1BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Die Einleitung von Zugkräftenin den Baugrund

Ein Erfahrungsbericht

2BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Gliederung

• Grundsätzliche Vorbemerkungen

• Erste Erfahrungen mit Dauerverpressankern im Bereich derWasser- und Schiffahrtsverwaltung

• Einsatz von Dauerankern beim Ausbau von Mittellandkanalund Teltowkanal (Berlin)

• Besondere Anforderungen im Seewasserbau (Hafenbau)

• Sonderanwendungen

• Zusammenfassung und Ausblick

3BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Zum Einsatz von Verankerungen

4BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Neubau Schleuse Berlin-Spandau: Blick in die fertige Baugrube nach dem Lenzen

FW = 750 kN, Sand

5BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Bau der Kylltalbrücke im Zuge der BAB 60FW = 2.700 kN, Sand- und Tonstein (Buntsandstein)

6BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Anforderungen an Daueranker

• Gesicherte innere Tragfähigkeit von Zugglied undAnschlusskonstruktion (Ankerkopf)

• Dauerhafte Funktionssicherheit unter den gegebenenEinbaubedingungen (Korrosionsschutz, robusteAnkerkopfausbildung, Maßnahmen gegen aggressiveMedien)

• Sicherstellung der äußeren Tragfähigkeit, das heißt derVerbundwirkung zwischen dem Verpresskörper und demumgebenden Baugrund in der Krafteintragungsstrecke

7BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Prüfung von Kleinbohrpfählen:Versuchsaufbau Probebelastung

8BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Wichtige Aspekte für die Planung von Dauerankern

• Lage des Verpresskörpers im geeignetenVerankerungsboden

• Wahl der geeigneten Bohrtechnik, vermeiden vonfestigkeitsmindernden Einwirkungen auf den umgebendenBaugrund bei der Herstellung der Bohrung

• Wahl der geeigneten Injektionstechnik• Rezeptur der Zementsuspension

• Primärverpressung über das umgebende Bohrrohr im Bereich derKrafteintragungsstrecke oder

• Nachinjektion über Rückschlagventile als Ein- bzw.Mehrphaseninjektion, Vorgeben der zulässigen Mengen und Drücke

9BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Verpressvorgangmit Manschettenrohr

Verpresskappe Verpresskappe

10BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Grenzlast von Ankern in bindigen Bödenohne Nachverpressung (nach Ostermayer)

11BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Grenzlast von Ankern in bindigen Bödenmit Nachverpressung (nach Ostermayer)

12BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Grenztragfähigkeit von Verpressankernin bindigen Böden

Regelausführung: Krafteintragungslänge 5 m, Bohrdurchmesser real 150 mm

Bezeichnung Bodengruppe Konsistenz ohne NI** mit NI**

DIN 18196 kN kN

Ton und Schluffmergel TL, TM, UM cu > 700 kN/m²sandige Mergel

Ton und Schluff TM, UM halbfest

TL, UL halbfest

Ton TM steif

TA halbfest

Ton TA steif 200 k. A.* ermittelt nach Ostermayer

** NI = Nachinjektion

400 620

870 1.180

620 890

Bodenart Grenztragfähigkeit*

13BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Grenztragfähigkeit von Verpressankernin nichtbindigen Böden

Regelausführung: Krafteintragungslänge 5 m, Bohrdurchmesser real 150 mmGrenztragfähigkeit*

Bezeichnung Ungleichförmigkeit LagerungsdichteU D kN

Kies, sandig 5 - 33 sehr dicht 1.500dicht 1.120

mitteldicht 800Sand, kiesig 8 - 10 sehr dicht 1.000

dicht 760mitteldicht 520

locker 220Mittel- bis Grobsand 3,5 - 4,5 sehr dicht 1.000kiesig dicht 760

mitteldicht 520locker 220

Fein- bis Mittelsand 1,6 - 3,1 dicht 680mitteldicht 430

* ermittelt nach Ostermayer

Bodenart

14BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Bauarten für Verankerungen im Baugrund• Verpressanker DIN 4125

• Zugglied Einstab- oder Litzenanker• Gebrauchslast bis 6.000 kN für Litzenanker

• Verpresspfähle DIN 4128• Zugglied zum Beispiel GEWI Stahl 555/700, Ø 63,5 mm• Gebrauchslast bis 1.028 kN

• Boden- oder Felsnägel• System GEWI Ø 16 bis 50 mm Bst 500/550• zulässige Gebrauchslast bis 561 kN

