DE2545572A1

DE2545572A1 - Bauverankerung

Info

Publication number: DE2545572A1
Application number: DE19752545572
Authority: DE
Inventors: Hans Ribbert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-10
Filing date: 1975-10-10
Publication date: 1977-04-14
Also published as: DE2545572B2; CH617239A5; CH624167A5; DE2545572C3

Description

Bauverankerung
Die Erfindung betrifft eine Bauverankerung unter Verwendung eines pfahlartigen Verankerungselementes zum Eintreiben oder Einführen in den Baugrund.
Sofern es sich bei dem Baugrund um Erde handelt, besteht die einfachste Art der hier betrachteten Bauverankerung darin, ein Verankerungselement in Form eines Beton-, Holz- oder Stahlpfahles in die Erde zu treiben. Normalerweise lässt man den Kopf des Pfahles aus der Erde herausragen und kann dann an dem Kopf entweder ein Seil, eine Trosse oder dgl. befestigen oder den Pfahl direkt als Tragpfahl verwenden. In letzterem Fall können auf dem Pfahl weitere Tragelemente befestigt werden, beispielsweise um darauf einen Damm aufzuschütten.
Bekannt ist ferner die Herstellung von sog. Großbohrpfählen.
Es handelt sich dabei um einen in der Erde eingebetteten Pfahl von mindestens 50 cm Durchmesser, der zum Tragen einer Baukonstruktion dient. Ein solcher Großbohrpfahl wird dadurch hergestellt, dass im Boden zunächst ein Loch gebohrt wird, welches darauf mit bewehrtem oder unbewehrtem Beton gefüllt wird.
Für felsigen Baugrund sind sog. Felsnägel oder Felsanker bekannt, Zur Befestigung eines Felsnagels wird zunächst ein Loch in das Gestein gebohrt, welches dann mit Mörtel gefüllt wird.
In den noch feuchten Mörtel wird dann der Felsnagel eingeschlagen. Dabei tritt der Nachteil auf, dass der Mörtel in möglicherweise vorhandene Felsspalten entweichen kann, wo er keine Wirkung mehr hat und ein Schutz des normalerweise aus Stahl bestehenden Felsnagels gegen Rost nicht mehr gegeben ist.
Wenn das Gestein sehr klüftig ist, ist eine vollständige Ausfüllung der Umgebung des Bohrloches durch die gewöhnlich begrenzte Mörtelmenge gar nicht mehr möglich.
Zur Behebung der zuletzt geschilderten Nachteile wurde der sog.
Perfoanker" entwickelt. Für die Befestigung des Perfoankers wird in den Fels ebenfalls zunächst ein Loch gebohrt. In dieses Loch werden dann zwei gegeneinander gesetzte Halbschalen eines perforierten Hohlzylinders eingeführt, die mit Mörtel ausgestrichen sind. Dann wird der Anker nachgeschlagen, wobei er in begrenztem Umfang Mörtel in den Zwischenraum zwischen den Halbschalen und der Bohrlochwand verdrängt. Bei diesem Verfahren ist gewährleistet, dass der Anker mit grösserer Wahrscheinlichkeit in Mörtel eingebettet und dementsprechend gegen Korrosion geschützt ist. Der Nachteil des Perfoankers gegenüber dem Felsnagel ist jedoch, dass hier stets die gleiche, nicht an die örtlichen Verhältnisse angepasste Mortelmenge verwendet wird, so dass die Umgebung des Bohrloches nicht mit genügender Sicherheit mit Mörtel ausgefüllt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauverankerung der hier betrachteten Gattung so zu gestalten, dass sie sich einfacher und schneller herstellen lässt und gleichzeitig eine verbesserte Verankerung gewährleistet.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Verankerungselement ein perforiertes Rohr ist, in welches feuchter Mörtel unter so hohem Druck eingeführt wird, dass er durch die Perforation austritt und in den das Rohr umgebenden Baugrund eindringt, um dort zu erhärten. Der Wassergehalt des in das Rohr eingeführten Mörtels kann an die speziellen Anforderungen, beispielsweise an den Baugrund, angepasst werden.
