Bauverfahren

Bauverfahren, ETHZ, D-BAUG FS 2016

Bauverfahren, ETHZ, D-BAUG FS 2016


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Langue Deutsch
Catégorie Statique
Niveau Université
Crée / Actualisé 09.07.2016 / 05.02.2025
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Welche Arten von Baugrubenabschlüssen existieren?

  • Böschung
    • vernagelte Böschung
  • Spundwand
    • Kastenfangdamm
  • Rühlwand
  • Bohrpfahlwände
    • Aufgelöste BPW
    • Tangenten BPW
    • Überschnittene BPW
  • MIP-Wände
  • Schlitzwand
  • Gefrierwand
  • Schmalwand (Als Dichtwand)
  • Grabenverbau

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

Lösungsansätze beim Auftreten von Findlingen (Beim Erstellen von Spundwänden)

  1. Spundwand nachrammen
  2. Durchbohren der Findlinge mit progressiven Bohrschnecken
  3. Spundwand über Findling stehen lassen
  4. Injektionen unter/über Findling

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 Schlagrammens (Bei Spund- und Rühlwänden)

  • Für alle Bodenarten anwendbar
  • Stahl- und Stahlbeton Fertigpfähle

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 zum Abdichten von Spundwänden

Von Luftseite

  • Holzkeilen
  • Schaumstoff

Von Wasserseite

  • Einfliessen von Schlackenmehl in die Schlösser
  • Einstreuen von Sand/Sägemehl ins gefettete Schloss
  • Schweissbahn

Bei Planung

  • Elastische Schlossdichtung

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

Herstellungsprozess einer Schlitzwand im Pilgerschrittverfahren

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

  1. Herstellung des Bohrlochs
    Spül-, Schlag-, Dreh-, Schneckenbohren
    In nicht standfestem Boden verrohrt
  2. Einführen des Ankerzugglieds
  3. Ziehen der Verrorung und Primärverpressung
  4. Nachverpressen des Ankerfusspunkts
    Einige Stunden nach Primärverpressung
  5. 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

Ursachen von Fehlstellen im HDI-Verfahren

  • Falscher Ansatzpunkt
  • Falsche Neigung
  • Bohlochabweichung in der Tiefe
  • Höhe der Düsstrecke
  • Druck und Menge des Injektionsgutes
  • Dreh- und Ziehgeschwindigkeit
  • Düshindernisse (z.b. Findlinge)

Aufbau eines Manschettenrohres

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