Bauverfahren

Bauverfahren

Bauverfahren


Set of flashcards Details

Flashcards 213
Students 25
Language Deutsch
Category Handcraft
Level University
Created / Updated 10.01.2017 / 03.01.2025
Weblink
https://card2brain.ch/box/20170110_bauverfahren
Embed
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20170110_bauverfahren/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>

Arten von Baugrubenabschlüssen

Spundwand - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Schneller Baufortschritt (abhängig von Bodenart und Spundbohlenlänge)
  • Mehrfacher Einsatz der Spundbohlen möglich → kein im Boden verbleibendes Hindernis
  • Fachweise bzw. staffelförmige Rammung möglich
  • Weitgehende Dichtigkeit bei anstehendem Wasser
  • Kein im Boden verbleibendes Hindernis
  • Qualität (Festigkeit/Widerstand)

Nachteile:

  • Grössere Hindernisse können nicht beseitigt oder durchschlagen werden
  • Bohlen können aus dem Schloss springen (umfangreiche Verpress- oder Schweissarbeiten erforderlich)
  • Lärmbelästigung durch Rammen oder Vibration
  • Vibrationsbelastungen und -schäden an benachbarter Bebauung durch Rammarbeit
  • Baugrubentiefe im Allgemeinen \(\leq\) 25m
  • Setzungen

Spundwand und Findlinge - Lösungsansätze

  • Spundwand nachrammen
  • Durchbohren der Findlinge mit progressiven Bohrschnecken
  • Spundwand über Findling stehen lassen
  • Injektionen um/unter Findling (Achtung: Bodeneigenschaften)

Baugrubenabschlüsse im Vergleich

Rühlwände:

Baugrubenverkleidung durch ausgefachte Stahlträger. Ausfachung mittels

  • Holzbohlen
  • Stahlplatten
  • Stahlbetonfertigteile
  • Spritzbeton
  • abschnittsweise betonierte Ortbetonwand

Senkrechte Tragglieder:

  • eingerammte oder einvibrierte Walzprofile (Doppel-T-Träger, Zwei verlaschte U-Träger)
  • in vorgebohrte Löcher gestellte Walzprofile

Üblicher Abstand der Bohlträger: 2.0 bis 2.5 m

Rühlwand - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • gute Anpassung an Leitungen, Schächte, alte Bauteile oder andere Hindernisse etc.
  • in fast allen Böden anwendbar
  • Abweichungen von der Flucht problemlos möglich
  • Nachträgliche Anpassungen der Verbauwand möglich
  • Schmale Verbauwand, da Ausfachung normalerweise zwischen den Trägerflanschen eingebau
  • Bauglieder können wiedergewonnen werden

Nachteile:

  • Einsatz im Grundwasser ohne Grundwasserabsenkung nicht möglich, da nicht wasserdicht
  • nichtbindige feinkörnige Böden (rieselfähig) können in die Baugrube laufen \(\rightarrow \) Setzungen um die Baugrube

Einbauverfahren für Spund- und Rühlwände - Vibrationsrammen

  • kantiges, steifes und festes bindiges Material unggeignet
  • (steifer Löss und Lehm bedingt geeignet)
  • Kiese und Sande in runder Kornform geeignet
  • bindige Böden mit hohem Wassergehalt (breeig-weich-steif) geeignet
  • Leichtere Träger und Spundbohlen

Einbauverfahren für Spund- und Rühlwände

Rammverfahren:

  • alle Bodenarten
  • schwere Stahl- oder Stahlbeton-Fertigpfähle und schwere Spundbohlen

Einvibrieren:

  • kantiges, steifes und festes bindiges Material ungeeignet
  • Kiese und Sande in runder Kornform geeignet
  • bindige Böden mit hohem Wassergehalt geeignet
  • leichtere Träger und Spundbohlen

Einpressen:

  • leicht bindige und locker gelagerte Böden
  • Spundbohlen mit geringem Spitzenwiderstand
  • fast lautlos und erschütterungsfrei

Abhängigkeit der Ausführung der Rammarbeiten

Technische Eignung:

  • Baugrundeigenschafzten
  • Hindernisse über oder unter Terrain
  • Zugänglichkeit des Terrains
  • Spundwandbereiche im Wasser (See/Fluss)
  • Lärm- und Vibrationsbeschränkungen
  • Umfang/Menge der Arbeiten - verfügbare Bauzeit

Geometrische Eignung:

