Bauverfahren
Bauverfahren, ETHZ, D-BAUG FS 2016
Bauverfahren, ETHZ, D-BAUG FS 2016
Ziele und Massnahmen des gebirgsschonenden Sprengen
Ziele:
Genauere Profilkontur
Minimierung der Spannungen und Auflockerung des Gebirges
Minimierung der Spengerschütterungen
Massnahmen:
Geringere Ladung in den Kranzlöchern
Bohrlochabstand der Kranzlöcher veringern(80-90cm)
Anforderungen an die Dichtigkeit nach SIA 270
Dichtigkeitsklassen:
- 1: vollständig trocken
- 2: Trocken bis leicht feucht (kein tropfendes wasser)
- 3: feucht (örtlich begrenzte Feuchtstellen und einzelne Tropfstellen)
- 4: feucht bis nass
Abdichtungskonzepte nach SIA 270:
Abdichtungskonzept: Gesamtheit aller aufeinander abgestimmten Komponenten welche die Abdich-
tungs- und Entwässerungsfunktion umfassen
Abdichtungskonzept richtet sich nach
- Bauwerksnutzung
- Ökologischen, Klimatischen, hydrogeologischen Bedingungen
Ableitkonzept:
- Drainage des Grund-/Bergwasser
-kein zusätzlicher Wasserdruck
Verdrängerkonzept:
-Wasser wird verdrängt -> geringe Störung des Grundwassers
-auf gesamtes bauwerk anordnen
- Wasserdruck!
Abdichtungssysteme SIA 272:(welches wasser wird abgeleitet?; Entwässerungselemente)
- Wasser aus dem Baugrund
- Oberflächenwasser
- Wasser und andere Flüssigkeiten aus der Nutzung
Entwässerungselemente:
- Flächendrainagen
- Einzeldrainagen
- Sickerpackungen
- Roher, Rinnen
- Schächte
Projektphasengerechte Kostenermittlung
Strategische Planung -> Schätzung des Finanzbedarfs
Vorstudie -> Kostengrobschätzung
Vorprojekt -> Kostenschätzung
Bauprojekt -> Kostenvoranschlag
Auschreibung, Realisierung -> Revidierter Kostenvoranschlag, Schlussabrechnung
Bestandteile Direkte Kosten(fix und variabel)
Fixe Kostenbestandteile
o Abschreibung
o Verzinsung
o Versicherung
o Stationierung
o Zusätzliche Versicherungen und Gebühren
- Variable Kostenbestandteile
o Reparatur und Revisionskosten (RR)
o Energie und Schmiermittel (ES)
o Bedienung und Wartung
Bestandteile Indirekte Kosten
- Lohnnebenkosten (LNK)
- Baustellengemeinkosten: Löhne, Material, Inventar, Fremdleistungen
- Kosten für Aufsicht und Führung (Baubüro, Bauführung, Verbessung, Technische bearbeitung)
Varianten der Kostenzurechnung von Aufsicht und Führung
Variante A: Zurechnung auf Element Lohn(Gebrauch: hoher Lohnanteil)
Variante B: Zurechnung auf Kostenelemente(Gebrauch: falls Lohnanteil nicht massgebend)
Variante C: Zurechnung auf Baustelleneinrichtung
Verfahren Preisänderung(Teuerung)
SIA 121 Objektindexverfahren(OIV): Objektspezifischer Index erstellen, der Veränderung gegenüber Stichtag für jeden Monat abbildet
SIA 122 Gleitpreisformel(GPF): Für bestimmte Periode wird die Abweichung zu Stichtag berechnet
SIA 124 Mengennachweisverfahren(MNV): Jede Abrechnungsperiode und für jede Kostenart wird Menge und die Änderung im Detail ausgewiesen
SIA 123 Poroduktionskosten-Index mit NPK-Kapiteln (PKI-NPK): der PKI weist Kostenindizes für die Baugewerbe verwendeten NPK-Kapitel aus Produktionskosten mit Bausparte: der PKI weist Kostenindizes für verschiedene Bausparten
aus
Instandhaltung Gleise
Schotterreinigung
Schienenwechsel
Schwellenwechsel
Schienenschleifen
Gleisstopfungen
Umbau in Intervallen(Vor- und Nachteile)
Vorteile:
- Kurze Betriebsunterbrüche
- Wenig Fahrgäste betroffen
Nachteile:
- Lange Bauzeiten
- Schlechtere Qualität
- Geringe Wirtschaftlichkeit
- Höhere Lärmbelastung in Ruhezeiten
- Ungünstige Arbeitszeiten
Umbau in Totalsperrung(Vor- und Nachteile)