Die erfindungsgemässe Bauverankerung gewährleistet eine verbesserte Einbeziehung der Baugrund-Umgebung des Verankerungselementes in die Trag- oder Stützfunktion des Verankerungselementes. Vorteilhaft ist auch, dass das perforierte Rohr mit Sicherheit in Mörtel eingebettet und dementsprechend gegen Korrosion geschützt ist. Die erfindungsgemässe Bauverankerung zeichnet sich ferner durch eine leichte Anpassung an die Verhältnisse der örtlichen Umgebung aus. So können je nach Baugrund der Stahl für das perforierte Rohr und der Mörtel spezifisch gewählt werden. Für dessen Mörtel kann beispielsweise Zement verwendet werden, der je nach Bedarf mit Zusatzmitteln versehen ist. Auch lassen sich besondere Grundwasserverhältnisse und Verformungsvorgänge der Umgebung, die beispielsweise durch Abrutschen oder Absacken des Baugrundes bedingt sind, mit der erfindungsgemässen Bauverankerung ohne Schwierigkeiten beherrschen.
Die Perforation kann gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden Schlitzen oder von Löchern gebildet sein, die über den Umfang des Rohres verteilt angeordnet sind.
Wenn der Baugrund Erde ist, so wird das Rohr zweckmässigerweise mit einer Spitze versehen. Das in diesem Fall als 11Lanze" bezeichnete Rohr wird dann zunächst im Boden eingeschlagen und dann etwas angehoben, damit Mörtel aus dem Rohrende austreten kann.
Wenn der Baugrund Fels ist, wird vorzugsweise ein perforiertes Rohr verwendet, das an seinem Einführende offen ist. Zunächst wird ein Loch in den Felsen gebohrt, in welches das Rohr eingeführt wird. Dann wird Mörtel in das Rohr gepresst, und zwar so viel, bis mit Sicherheit die Umgebung des Bohrloches einschliesslich möglicherweise vorhandener Felsspalten mit Mörtel gefüllt ist. Selbstverständlich kann für felsigen Grund auch ein perforiertes Rohr mit Spitze verwendet werden.
Eine besonders zweckmässige Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass dem Mörtel eine den Baugrund verfestigende Flüssigkeit in Form eines modifizierten Silikates oder anderen Zusatzmittels beigemischt ist. Es ist auch möglich, in den Baugrund vor Einführung von Mörtel die erwähnte Flüssigkeit zu injizieren. Mit einer solchen Vorinjektion wird eine grösstmögliche Tiefenwirkung erzielt, und zwar auch dann, wenn der Baugrund sehr feinkörnig ist. Feinköriger Boden setzt nämlich der Injektion einen erheblichen grösseren Widerstand entgegen als grobkörniger Boden oder kluftiger Fels. Es ist festgestellt worden, dass die Eindringtiefe für den Mörtel bei Beimengung der Flüssigkeit durch letztere erhöht und bei Vornahme der Vorinjektion mit der Flüssigkeit nochmals verbessert wird. Die auf einem modifizierten Silikat basierende Flüssigkeit erleichtert jedoch nicht nur das Eindringen des Mörtels in den Baugrund, sondern sie trägt selbst zur Verfestigung des Baugrundes bei.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass man durch Dosierung der erwähnten Flüssigkeit die Abbindezeit des Mörtels und die Verfestigungszeit des Baugrundes bestimmen kann, wodurch die erfindungsgemässe Bauverankerung einen weiteren Freiheitsgrad für eine Anpassung an die speziellen Verhältnisse der örtlichen Umgebung aufweist, und insbesondere die Fliessweite des Einpressgutes nach Bedarf begrenzt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Fundament für eine beispielsweise mit einem Damm zu bebauende Fläche unter Verwendung von Bauverankerungen der zuvor beschriebenen Art.