• Selbstbohrende Rohrpfähle• System May oder Ischebeck, Stahl StE 460 zum Beispiel Titan Ø 40 mm• Gebrauchslast 300 kN

• Sonderpfähle mit Zuggliedern aus Baustahl, zum Beispiel St 52,• Vollstab- oder Rohrquerschnitt, Profilstahl oder anderes• Gebrauchslasten bis über 1.000 kN

Hinweis: Die Bauarten nach 1. bis 3. sind Systeme mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

15BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Schachtschleuse Minden 1967/1968FW = 300 kN, Mergel

16BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Vergleich Verbund-/Duplexanker

17BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

MLK Abbesbüttel 1973/1974FW = 500 kN, Tonmergel / Geschiebemergel

18BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

MLK Peine 1975/1976FW = 450 kN,

Kalkmergel / Sand

19BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

MLK Schwicheldt 1984FW = 380 kN, Mergel

20BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

1988: MLK Haimar bei HannoverFW = 400 kN, Ton / Unterkreide

21BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

1988: MLK Haimar bei Hannover FW = 400 kN, Ton / Unterkreide

22BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

MLK Fallersleben 2002/2003FW = 500 kN, Sand schluffig

23BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

GirlandenwandTeltowkanal Berlin

Fw = 584 kN,Sand, mitteldicht

24BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sanierung AG-Weser, Bremen, Pier I

Spezielles Hängegerüst für KaimauersanierungenFW = 1.200 kN, Sand kiesig schluffig

25BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Köhlfleet

Elbstraße

Hochwasserschutzmaßnahmen, HamburgFW = 1.075 – 1.204 kN, Sand

26BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sanierung AG-Weser, Bremen, Pier II

Nachträgliche Spundwandsicherungmit Verpressankern im Tide-Bereich

FW = 900 kN, Sand schluffig

27BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sonderanwendungen von Verpresspfählen undDauerankern

FW = 1.320 kN, Sand kiesig

Kirchenpauerkai, Hamburg

28BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

1991: Sicherung KammereckfelsenFW = 2.000 kN, Fels

29BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Globale Hangsicherung für einen StraßentunnelFW = 2.000 kN, Fels

30BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Querschnitt Stützwand HombachNBS Köln – Rhein/Main

FW = 1.110 kN, Tonstein

31BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sonderanwendungen von Verpresspfählen undDauerankern

DIN 4125

DIN 40305.1.3 Aggressiver Baugrund

Daueranker dürfen nur dann beistarkem Angriffsgrad eingebautwerden, wenn durchSondermaßnahmen dieTragfähigkeit auf Dauersichergestellt ist, z. B.Bohrlochvergütung....

Tabelle 26

kalklösende Kohlensäure

40 - 100 mg/l

stark angreifend

32BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Kluftwasser

Injektion

Krafteinleitungsstrecke

Verdrängung des Kluftwassers durch Vorinjektion

33BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sonder-anwendungen

vonVerpresspfählen

undDauerankern

Abteufen der Bohrung

WD-Test durchführen

Vorinjektion

Kriterium erfüllt

Anker Einbau

Krafteinleitungstrecke aufbohren

nein

ja

34BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Bohrarbeiten mit Magazinbohrgerät

35BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Baugrubensicherung Dorotheenblöcke, Berlinmit ausbaubaren Temporärankern

FW = 1.005 kN, Sand

36BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Sprengen derKrafteinleitungsstrecke

Ausziehen der Litzen

Abgedichteter Ankerkopfbereich

Dorotheenblöcke Berlin: Arbeitsschritte zum vollständigen Ausbau des Ankers

37BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Edertalsperre: Bohrgerätegruppe - Querschnitt Bauwerk

FW = 4.500 kN, Grauwacke / Tonstein

38BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

ProbebelastungEdertalsperre

„Weltrekord“

mit

12.500 kN

Prüflast

39BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Edertalsperre: Arbeitsablauf für die Ankerbohrungen

40BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Edertalsperre: Details Ankerausbildung

41BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Edertalsperre: Einbau des ersten Ankers

42BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

Empfehlungen

• Der erreichte Qualitätsstandard vorgespannter Dauerankermuss gesichert werden!

• Schlaffe Verpresspfähle nur dort, wo sich etwaigesVersagen durch Verformungen rechtzeitig ankündigt!

• Vergabe von Dauerankerarbeiten nur an erfahreneFachfirmen, die über eigene Zulassungen verfügen

43BAW-Kolloquium 17. Juni 2003

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