Vorteile:
- Kurze Bauzeit
- Hohe Qualität
- Gute Wirtschaftlichkeit
Nachteile:
- Lange Betriebsunterbrüche
- Einschränkung für viele Fahrgäste
- Verfügbarkeit von Gleisbaumaschinen bedingt
Gleiserneuerung: Gründe für Fliessbandverfahren oder mehrere Arbeitsschritte
Fliessbandverfahren: Erneuerung mit Umbauzug in einem Arbeitsgang
- Grosse Umbaulängen und einheitliches Querprofil
- Ohne seitliche Angriffsmöglichkeit wie Zufahrten oder parallelen Strassen
- Mit oder ohne Unterbauerneuerung
Erneuerung in mehreren Arbeitsgängen:
- Bei kurzen Umbaulängen (Intervallen)
- Bei längeren Totalsperrungen
- Bei wechselnden Querprofilen (Damm, Einschnitt) - Bei vielen Hindernissen (Brücken, Tunnel)
Aufgaben einer Betonschalung
Formgebung
Lagesicherung (Bauteil und Armierung)
Oberflächenstruktur
Kraftableitung
Arbeitsebene für Einbauarbeiten
Bauteile einer Betonschalung:
- Trennmittel (Schalungsöl – «Ratrenn»)
- Schalhaut
- Trägerlage (Rippli)
- Longarine (Verteilträger, Joch, Stahlgurtung)
- Anker (spannstab), Untersützungssysteme
- Elemente der Lagesicherung (RSK, Verschwertung, Ketten)
- Sicherheitseinrichtung (Gerüst Arbeitsbühne, Leiter)
- Hilfsmittel
Bauteile einer Betonschallung
- Trennmittel (Schalungsöl – «Ratrenn»)
- Schalhaut
- Trägerlage (Rippli)
- Longarine (Verteilträger, Joch, Stahlgurtung)
- Anker (spannstab), Untersützungssysteme
- Elemente der Lagesicherung (RSK, Verschwertung, Ketten)
- Sicherheitseinrichtung (Gerüst Arbeitsbühne, Leiter)
- Hilfsmittel
Materialen Schallhaut
- 3S Platte
- Betonsperrholz
o Sperrholz
o OSB/Spanplatte
o Stabsperrholz
- Vollkunststoff
- Schalbretter
- Bretterplatten
- Strukturschalung
o PS, PVC, PU, Glasfaser
Kräfte und Lasten auf Schalung
- Frischbetondruck
- Eigengewicht Beton und Bewehrung
- Eigengewicht Schalung
- Verkehrslasten
- Zusatzlasten (Wind, Gerüste, Auflasten,…)
Tagesleistung Spundwandherstellung [m2/AT]
100-200
Vorteile Spundwand
- Schneller Bauvortschritt
- Mehrfacheinsatz von Spundbohlen
- Weitgehende Dichtigkeit gegen Wasser
- Nicht im Boden verbleibend
Nachteile Spundwand
- Grösseren Hindernissen (z.b. Findling) kann nicht ausgewichen werden
- Bohlen können aus dem Schloss springen
- Lärmbelastung durch Rammen und Vibration
- Mögliche Beschädigung an benachbarten Gebäuden durch Vibrationsbelastung
- Baugrubentiefe < 25 m
- Setzungen
Übliches Ausfachungsmaterial bei Rühlwänden
- Holzbohlen
- Stahlplatten
- Kanaldielen
- Stahlbetonfertigteile
- Ortbeton
- Spritzbeton
Vorteile Rühlwand
- Gute Anpassung an Hindernisse (z.b. Leitungen)
- In fast allen Böden andwendbar
- Nachträgliche Anpassungen an der Verbauwand möglich
- Bauglieder können wiedergewonnen werden
Nachteile Rühlwand
- Einsatz im Grundwasser problematisch (nicht wasserdicht)
- Nichtbindige Feinkörnige Böden können in die Baugrube laufen -> Setzungen um die Baugrube
Eigenschaften und Anwendungsgebiet des Vibrationsrammens
- Kiese und Sande in runder Form geeignet
- Bindige Böden mit hohem Wassergehalt geeignet
- Kantiges, steifes und bindiges Material ungeeignet
- Leichte Träger und Spundbohlen
Eigenschaften und Anwendungsgebiet Einpressen
- Leicht bindige und locker gelagerte Böden
- Spundbohlen mit geringem Spitzenwiederstand
- Leise und Erschütterungsarm
Rammbarkeit und Arbeitsleistung für verschiedene Bodenarten
- Leichter Kies
- Kies-Sand
- Sandig-Kiesig bis lehmig
- Verkittet, Lehmig-kiesig
Wie wird die Abeichung der Bohlen von der Soll-Lage genannt?