  • Platzverhältnisse (innerstädtisch)
  • Tiefe der Baugrube / Länge der Profile

Rammgeräte zum Einbringen der Spundwände

Massnahmen gegen das Abweichen aus der Soll-Lage

  • gutes Führen der Rammelemente (achskonform durch Bodenzange, vertikal durch Mäkler)
  • Staffelrammung (seitliche Führung durch gerammte Spundbohlen)
  • Ausgleich des Voreilmoments durch:
    • exzentrischen Rammschlageintrag
    • Aufbringen von Reibung durch Bodenzange
    • Veränderung des Bohlenfusses / einseitig höherer Fusswiderstand
    • Ausrichten der Bohlen durch Einleiten einer Horizontalzugkraft
    • Zwangsführung am Mäkler

Verfahren zur Unterstützung des Rammvorgangs bei grossen Rammwiderständen

  • Vorbohren (schwere Tone, Schiefer- und Sandsteinbänke, verfestigte Sandschichten)
  • Spülen (Tone bis dicht gelagerte Sande)
  • Lockerungssprenungen (Tonstein bis Felsbänke)

Geböschte Baugrube -  Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Einfache Herstellung (wenig Inventar)
  • Bauzeit

Nachteile:

  • grösster Platzbedarf
  • grösserer Materialumschlag
  • Grundwasserabsenkung erforderlich
  • Böschungen vor Erosion schützen
  • keine Auflast in Grabennähe
  • Tiefe beschränkt

Vernagelte Böschung - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • steile Böschung erosionsgeschützt

Nachteile:

  • Bodennägel - Nachbarbebauung/Hindernisse
  • Grundwasserabsenkung erforderlich
  • Bauzeit
  • Platzverhältnisse für Bohrgerät

Spundwand/Kanaldielen - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • geringer Platzbedarf
  • im Grundwasser einsetzbar
  • Setzungen abh. von Steifigkeit sowie Höhe der Grundwasserabsenkung
  • rückbaubar

Nachteile:

  • Lärm und Erschütterungen beim Einrammen der Spundbohlen
  • Abstützung durch Aussteifungen: Baubehinderungen
  • Abstzützung durch Anker: Nachbarbebauung/Hindernisse

Herstellung einer Schlitzwand

  1. Aushub der Anfängerlamelle
  2. Einbau Bewehrungskörbe und Betonieren im Kontraktorverfahren
  3. Aushub der Läuferlamelle
  4. Einbau Bewehrungskörbe und Betonieren der Läuferlamelle im Kontraktorverfahren
  5. Fertige Lamellen

Pfähle - Bezeichnungen und Definitionen

Schlankes Bauelement zur Übertragung von Lasten und Kräften (Druck-, Zug- und Schubkräfte)

Einsatzbereiche von Pfahlgründungen

  • setzungsempfindlicher Baugrund
  • Hohe Vertikallasten
  • unregelmässiger Schichtverlauf
  • ungleichmässige Lasteinleitung
  • Bauwerke im offenen Wasser
  • Hohe Horizontallasten

Stahlrammpfähle - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Querschnitte flexibel
  • hohe Materialfestigkeit und Elastizität
  • beliebig und einfach verlängerbar
  • Einbau durch Rammen oder Vibrieren
  • unempfindlich beim Transport

Nachteile:

  • hohe Materialkosten
  • I-Profile können beim Rammen aus der Achse laufen bzw. sich verdrehen
  • korrosionsgefährdet (nur für Bauhilfsmassnahmen)
  • geringe Mantelreibung
  • geringe Pfahlquerschnittsfläche (relativ geringe Tragfähigkeit)

Stahlbetonrammpfähle - Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Herstellung in jeder erforderlichen Länge und Stärke
  • Verkürzungen / Verlängerungen sind möglich
  • widerstandsfähig, auch im Seewasser
  • gute Verbindungsmöglichkeit mti Bauwerk
  • hohe innere Tragfähigkeit und Betonqualität
  • Qualitätskontrolle schon vor Einbau möglich
  • sofort nach Einbau belastbar

Nachteile:

  • schwer und unhandlich
  • empfindlich gegen Biegung
  • Gefahr von Rissen beim Aufnehmen und beim Einbau
  • schweres Rammgerät erforderlich
  • starke Erschütterungen und Lärmbelästigungen

