
- Verfahren zur Verbesserung der Tragfähigkeit natürlicher Bodenschichten und künstlicher Aufschüttungen durch Einbringen tragfähigen Materials unter Rütteln Die Erfindung bezieht sich auf die Baugrundverbesserung für Gründungen, wobei zur Erhöhung der Tragfähigkeit natürlicher Bodenschichten oder von künstlichen Aufschüttungen tragfähiges Material, wie z. B. Steine, in das für sich nicht tragfähige Bodenmaterial eingebracht werden.
- Zu den ältesten Gründungsmethoden gehört die Entfernung nicht tragfähiger Schichten, wie Ton, Schlamm oder Moorboden, durch Aushub und der Ersatz durch tragfähiges Material, z. B. durch Sand oder Kies, und gegebenenfalls eine zusätzliche Verdichtung oder der Zusatz von Magerbeton. In vielen Fällen ist dieses Vorgehen nicht wirtschaftlich, besonders dann, wenn eine teure Aussteifung der Baugrube mit zeitweise zusätzlicher Wasserhaltung erforderlich ist.
- Eine andere Methode zur Verbesserung der Tragfähigkeit besteht darin, die nicht tragfähigen Schichten derart zum Ausweichen zu bringen, daß auf diese aufgelagerte Block- oder Kiesschüttungen zum Ab- sinken gebracht werden, und zwar aus der Überlegung, daß durch eine in den nicht tragfähigen Boden eingebrachte Sprengladung das Gefüge dieser Schichten zerstört wird, die auflastende Schüttung dabei leicht angehoben wird und durch die Wucht ihrer Last die nicht tragfähige Schicht nach den Seiten ausfließen und ausweichen läßt (Moorbodensprengung). Die Kosten eines solchen Verfahrens stellen sich zwar meist noch geringer als die Hälfte deZ Kosten für einen Vollaushub der vorerwähnten Art, dagegen besteht aber bei der Sprengmetho& keine sichere Gewähr dafür, daß der weiche, nicht tragfähige Boden in seinem gesamten Bereich entfernt wird, vor allem ist mit späteren Setzungen im eingebrachten Boden zu rechnen ' da dieser keine Verdichtungsbehandlung erfahren hat.
- Bekannt sind ferner Verfahren, um weiche Baugrundschichten durch Einrammen von Schotter und Kies zu verbessern. Um hierbei ein seitliches Abfließen der eingebrachten Massen zu vermeiden, sind Spundwände erforderlich, die zuvor zur Begrenzung der zu verbessernden Schichten eingebracht werden müssen; außerdem ist die Tiefenwirkung der Rammarbeit sehr beschränkt.
- Nach einem bekannten Verfahren dient die Einbringung tragfähigen Materials beispielsweise zur Verbesserung der Tragfähigkeit des Bodens im Bereich des unteren Endes von Vortreibrohren für Betonpfähle, wobei das tragfähige Material durch kräftige Rammschläge eines geschlossenen Rammbären eingebracht und das zu verbessernde Bodenmaterial zusammengedrückt oder seitlich verdrängt wird.
- Nach einem anderen bekannten Verfahren bedient man sich einer Oberflächenverdichtung durch eine Rüttelmaschine, deren Belastung und Schwingungszahl auf die Bodenart abgestimmt ist, in einem weiteren Fall einer Vorbelastungsbehandlung ohne Schwingungen. In diesen Fällen wird jedoch keine ausreichende Tiefenwirkung erzielt, so daß sie in der Regel nur zur Verbesserung schlechten Baugrundes geringer Mächtigkeit in Betracht kommen und bei Böden mit thixotropen Eigenschaften, z. B. Tonböden, als für die Praxis nicht brauchbar angesehen wurden und selbst bei der Möglichkeit eines Herabbringens der Schüttung auf größere Tiefe noch Setzungen zu erwarten sind.
- Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Baugrundverbesserung durch Einbringen tragfähigen Materials in nicht tragfähigen gewachsenen oder aufgeschütteten Boden zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Einrütteln des als einmalige Schüttung oder in mehreren Lagen aufgebrachten tragfähigen Materials bis zur Bildung eines in die gewünschte Tiefe reichenden tragfähigen Skeletts Rüttelelemente verwendet werden, die infolge ihrer Ausbildung als Lochplatten, Roste od. dgl. ein Hindurchtreten des nicht als Füllmaterial benötigten Anteiles des nicht tragfähigen gewachsenen oder aufgeschütteten Bodens nach oben zulassen.