Links: Voreilen
Rechts: Nacheilen
Massnahmen gegen Hydraulischen Grundbruch
- Absenken Grundwassespiegel
- Genügendes Einbinden des Baugrubenabschlusses (z.b. bis in Wasserdichte Schicht)
- Erhöhen des Gewichts des Baugrundbodens (z.b. Jet Groutingsäulen)
- Rückverankerung des Baugrundbodens
Herstellungsprozess einer Schlitzwand im kontinuirlichem Verfahren
Eigenschaften der Stützflüssigkeit Bentonit
- Suspension braucht Zeit zum Quellen
- Suspension ist Thixotrop (Ändert Zustand mit zuhnemender Standzeit
- Suspension "lädt" sich mit der Zeit mit Bodenteilchen auf (Reinigung)
- In der Penetrationszone wirkt nicht der ganze hydrostatische Stützdruck
Unterschiedliche Einsatzgebiete von Pfählen
- Setzungsempfindlicher Baugrund
- Hohe Vertikallasten
- Unregelmässiger Schichtverlauf
- Ungleichmässige Lasteinleitung
- Bauwerke im offenen Wasser
Vorteil von Stahlrammpfählen
- Querschnitt flexibel
- Geringe Masse
- Gut verlängerbar
- Einbau durch Rammen oder vibrieren
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Flashcards
Tagesleistung Spundwandherstellung [m2/AT]
100-200
Vorteile Spundwand
- Schneller Bauvortschritt
- Mehrfacheinsatz von Spundbohlen
- Weitgehende Dichtigkeit gegen Wasser
- Nicht im Boden verbleibend
Nachteile Spundwand
- Grösseren Hindernissen (z.b. Findling) kann nicht ausgewichen werden
- Bohlen können aus dem Schloss springen
- Lärmbelastung durch Rammen und Vibration
- Mögliche Beschädigung an benachbarten Gebäuden durch Vibrationsbelastung
- Baugrubentiefe < 25 m
- Setzungen
Übliches Ausfachungsmaterial bei Rühlwänden
- Holzbohlen
- Stahlplatten
- Kanaldielen
- Stahlbetonfertigteile
- Ortbeton
- Spritzbeton
Vorteile Rühlwand
- Gute Anpassung an Hindernisse (z.b. Leitungen)
- In fast allen Böden andwendbar
- Nachträgliche Anpassungen an der Verbauwand möglich
- Bauglieder können wiedergewonnen werden
Nachteile Rühlwand
- Einsatz im Grundwasser problematisch (nicht wasserdicht)
- Nichtbindige Feinkörnige Böden können in die Baugrube laufen -> Setzungen um die Baugrube
Eigenschaften und Anwendungsgebiet des Vibrationsrammens
- Kiese und Sande in runder Form geeignet
- Bindige Böden mit hohem Wassergehalt geeignet
- Kantiges, steifes und bindiges Material ungeeignet
- Leichte Träger und Spundbohlen
Eigenschaften und Anwendungsgebiet Einpressen
- Leicht bindige und locker gelagerte Böden
- Spundbohlen mit geringem Spitzenwiederstand
- Leise und Erschütterungsarm
Rammbarkeit und Arbeitsleistung für verschiedene Bodenarten
- Leichter Kies
- Kies-Sand
- Sandig-Kiesig bis lehmig
- Verkittet, Lehmig-kiesig
Wie wird die Abeichung der Bohlen von der Soll-Lage genannt?
Links: Voreilen
Rechts: Nacheilen
Massnahmen gegen Hydraulischen Grundbruch
- Absenken Grundwassespiegel
- Genügendes Einbinden des Baugrubenabschlusses (z.b. bis in Wasserdichte Schicht)
- Erhöhen des Gewichts des Baugrundbodens (z.b. Jet Groutingsäulen)
- Rückverankerung des Baugrundbodens
Herstellungsprozess einer Schlitzwand im kontinuirlichem Verfahren
Eigenschaften der Stützflüssigkeit Bentonit
- Suspension braucht Zeit zum Quellen
- Suspension ist Thixotrop (Ändert Zustand mit zuhnemender Standzeit
- Suspension "lädt" sich mit der Zeit mit Bodenteilchen auf (Reinigung)
- In der Penetrationszone wirkt nicht der ganze hydrostatische Stützdruck
Unterschiedliche Einsatzgebiete von Pfählen
- Setzungsempfindlicher Baugrund
- Hohe Vertikallasten
- Unregelmässiger Schichtverlauf
- Ungleichmässige Lasteinleitung
- Bauwerke im offenen Wasser
Vorteil von Stahlrammpfählen
- Querschnitt flexibel
- Geringe Masse
- Gut verlängerbar
- Einbau durch Rammen oder vibrieren
