Bauverfahren Prüfung FS2021

Fugenabschalkonstruktion:

• Konstruktion, meistens aus Stahl, die in den Schlitzwandelementen eine klar definierte Fuge ausbilden 
• Sie wird entsprechend dem Betonierfortschritt und unter Berücksichtigung des Abbindevorgangs gezogen und muss eine genügende Steifigkeit aufweisen, um über die gesamte Fugenlänge eine gerade Fuge zu garantieren.

• Wesentlicher Aspekt der Schlitzwandtechnik besteht darin, dass die abschnittsweise hergestellten Wandelemente nach dem Aushärten wie eine durchgehend hergestellte Wand wirken. Die Lamellen müssen also zu einer durchgehenden verbundenen Wand verbunden werden 
  • Nur so sind ein genau definierter Lastabtrag und die Wasserundurchlässigkeit sicherzustellen 
  • Fugenkonstruktionen dürfen diese geforderten Eigenschaften nicht beeinträchtigen. Dies gilt v.a. bei Baugrubenumschliessungen, die dem Wasserdruck ausgesetzt sind. 
• Fugenkonstruktionen:
  • Zwei Systeme: wiedergewinnbare und verlorene Fugenelemente 
  • Einsatz der Fugenelemente ist abhängig von der Schlitzwanddicke, der Aushubtiefe und der technischen Erfahrung der ausführenden Firma 
    

Unterscheidung zwischen Seilgreifer und Hydraulikgreifer. Unterscheiden sich nur bei der Schliessmechanik erheblich. 

• Hindernisse im Baugrube (z.B. Findling), mögliche Massnahme: Injektion um/ unter Hindernis (Bodeneigenschaften sind bei dieser Massnahme zu beachten) 

Tiefbahnhof RBS BERN

Der Schacht Laubenstrasse wurde mittels Schlitzwänden umgesetz. 

• Wasserundurchlässiger Baugrubenabschluss
• Herstellung bis in grosse Tiefen möglich (bis 100m)
• i.d.R. erschütterungs- und lärmarmes Herstellungsverfahren 
• Betonitstützung: Vorteilhafter Baugrubenabschluss bei naheligender Nachbarbebauung hinsichtlich Setzungsverhalten, innerstädtischer Einsatz gut realisierbar 
• Keine Abhängigkeit von Bodenverhältnissen 
• Schlitzwand kann in Bauwerk integriert werden 
• Zahl der Fugen ist bei Schlitzwänden wesentlich geringer als bei Bohrpfahlwand => Restwasseranfall ist somit i.A. auch geringer 
• Durch Hindernisse im Boden wird die Vertikalität eiiner Schlitzwand un der saubere Anschluss der einzelnen Lamellen weniger gestört als bei Pfahlwänden 

• Antreffen von Hindernissen kann zu grösseren Problemen führen (evtl. ist "umschlitzen" des Hindernisses nötig ) 
• Aufwändige, teure und grossflächige Installation erforderlich => logistische Herausforderung bei innerstädtischer Baugrube 
• Aufwändige und teure Aufbereitung und Entsorgung der Betonitsuspensionen (Entsanden usw. ) 
• Geometrische Flexibilität ist ggü. einer Bohrpfahlwand nicht gegeben => Abhängigkeit von der Lamellenbreite 

Findlinge sind immer ein Hindernis bezüglich Erstllung jeglicher Baugruben. Bei der Schlitzwand wird bis OK Findling betoniert, danach ausgehoben, der Findling mittels Injektion zertrümmert und die Schlitzwand mit Schalung vervollständigt. 

Einpressen fliessfähiger mittel in den Untergrund zur Verbesserung der Tragfähigkeit von Böden oder zur Absicherung (Unterfangung bzw. Nachgründung) von bestehenden Bauwerken im Fundamentbereich 

Pumpbares material (Suspensionen; Lösung, Emulsion und Mörtel), das in eine Formation aus Locker- und Felsgestein eingepresst wird und nach einer bestimmten Zeit ansteift und erhärtet. 