- Nach einem älteren Vorschlag werden zwar ebenfalls Steine, insbesondere Grobsteine, in eine Bodenschüttung eingerüttelt, wobei diese durch die Zwischenräume des#eingeschütteten. Materials nach oben treten soll und wobei man derart vorgehen kann, daß sich in der Schüttung ein Steinskelett dichtester Lagerung bildet, jedoch handelt es sich hierbei hinsichtlich der andersartigen Masse, in welche die Steine eingerüttelt werden, um ein dichtendes Material, da sich dieser Vorschlag auf die Herstellung von Dichtungseinbauten richtet und nicht auf die Baugrundverbesserung natürlicher Bodenschichten, die sich nicht auf bindige Böden beschränkt, bei denen eine Dichtungswirkung nicht die entscheidende Rolle spielt. Vor allem aber wird bei dem vorliegenden Verfahren zur Baugrundverbesserung durch die Anwendung von Rüttelelementen mit lotrechten Durchtrittsöffnungen, z. B. in Gestalt von Lochplatten oder Rosten, ein Einbringen des tragfähigen Materials auf größere Tiefen ermöglicht, als es sich bei Verwendung von Stampfern, Walzen oder auch durch ein Rütteln mittels Oberflächenrüttlern erreichen läßt, weil nämlich das nicht tragfähige Material dabei nicht zusammengedrückt wird und Widerstand leisten kann, sondern nach oben ausweichen kann. Der durch das Rütteln geänderte Festigkeitszustand des nicht tragfähigen Bodens wird damit für das ungehemmte Abwandern nach oben ausgenutzt, und durch Nachfüllen von Steinen oder ein verhältnismäßig einfaches Entfernen kann es oberhalb der gelochten Elemente unschädlich gemacht werden. Der Vorgang unterscheidet sich damit auch wesentlich von den unter dem Begriff »Rütteldruckverfahren« bekannten Arbeitsmethoden, bei denen zwar auch zusätzliches Bodenmaterial oder verfestigbare Zusätze, wie Zementleim, Verwendung finden, jedoch nur vorhandenes Material zusammengerüttelt wird, bis sich beim Hochziehen des Rüttlers nach oben ein Trichter bildet, in den zusätzliches Material, wie Sand oder Kies, eingebracht -wird, und wobei die Mitwirkung aufsteigenden Wassers eine entscheidende Rolle spielt und die Bildung eines Steingerüstes der bei vorliegendem Verfahren angestrebten Art nicht möglich ist.
- Ein derartiges in sich verfestigtes Steingerüst übt auf den zwischenliegenden weichen Boden, z. B. Ton, keinen Druck mehr aus, weil der Druck von den Steinen übernommen wird, und ist deshalb gegen jede Gefahr einer späteren Setzung gesichert.
- Vorteile bietet das Verfahren gemäß der Erfindung auch besonders dann, wenn an oder in der Nähe der Baustelle für Schüttungen nur Bodenarten zur Verfügung stehen, die vorwiegend aus weichem Material zusammengesetzt sind. Durch eine Einrüttelung einer oder mehrerer auf eine solche Schüttung aufgebrachter Steinlagen kann man sich leicht das erforderliche Verhältnis von tragfähigem und zwischenraumfüllendem ' Material ohne einen schädlichen Überschuß an letzterem herstellen.
- Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hat damit praktische Bedeutung in der Gründungstechnik vor allem dort, wo eine Entfernung der vorhandenen zu weichen Bodenschichten zu kostspielig wäre und andererseits Steine oder Kiesmaterial wirtschaftlich günstig zur Verfügung stehen oder, wie erwähnt, ein Bodenmaterial berücksichtigt werden muß, das wegen unzureichender Tragfähigkeit etwa keine genügend rutschsicheren und setzungsfreien Dammschüttungen ermöglichen würde.
- Es lassen sich danach auch Bahn- und Straßendämme selbst bei wenig geeignetem anstehendem Bodenmaterial durch Bildung eines gegen Setzungen sicheren Steinskelettes herstellen. Durch die Bildung eines derartigen Steinskelettes in dichtester Lagerung, welches die Schüttung bis auf die tragfähige Schicht entweder durchsetzt oder mindestens so weit hinuntergeführt wird, daß durch diese eine genügende Druckverteilung stattfindet, ist man. auch in der Lage, Böschungen von großer Steilheit zu wählen, weil die Rutschgefahr bei einem eingebrachten Steinskelett geringer ist. Man kann auf diese Weise einzelne Arbeitsstellen umrahmen, um diese gegen Ausquetschung zu sichern.