Vorteil von Stahlbeton- und Spannbetonrammpfählen
- Grosse Mantelreibung
- Hoher Spitzenwiederstand
- Kleine Korrosionsgefahr
Nachteil von Stahlrammpfählen
- Korrosionsgefährdet (-> nur als Bauhilfsmassnahme)
- Geringe Mantelreibung
- Geringe Pfahlquerschnittsfläche (-> relativ geringe Tragfähigkeit)
Nachteil von Stahlbeton- und Spannbetonpfählen
- Verlängerung nur durch spezielle Kupplungen
- Mögliche Zerstörung Pfahlkopf bei Einbau
- Welche Bohrarten werden zur Herstellung einer Bohrpfahlwand verwendet
- Für welche Böden sind sie geeignet
- Welches sind die erreichbaren Bohrtiefen
- Greifbohrer
- Sandig-Kiesig
- bis 50 m
- Drehbohrer, suspensionsgestützt
- Alle Bodenarten
- Bis 80 m
- Drehborhrer, verrohrt
- Alle Bodenarten
- Bis 40 m
- Schnecken-Ortbeton (SOB) Pfähle
- Leicht bis mittelschwer lösbare Böden (Bodenklassen 1-4)
- bis 25 m
- Verrohrte Vor-der-Wand (VdW) Pfähle
- Leicht bis mittelschwer lösbare Böden (Bodenklassen 1-4)
- bis 25 m
Vorteil von Mikrobohrpfählen
- Unter beengten Platzverhältnissen mit kleinem Bohrgerät herstellbar
- Herstellung ist Lärm und erschütterungsarm
Herstellverfahren einer Mixed-in-Place (MIP) Wand
- Abbohren der Dreifachschnecke unter Suspensionszugabe
- Mischen des Schlitzes duch auf- und abbewegungen der Bohrvorrichtung
- Wiederholung im Pilgerschrittverfahren
Vorteil des MIP-Verfahrens
- Geringe Lärm- und Erschütterungsbelastung
- Minimale Störung des Bodengefüges
- Umweltfreundlich, da Nutzung vor Ort (Kleine Transporte, kleine Deponie)
Nachteile des MIP-Verfahrens
- Wasserdurchlässig bei höherem Grundwasserdruck
- Hohe Anforderungen an vorhandenen Boden (Homogenität, Korngrössenverteilung etc.)
Welche Vorabklärungen sind bei Ankerarbeiten zu berücksichtigen
- Geotechnische Abklärungen (Geologie, Hydrologie)
- Auswirkungen der Ankerarbeiten (Setzungen, GW etc.)
- Nachbarrechtliche Aspekte
- Hindernisse im Boden
- Statik
- Bauablauf/Etappierung
Anhand welcher Eigenschaften werden die Ankertypen unterschieden
- Zugglied
- Stabanker
- Litzenanker
- Wirkungsdauer
- Temporär
- Permanent
- Kraftübertragung
- Verbundanker
- Druckrohranker
- Tragverhalten
- Schlaffe Anker (Nägel)
- Vorgespannte Anker
- Nachspannbarkeit
- Freispielanker
- Blockierte Anker
- Rückbaubarkeit
- Nicht rückbaubar
- Rückbaubar
Einbauvorgang Litzenankerung
- Herstellung des Bohrlochs
Spül-, Schlag-, Dreh-, Schneckenbohren
In nicht standfestem Boden verrohrt - Einführen des Ankerzugglieds
- Ziehen der Verrorung und Primärverpressung
- Nachverpressen des Ankerfusspunkts
Einige Stunden nach Primärverpressung - Nach Aushärten des Verpressmörtels: Vorspannen auf gewünschte Last
-Prüfung der Ankerdehnung-
Anwendungsbereiche von Injektionen
- Unterfangungen
- Baugrundverbesserung (Verfestigung, Minderung von Setzungen)
- Fundament Instandsetzung und verbesserung
- Abdichtung (z.b. Baugrubensohle)
- Abdichten von Anschlüssen
- Baugrubenbau (z.b. Herstellung von Schächten)
- Schirminjektion im Tunnelbau
Arten von Injektionen
- Verfüllen von Poren
Abdichten und Verfestigen - Aufsprengen von Klüften, verfüllen
Gezielte Hebungen - Erodieren von Boden, Mischen mit Injektionsmörtel
Bodenbetonsäulen
Name folgender Ausbruchsart
Paramentstollen
Name folgender Ausbruchsart
Vollausbruch
Name folgender Ausbruchsart
Kalottenausbruch
Vortriebsarten im Felsgestein
- SPV, Sprengvortrieb
- Vollausbruch
- Teilausbruch
- TBM, TBM-Vortrieb im Fels
- MUF, Maschienenunterstützter Vortrieb im Fels
- Vollausbruch
- Teilausbruch
Vortriebsarten im Lockergestein
- MUL, Maschienenunterstützter Vortrieb im Lockergestein
- Vollausbruch
- Teilausbruch
- SM, Schildmaschienenvortrieb im Lockergestein