Dieses Fundament ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der mit einzelnen Verankerungselementen gebildeten Bauverankerungen rasterförmig über die zu bebauende Fläche verteilt ist, dass die Verankerungselemente mit ihren Enden aus dem Baugrund herausragen, und dass auf jedes herausragende Ende eine Fundamentplatte vorzugsweise aus Beton, aufgesetzt ist, wobei sich die Fundamentplatten nicht berühren. Auf die Fundamentplatten kann dann beispielsweise die Erde für einen Damm aufgeschüttet werden. Wesentlich ist, dass der Baugrund durch die Injektionen mit Mörtel und der auf einem modifizierten Silikat basierenden Flüssigkeit vollständig oder nahezu vollständig verfestigt ist.
Die Dammauflast kann dann auf den umgebenden Baugrund oder auf tieferliegende tragfähigere Bodenschichten übertragen werden.
Die Rasterabstände der Verankerungselemente und die Injektionsintensität können dabei so gewählt werden, dass die sich um die Verankerungselemente herausbildenden Verfestigungsbereiche des Baugrundes ineinanderfliessen oder sich verzahnen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein im Baugrund eingebetteter Großpfahl unter Verwendung von Bauverankerungen der zuvor beschriebenen Art. Dieser Großpfahl ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der mit einzelnen Verankerungselementen gebildeten Bauverankerungen über den geplanten Umfang des Großpfahles verteilt angeordnet ist, dass in der Mitte des Großpfahles ebenfalismindenstens eine mit einem Verankerungselement gebildete Bauverankerung vorgesehen ist, dass die Enden der Verankerungselemente aus dem Baugrund herausragen und durch eine Armierung miteinander verbunden sind, und dass auf die durch die Armierung verbundenen Enden der Verankerungselemente ein dem Querschnitt des Großpfahles etwa entsprechender Betonsockel aufgesetzt ist.
Bei dem so hergestellten Großpfahl wie auch bei dem zuvor beschriebenen Fundament wird aus der Erde, die in diesem Fall normalerweise den Baugrund bildet, praktisch Erdbeton geschaffen.
Dabei wird der Erde nicht nur Mörtel, Zement oder die auf einem modifizierten Silikat beruhende und den Boden verfestigende Flüssigkeit zugeführt, sondern sie wird außerdem durch das Eintreiben der Verankerungselemente verdichtet. Durch die Armierung wird ein zusammenhängendes Gebilde geschaffen, welches in der Lage ist, außerordentlich hohe Belastungen aufzunehmen. Der Betonsockel hat einerseits den Zweck, die Armierung zu schützen und soll andererseits einen aufbaufähigen Abschluß schaffen, der die Last auf alle Verankerungselemente oder Lanzen sowie auf den Innenraum verteilt Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Fig. t ein Verankerungselement in Form eines perforierten Rohres; Fig. 2 eine Bauverankerung in einem aus Erde bestehenden Baugrund; Fig. 3 eine Bauverankerung in einem aus Fels bestehenden Baugrund; Fig. 4 eine Ansicht von oben auf ein Fundament unter Verwendung einer Vielzahl von Bauverankerungen der in Fig. 2 gezeigten Art; Fig. 5 einen Schnitt V-V durch das Fundament nach Fig. 4, Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5, welche das obere Ende eines Verankerungselementes mit aufgesetzter Fundamentplatte zeigt; Fig. 7 einen Großpfahl unter Verwendung einer Vielzahl von Bauverankerungen der in Fig. 2 beschriebenen Art im Schnitt; Fig. 8 einen Schnitt Vill-Vill durch den in Fig. 7 gezeigten Großpfahl; Fig. 9 eine Ansicht von oben auf den in Fig. 7 gezeigten Großpfahl.
Für die Bauverankerung wird ein Verankerungselement verwendet, welches in Fig. 1 dargestellt ist. Dieses besteht aus einem Rohr 1, das mit einer Perforation 2 versehen ist. Die Perforation besteht im vorliegenden Fall aus Schlitzen, die über den Umfang des Rohres verteilt angeordnet sind und sich in Längsrichtung des Rohres erstrecken.