Eigenschaft eines Baugrundes Injektionsgut aufzunehmen 

• Unterfangung
• Baugrundverbesserung: 
  • Verfestigung 
  • Erhöhung der Tragfähigkeit 
  • Verminderung von Setzungen
• Fundamentinstandsetzung und verbesserung 
• Abdichtung 
• Abdichtung von Anschlüssen/ Durchführungen in Baugrubenverbau 
• Baugrubenverbau 
• Schirminjektion im Tunnelbau (Injektion trägt in Radialrichtung) 

Ist abhängig von verschiedenen Parametern: 

• Baugrund 
  • Kornverteilungskurve
  • k-Wert
  • Wasserdruck 
  • Wasserströmung
  • Temperatur 
• Preis
• Injektionszweck
  • Abdichtung
  • Verfestigung
    • Endfestigkeit
    • Festigkeitsentwicklung
    • Klebkraft
  • Hohlraumfüllung  
• Langzeitbeständigkeit 
• Baubetrieb 
  • Platzverhältnisse 
  • zeitliche Abläufe 
  • Geräte 
• Unweltverträglichkeit 
  • Grundwasserschutzzone 
  • Strömungsverhätnisse 
  • Reaktionszeit 

• Injektion (Verfüllen von Poren) 
  • 5-60 Bar 
  • Verfüllung des Porenraums 
  • Abdichtung und Verfestigung mit: 
    • Zementsuspensionen 
    • Feinzementsuspensionen 
    • Wasserglas 
    • Kunstharze 
• Soilfrac ( Aufsprengen von Klüften) 
  • 5-60-100bar 
  • Zweistufig 
    1. Verfüllung Porenraum + Verdichtung 
    2. Aufbrechen, Vollumenerhöhung + Hebung 
  • Gezielte Hebungen  
    • Zementsuspensionen 
    • Zement-Betonit-Suspension
  Soilcrete ( Erodieren von Boden) auch HDI-Injektionen/ Jet- Grouting 
  • 300-700 bar 
  • Mischung Boden + Injektionsmörtel 
  • Bodenbetonsäulen 
    • Zementsuspensionen 
    • Zement-Betonit-Suspension

• Mörtel und Pasten 
• Suspensionen 
• Lösungen 
• Emulsionen 

Injektionsgut kann mittels Härter, Beschleuniger, Verfestiger, Stabilisator als Zusatzmittel verbessert werden. 

D = Siebdurchgang des Bodens 

d = Siebdurchgang des Injektionsmitell 

D15/d85 > 24 => Injektion möglich

Basiert auf dem NPK; Normpositionenkatalog 

Gibt auskunft über Preis und zeigt auf welche arbeiten durchgeführt werden müssen. 

Beispiel eine Injektion hat Positionen bei Baustelleneinrichtung; Injekionsarbeiten; Injektionsgut; Qualitätskontrollen; Sporadische Kernentnahme; 

In standfestem Fels werden  unverrohrte Bohrungen 80 bis 150 mm hergestellt, in die ein Verpressschlauch mit Packer eingeführt wird. Nachdem der Packer in einer bestimmten Tiefe das Bohrloch verschlossen hat, wird das Injektionsmittel durch den Injektionsschlauch in das darunter liegende Bohrloch eingepresst, bis der vorgesehene Druck aufgebaut ist und gehalten wird. Danach wird der Packer stufenweise gezogen und der Vorgang wiederholt. 

Es kann über das Bohrrohr direkt verpresst werden. Hierzu wir eine verrohrte Kleinlochbohrung 80 bis 150 mm durch Rammen, Dreh- oder Schlagbohren, Rütteln oder Spülen bis auf die geplante Tiefe abgeteuft. Das Bohrrohr wird dann stufenweise gezogen und dabei das Injektionsmittel verpresst. 

In ein Bohrloch oder Manschettenrohr eingebrachte Vorrichtung, mittels welcher Teile des Bohrloches gegeneinander abgedichtet werden. Im Allgemeinen ist ein Packer eine mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigte, aufweitbare Vorrichtung. 

Unterscheidung zwischen Einzel- und Doppelpacker. Doppelpacker; injektionen auf beiden Seiten des Bohrloches möglich. 