Bohrpfahlherstellung

  1. Niederbringen der Verrohrung (mit Verrohrungsanlage)
  2. Lösen des Bodens mit
    • Greifbohrer
    • Drehbohrer
  3. Einbau des Bewehrungskorbes
  4. Betoniervorgang
  5. Fertiger Pfahl

Herstellverfahren für Bohrpfähle

Greiferbohren

  • Trockenbohrverfahren: Baugrund wird je nach verwendetem Werkzeug schneidend oder schlagend gelöst
  • Anwendung im
    • Brunnenbau mit kleinen Bohrdurchmesser
    • bei der Herstellung von Ortbetonpfählen mit teils sehr grossen Durchmessern
  • Einsatzbereich: kiesig-sandige Böden, gebrächer Fels
  • Bohrtiefe: bis 50 m
  • Durchmesser: 600 - 3000 mm

Drehbohren

Kellybohren:

  • zählt zu den gängigsten Trockendrehbohrverfahren für nahezu alle Boden- und Felsarten geeignet
  • charakteristisch: Bohrgestände, sogenannten Kellystange, ist teleskopierbar und ermöglich sehr grosse Bohrtiefen

Endlosschneckenbohren (SOB-Pfähle):

  • für Lockerungsbohrungen und zur Herstellung von Ortbetonpfählen geeignet
  • Lösen und Fördern erfolgt kontinuierlich mit durchgehender Schnecke, der Endlosschnecke

Mikropfähle:

  • Kleinbohrverpresspfähle mit Durchmessern von weniger als 30 cm
  • Last nahezu ausschliesslich über Mantelreibung in umgebendes Erdreich abgetragen
  • für innere Tragfähigkeit wird im Allgemeinen zentrisch angeordnetes Stahltragglied eingebaut
  • optimaler Verbund zum anstehnden Boden in der Regel durch Nachverpressen mit Zementmörtel

Mikropfähle - Vor- und Nachteile

  • unter beengten Platzverhältnissen herstellbar
  • Herstellung äusserst lärm- und erschütterungsfrei
  • mit relativ kleinen und leichten Bohrgeräten herstellbar
  • auch bei schweren Bohrhindernissen herstellbar
  • setzungsarm

Nachteile:

  • begrenzte Tragfähigkeit
  • Qualität stark von Verfahren und Mannschaft abhängig

Pfahlprüfung - Methoden:

  • Reflexionsmethode (low strain):
    • mit Hammerschlag Stosswelle im Pfahl erezugen
    • Stosswelle wird bei Querschnittsänderungen bzw. Impedanzänderungen reflektiert (Impedanz = Fläche x E-Modul)
    • Stosswelle wird am Pfahlkopf mit Sensor (Geofon) gemessen
    • bei ordnungsgemäss erstelltem Pfahl erfolgt Reflexion am Pfahlfuss
  • Ultraschallmethode (US-Prüfung):
    • US-Sender und US-Empfänger in parallelen Rohren durch den Pfahl vom Pfahlfuss bis zum Pfahlkopf gezogen
    • in periodischen Abständen (typisch 50 - 100 mm) erfolgt Durchschallung des Pfahlbetons
    • Ausbreitungsgeschwindigkeit ist abhängig von Betonqualität (Druckfestigkeit)
    • Qualitätsunterschiede zeigen sich in unterschiedlicher Laufzeit des US-Impulssignals
    • über Bereich ausserhalb der Messrohre kann keine Aussage gemacht werden

Einsatzgebiete von dichten Wänden:

  • temporäre dichte Baugrubenumschliessung:
    • mit innerer Wasserhaltung
    • Injektionen
    • Gefrieren
  • dauerhafte dichte Umschliessung:
    • Kernabdichtung von Dämmen und Deichen
    • Einkapselung von Schadstoffen (Deponien/Altlasten)
    • Abgrenzung von Wasserschutzgebieten

Charakteristik / Zweck von Dichtwänden:

Schmalwand - Herstellung:

  • Im Gegensatz zum Schlitzwandverfahren - wo anstehender Boden ausgehoben und durch Abdichtungsmaterial ersetzt wird - wird bei Schmalwänden anstehender Boden durch eingerütteltes Stahlprofil (Rüttelbohle) verdrängt
  • Der beim Einrütteln und Ziehen der Bohle entstehende Hohlraum wird mit Abdichtungsmaterial injiziert
  • Einzelnen Stiche werden nacheinander mit Überlappung abgeteuft, so dass durchgehende Wand entsteht
  • Verbindung mit an Rüttelbohle angeschweisstem Schwert