Bei Herstellung einer Bauverankerung in einem aus Erde 4 bestehenden Baugrund wird das perforierte und mit einer aufgesteckten Spitze versehene Rohr 1 zunächst in die Erde getrieben und dann wieder ein Stück herausgezogen, damit das Rohrende frei wird. Das Ende des Rohres 1 steht über der Erdoberfläche hervor Dann wird mittels eines Kompressors 6 über einen Schlauch 7 Mörtel in das Rohr gedrückt. Der Mörtel dringt dann durch die Perföration 2 in die Umgebung des Rohres 1 ein. Wenn der Mörtel abgebunden hat, bildet sich ein fester Kern 5 aus Erdbeton. Die so gebildete Bauverankerung ist mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet. Dem Mörtel kann eine Flüssigkeit beigegeben werden, die auf einem modifizierten Silikat oder anderen Zusatzmitteln beruht.
Diese Flussigkeit hat die Eigenschaft, dass sie ihrerseits den Baugrund verfestigt. Ausserdem ermöglicht sie dem Mörtel auch dann den Eintritt in den Baugrund, wenn dieser sehr feinkörnig ist. Durch eine Vorinjektion mit der Flüssigkeit vor Einführung des ttörte;ts kann eine besondere Tiefenwirkung erzielt werden.
In Fig. 3 ist die Herstellung einer Bauverankerung in felsigem Grund 8 dargestellt. In diesem Fall wird zunächst ein Loch 10 in den Fellen 8 gebohrt. Dann wird das perforierte Rohr 1 in das Loch Io eingeführt, Das Loch weist in diesem Fall keine Spitze auf r sondern ist vorn offen. Danach wird wieder mittels eines Kompressors 6 und eines Schlauches 7 Mörtel in das Rohr 1 gedrückt. Der Mörtel tritt durch die Perforation 2 nach aussen und dringt auch in Felsspalten 9 ein. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, dem Mörtel die auf einem modifizierten Silikat basierende Flüssigkeit oder anderen Zusatzmitteln bezumengen, um die Abbindezeit des Mörtels steuern zu können.
In den Fig. 4-6 ist die Herstellung eines Fundamentes für einen Damm unter Verwendung einer Vielzahl von Bauverankerungen der in Fig. 2 gezeigten Art dargestellt. In diesem Fall werden die perforierten Rohre 1 rasterförmig über die mit dem Damm zu bebauende Fläche verteilt in den Boden eingetrieben.
Dann wird, wie beschrieben, Mörtel ggf. mit der auf dem modifizierten Silikat basierenden Flüssigkeit oder anderen Zusatzmitteln in die Rohre eingedrückt. Auf diese Weise bilden sich verfestigte Kernbereiche um die Rohre 1 heraus, die auch ineinanderfliessen oder gegenseitig verzahnt sind. Auf die aus dem Boden herausschauenden Enden der Rohre 1 werden Betonplatten 11 aufgesetzt. Diese sind an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung 13 versehen, welche zur Aufnahme der aus dem Boden herausschauenden Enden der Rohre dienen. Man lässt die Rohre so weit aus dem Boden herausschauen, dass die Betonplatten 11 gerade auf der Bodenoberfläche aufsetzen. Die Abmessungen der Platten 11 bzw. das Rastermass für das Eintreiben der perforierten Rohre 1 in den Boden sind so gewählt, dass sich die Betonplatten 11 nicht berühren. Auf die Betonplatten 11 wird dann die Erde 12 für den Damm aufgeschüttet wobei dann die Setzungen vermindert, verhindert oder weitgehend ausgeglichen werden.