Hochdruckinjektion - Jet-Grouting - Soilcrete Verfahren 

Wird verwendet für: 

• Unterfangung von Gebäuden zur Herstellung von Baugruben 
• Herstellung von Abdichtungswänden und wasserdichten Baugrubenumschliessungen 
• Herstellung von horizontalen Abdichtungssohlen 

1. Simplexverfahren 
2. Duplexverfahren
   1. Boden mit Druckluft aufgeschnitten 
   2. dann mit Zementsuspension durchmischen 
   3. grössere Bodensäulendurchmesser und erweiterter Einsatzbereich als mit Ein- und Zweiphasenverfahren (steife bindige Böden) 
3. Triplexverfahren 

HDI Verfahren immer im Grundwasseranwendbar; Einsatzbereiche für HDI (sandiger Kies; schluffiger Sand; toniger Schluff) 

• direkte Lastübertrag von Fundament auf Injektionskörper 
• steile Spriesslatte 
• erschütterungsarme Herstellung 
• geringe vertikale und horizontale Verformung (Achtung: Druck und Auflast) 
• Auftriebssicherung / evtl. Kombination mit temporärer und dauerhafter Abdichtung
• Einsatz von kleinem Gerät möglich 
• im Grundwasser einsetzbar (vgl. Kriterien Injektionsmittel) 
• Festigkeitseigenschaften variable einstellbar

• Überwüchse, die vom Sollquerschnitt, abstehen, müssen entfernt werden 
• kostenintensiv 
• nicht bis in beliebige tiefen anwendbar 
• im Wesentlichen in kiesigen Böden anwendbar 
• bei Wänden; beschränkte Höhe (da nicht armiert)

• Boden durch einpressen von Injektionsmittel verdichtet und örtlich gezielt aufgerissen und verpresst 
• zweiphasiges Vorgehen nötig 
  • Bodenstabiliesierung, -verfestigung, -verspannung (erstinjektion)
  • Horizontales Aufreissen und Hebung (zweitinjektion)
• Einsatzbereich 
  • Kiese, Sande 
  • schluffige Sande, Schluffe 
  • weiche bis steife bindige Böden 

Die zweite Phase dient zur Herstellung von Hebungen, in der ersten Phase wird der Boden horizontal stabilisiert, in der zweiten Phase wird gezielt vertikale Hebungen verursacht. 

UNterscheidung von drei Stufen der Baugrubenwandsicherung: 

• Nicht abgestützt
• einfach abgestütz (Anker/Spriessung) 
• mehrfach abgestütz (Anker/Spriessung) 

Definition: Die Abstützung (Baugrube): System aus Gurten und Steifen (Spriessen) zum Abstützen der Tragkonstruktion 

Spriessarten: 

• Aussteifung der Baugrubenwände oberhalb der Baugrubensohle 
• Mögliche Arten; Holz, Stahl, Ausnahme Stahlbeton 
• Holzspriesse nur bis Breite 10 meter üblich 
• Am häufigsten Stahlspriesse in Form Walzprofilen oder Rundrohren zum Einsatz 

Anker: Bauelement, das über ein Zugglied Kraft in den Baugrund überträgt => vorgespannt (Verpressanker) 

Nagel: Anker, der primär Zugkräfte oder Zug- und Querkräfte in den Baugrund überträgt => ungespannt

Bild Links Anker; Rechts Nagel

• bei Baugrubenwänden 
• zur Ufersicherung 
• für Auftriebssicherungen 
• zur Sicherung von Unterfangungen 
• bei Zugverankerungen 
• für die ABsicherung von Böschungen und Felswänden 
• zur Kipp- und Gleitsicherheit von Bauwerken 

• Geotechnische Vorabklärungen 
• Auswirkungen der ankerarbeiten (Setzungen/ Hebungen durch Bohrungen und Injektionen, Beeinflussung des GW) 
• Nachbarrechtliche Aspekte 
• Spezielle Hindernisse (Bauten, Leitung, Kabel) 
• Statik 
• Bauablauf/ Etappierung 

Man unterscheidet zwischen vorgespannten Anker (Verpressanker) und ungespannten Anker (Nägel). Es wird beidseitig zwischen temporär und permanent unterschieden. Die Nutzungsdauer ist bei einem temporären Anker < als die Nutzungsdauer von 2 Jahren bei Nägeln ist ein temporärer kleiner als die Nutzungsdauer von 5 Jahren. 

Stabanker: 

• relativ geringer Aufwand beim Einbau 
• Individuell verlängerbar 
• Nicht vollständig rückbaubar

Litzenanker

• Felxibler in der Handhabung 
• Etwas grösserer Aufwand beim Einbau 
• Vorgefertigte Längen - nicht verlängerbar 
• Nicht vollständig rückbaubar