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
www.stump.de
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