In den Fig. 7-9 ist die Herstellung eines Großpfahles dargestellt. Hierzu werden zunächst perforierte Rohre 1 etwa über den Umfang des herzustellenden Großpfahles verteilt in den Boden 4 eingetrieben. Auch in der Mitte wird ein perforiertes Rohr eingetrieben. Danach wird in die perforierten Rohre 1 in der oben beschriebenen Weise Mörtel gepresst, dem ggf. die auf dem modifizierten Silikat basierende Flüssigkeit oder andere Zusatzmittel beigemengt ist. Auch hier ist eine Vorinjektion mit der erwähnten Flüssigkeit ggf. zweckmässig. Der Abstand der perforierten Rohre sowie die Injektionsintensität werden soggewählt, dass sich die Verfestigungsbereiche 5 verzahnen oder ineinander übergehen. Auf diese Weise wird praktisch der gesamte von den /perforierten Rohren 1 eingefasste Erdbereich sowie ein sich um die Rohre erstreckender äusserer Ring zu Erdbeton umgeformt.
Auf die herausschauenden Enden der Rohre 1 wird dann eine Armierung 14 aufgesetzt. Danach wird auf de mit der Armierung 14 verbundenen Enden der Rohre 1 ein Sockel 15 aufbetoniert, um den dann die Last aufgebracht werden kann.
Ansprüche:

Claims

Ansprüche Bauverankerung unter Verwendung eines pfahlartigen Verankerungselementes zum Eintreiben oder Einführen in den Baugrund, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (1) ein perforiertes Rohr ist, in welches feuchter Mörtel unter so hohem Druck eingeführt wird, dass er durch die Perforation (2) austritt und in den das Rohr (1> umgehenden Baugrund (4,8) eindringt, um dort zu erhärten.
2 Bauverankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (2) von sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden Schlitzen oder Löchern gebildet ist, die über den Umfang des Rohres verteilt angeordnet sind.
3. Bauverankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr mit einer Spitze versehen ist.
4. Bauverankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekeenzeichnet, dass das Rohr an seinem Einführende offen ist.
5. Bauverankerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mörtel eine den Baugrund verfestigende Flüssigkeit in Form eines modifizierten Silikates oder ein anderes Zusatznittel beigemischt ist.
6. Bauverankerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch crekennzeichnet, dass in das perforierte Rohr vor dem Mörtel eine den Baugrund verfestigende Flüssigkeit in Form eines modifizierten Silikats oder ein anderes Zusatzmittel unter Druck eingeführt wird,
7. Fundament für eine beispielsweise mit einem Dan zu bebauende Fläche unter Verwendung von Bauverankerungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der mit einzelnen Verankerungselementen (1> gebildeten Bauverankerungen (3> rasterförmig über die zu bebauende Flache verteilt ist, dass die Verankerungselemente Ci> mit ihren Enden aus dem Baugrund (4) herausragen und dass auf Jedes herausragende Ende eine Fundamentplatte (11>, vorzugsweise aus Beton, aufgesetzt ist, wobei sich die Fundamentplatten (11) nicht berühren.
8. Fundament nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fundanentplatten (11) an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung (13) zur Aufnahme des betreffenden Verankerungselement-Endes versehen sind, und dass die Enden so weit aus dem Baugrund (4) herausragen, dass die Fundamentplatten (11> gerade auf dem Baugrund (4) aufsetzen
9. Bs Baugrund eingebetteter Großpfahl unter Verwendung von Bauverankerungen nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der mit einzelnen Verankerungselementen (1) gebildeten Bauverankerungen (3) etwa über den geplanten Umfang des Großpfahles verteilt angeordnet ist, dass in der Mitte des Großpfahles ebenfalls mindestens eine mit einem Verankerungselement (1) gebildete Bauverankerung vorgesehen ist, dass die Enden der Verankerungselemente (1> aus dem Baugrund herausragen und durch eine Armierung (14) miteinander verbunden sind, und dass auf die durch die Armierung (14) verbundenen Enden der Verankerungselemente (1) ein dem Querschnitt des Großpfahles etwa entsprechender Betonsockel (15> aufgesetzt ist.

lo. Verfahren zur Herstellung eines Großbohrpfahles nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Bauverankerungen am Umfang des Großbohrpfahles hergestellt werden und dann anschliessend die im mittleren Pfahlbereich angeordneten Bauverankerungen unter hohem Druck mit Verpressgut verfüllt werden.