- Bei der Durchführung des Verfahrens kann man entweder Stein- oder Kiesmaterial lagenweise schütten und einrütteln, wobei der ausgequetschte Boden so lange unter Nachschüttung von neuem Material weiterbehandelt wird, bis die erforderliche Tiefe des gebildeten Steingerüstes erreicht ist, oder man kann auch unter Umständen vorberechnete Mengen der Gesamtschüttung aufbringen, wobei man sich solcher Rüttelgeräte bedient, die mehr oder weniger in die Aufschüttung eingreifen, und vor allen Dingen solcher Anordnungen, wie z. B. gelochte Platten, rostartiger Rüttelkörper u. dgl., die das weiche, verflüssigte Bodenmaterial zwischen dem Steinmaterial hindurch nach oben durchtreten lassen, wobei man durch Umrahmung der Arbeitsstelle auch ein seitliches Ausweichen dieses Materials während des Vorganges der Nachschüttung von Steinmaterial verhindert.
- Die Zeichnung veranschaulicht in einem Querschnitt in Fig. i den Vorgang einer Bodenverbesserung bei natürlicher Bodenschicht und in Fig. 2 einen Querschnitt eines Dammes in Gestalt einer Schüttung aus einem Bodenmaterial mit anteilmäßig zu hohem Prozentsatz an bindigem Boden.
- Auf dem tragfähigen Grund i liegt eine weiche Bodenschicht 2, in die lageweise aufgebrachte Steinschüttungen 3 mittels des Rüttlers 4 mit dem rostartigen Rüttelkorb 5 eingebracht werden, bis sich das links angedeutete Skelett 6 bildet.
- Bei dem Damm 7, der aus einem Bodenmaterial mit über das Porenvolumen hinaus überschüssigem weichem Material besteht, werden Steine 8 in solcher Menge eingerüttelt, bis sich das Skelett 9 gebildet hat. io ist der Rüttler, der durch die Ausbildung seines auf die Steine 8 aufzusetzenden Arbeitsteiles als Lochplatte das in Fließzustand gebrachte weiche Bodenmaterial nach oben durchtreten läßt.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung der Tragfähigkeit natürlicher Bodenschichten und künstlicher Aufschüttungen durch Einbringen tragfähigen Materials, wie z. B. Steine, unter' Rütteln, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einrütteln des als einmalige Schüttung oder in mehreren Lagen aufgebrachten tragfähigen Materials bis zur Bildung eines in die gewünschte Tiefe reichenden tragenden Skeletts Rüttelelemente verwendet werden, die infolge ihrer Ausbildung als Lochplatten, Roste od. dgl. ein Hindurchtreten des nicht als Füllmittel benötigten Anteiles des nicht tragfähigen gewachsenen oder aufgeschütteten Bodens nach oben zulassen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 404 343, 537 358, 579 542, 585 866, 595 007, 655 614, 685 123; schweizerische Patentschrift Nr. gz gi2; »Beton und Eisen«, 1938, S. 2/3; »Die Bautechnik«, 1944, S. 149 bis 155; »Grundbau« von Schulze, 1950, S. 20/21; »Bodenvermörtelungen mit bituminösen Bindemitteln und Zement« von Löher und Rössert, 1943, S. 180; »Erdstraßen aus Sand-, Ton-, Kiesgemischen« von Bilf inger, 1942, S. 23, 99, 100; »Der Grundbau« von Brennecke, 1934, 3. Band, S. 17, 85, 87; »Taschenbuch für Bauingenieure«, 1928, 11. Band, S.522/523. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 735 521, 941839.
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DE974948C true DE974948C (de) | 1961-06-08 |
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DED8673A Expired DE974948C (de) | 1951-04-15 | 1951-04-15 | Verfahren zur Verbesserung der Tragfaehigkeit natuerlicher Bodenschichten und kuenstlicher Aufschuettungen durch Einbringen tragfaehigen Materials unter Ruetteln |
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DE (1) | DE974948C (de) |
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