MIP (Mixed in place) Wände - Herstellung:

  • Dreifachschnecke wird bis auf Solltiefe abgeteuft
  • Während Abbohrens und Ziehens der Schnecke wird anstehender Boden aufgemischt und durch das hohle Seelenrohr der Schnecke wird Bindemittelsuspension eingebaut
  • Porenräume im Bodengerüst werden dabei mit Bindemittel verfüllt
  • die einzeln zu variierende Drehrichtung der Schnecken garantiert homogene Vermischung von Bindemittelsuspension und Boden
  • Herstellung erfolgt im doppelten Pilgerschrittverfahren

MIP-Wände - Vor- und Nachteile:

Vorteile:

  • geringe Lärmbelästigung / keine Erschütterung
  • minimale Störung des Bodengefüges
  • umweltfreundlich durch Nutzung des vorhanden Bodenmarterials, daher geringere Transporte und weniger Deponiematerial
  • innerstädtisch anwendbar
  • günstiger als die meisten herkömmlichen Spezialtiefbautechniken

Nachteile:

  • wasserdurchlässig bei höherem Grundwasserdruck
  • hohe Anforderungen an Bodenmaterial (Homogenität / Kornabstufung / keine Hindernisse)

Ankerarbeiten - Vorabklärungen:

  • geotechnische Vorabklärungen (Geologie, Hydrogeologie)
  • Auswirkungen der Ankerarbeiten (Setzungen/Hebungen durch Bohrungen und Injektionen, Beeinflussung des GW)
  • Nachbarrechtliche Aspekte (vertragliche Vereinbarungen, Eintrag permanenter Anker)
  • spezielle Hindernisse (Bauten, Leitungen, Kabel)
  • Statik
  • Bauablauf / Etappierung (zwingende Abhängigkeiten)

Aufbau vorgespannter Anker

Unterscheidung von Ankern

  • Zugglied (Stabanker, Litzenanker)
  • Wirkungsdauer (temporär, permanent)
  • Kraftübertragung (Verbundanker, Druckrohranker)
  • Tragverhalten (schlaff (Nägel), vorgespannt)
  • Nachspannbarkeit (Freispielanker, Blockierte Anker)
  • Rückbaubarkeit (nichtrückbaubar, rückbaubar)

Stabanker vs Litzenanker

Stabanker:

  • relativ geringer Aufwand beim Einbau
  • individuell verlängerbar
  • nicht vollständig rückbaubar

Litzenanker:

  • flexibler in der Handhabung
  • etwas grösserer Aufwand beim Einbau
  • vorgefertigte Längen - nicht verlängerbar
  • nicht vollständig rückbaubar

Ankerkopfausbildung - Tragfähigkeitsnachweise:

  • Teilflächenpressung
  • Ausstanzen/Ausreissen
  • Biegung

Spundwandverankerung - Ausbildung

  • Gurtung auf der Erdseite am Spundwandkopf
  • Ankerkopf direkt auf Spundwand - bei geringen Ankerkräften
  • Gurtung auf der Luftseite
  • Gurtung auf der Luftseite mittels Spunddiele als Gurt

Ankerkopfausbildung

  • örtliche Lasteinleitung in Stahlbetonplatte
  • örtliche Lasteinleitung in Spritzbetonschalen - auch mit Kopfbolzen auf Ankerplatte als Ausstanzbewehrung
  • Verankerung von Bohrpfahlwänden
    • Pfahlkopf zwischen zwei Bohrpfählen
    • Pfahlkopf auf Bohrpfahl
  • Verankerung von Rühlwänden
    • Pfahlkopf versenkt zwischen Doppel-U-Gurtung (für verlorene Träger-Bohl-Wand)
    • Träger-Bohl-Wand (für Baugrubenverbau)

Ankersetzen - Vorgang:

  1. Herstellen des Bohrlochs:
    Spül-, Schlag-, Dreh-, Drehschlag, Schneckenbohren; im nicht standfesten Boden verrohrt
  2. Einführen des Ankerzuggliedes:
    Ankerklitzenbündel; ggfs. im Schutz der Verrohrung
  3. Ziehen der Verrohrung + Primärverpressung des Bohrlochs
  4. Nachverpressen des Ankerfusses
    einige Stunden nach Primärverpressung
  5. Vorspannen auf gewünschte Vorspannlast nach Aushärten des Verpressmörtels
    mit Prüfung der Ankerdehnung
  6. Fertiger Verpressanker