DE19504363C2 - Wandkonstruktion zum Schutz von Gebäuden vor Erschütterungen und Element zur Herstellung der Wandkonstruktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wandkonstruktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Abschalele­ ment zum Herstellen dieser Konstruktion.

Gebäude und deren Fundamente erleiden vom Schienen- und Straßenverkehr z. B. von unterirdisch durch Tunnel geführten U-Bahnen, Erschütterungen, die nicht nur für die Benutzer der Gebäude lästig sind, sondern auch Schäden am Gebäude verursachen können. Zur Dämmung derartiger Erschütterungen wird eine elastische Trennschicht zwischen dem Fundament des Gebäudes und dem Erdreich vorgesehen. Diese Trennschicht muß sorgfältig auf das Energiespektrum der Erschütterungsquelle abge­ stimmt werden, um Resonanzerscheinungen zu vermeiden. Trotz sorgfältiger Wahl und Dimensionierung der Trenn­ schicht ist nicht auszuschließen, daß z. B. aufgrund eines Modellwechsels der U-Bahnwaggons spürbare Er­ schütterungen am Gebäude, insbesondere im Nahbereich der Erschütterungsquelle auftreten.

Die DE-PS 508 380 beschreibt eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden vor Erschütterungen, die durch das Erdreich übertragen werden, mit einem im Erdreich angeordneten und gegen das Erdreich von gegenüberliegenden Wänden begrenzten Luftschlitz, dessen Fußpunkt gegen eindrin­ gendes Grundwasser und/oder Erdreich abgestützt ist. Die den Luftschlitz begrenzenden Wände werden von Tafeln gebildet, die in einem Rahmen aus T-förmigen Halte­ leisten lose eingesetzt sind. An den Rahmen greifen Anker an, die nach entgegengesetzten Seiten in das Erdreich hineingehen und den auf die Tafeln einwirkenden Druck des angrenzenden Erdreiches auffangen. Zur Errich­ tung der Wände, die sich in eine beachtliche Tiefe von 10 m und mehr in die Erde erstrecken können, sind große Baugruben erforderlich, um ein Zuschütten des Luftschlitzes während des Einsetzens der Tafeln in die Rahmen zu verhindern.

Aus der US-PS 5 173 012 ist weiter eine Vorrichtung zum Schutz von Gebäuden vor Erschütterungen bekannt, die durch das Erdreich übertragen werden. Bei dieser Vorrichtung bestehen die den Schlitz im Erdreich begren­ zenden Wände aus Beton und ist der Schlitz mit einem Dämmwerkstoff gefüllt. Zur Errichtung der Betonwände sind ebenfalls Baugruben mit erheblichen Abmessungen erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen unendlich langen Luftschlitz von erheblicher Tiefe ohne große Baugrube im Erdreich als Dämmelement von Gebäuden vor Erschütte­ rungen bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Wandkonstruktion nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß die den Luftschlitz begrenzenden Wände Elemente einer Schlitzwand sind, in der der Luftschlitz zwischen zwei Spundwänden ausgebildet ist.

Mit dem nach der Erfindung zwischen den beiden wandarti­ gen Elementen einer Schlitzwand vorgesehenen Luft­ schlitz, dessen Dicke von schwingungstechnischen Gege­ benheiten abhängt und der am Fußpunkt gegen eindringen­ des Grundwasser und Erdreich abgesperrt sein kann, werden die von der Erschütterungsquelle ausgehenden Transversalwellen nicht und die Longitudinalwellen stark gedämmt auf das gebäudeseitige Schlitzwandelement auftreffen. Dabei gewährleisten die wandartigen Schlitz­ wandelemente, deren zum Luftschlitz weisenden Flächen in Horizontalrichtung zickzackförmig verlaufen können, nicht nur die Standfestigkeit des Luftschlitzes, sondern vermindern aufgrund der mehrfachen Wellenreflexion auch den Transmissionsgrad der Erschütterungen, deren Fortpflanzungsgeschwindigkeit sehr unterschiedlich ist und deren Amplitudenspektrum im Bereich von etwa 3 Hz bis 85 Hz liegt. Dabei können insbesondere bei sehr hohen Luftschlitzen zur Einhaltung von deren Dicke im Luftschlitz sich horizontal erstreckende Distanz­ leisten vorgesehen sein, die sich an den gegenüberlie­ genden Erhebungen der den Luftschlitz begrenzenden Spundwände abstützen und unter schwingungstechnischen Gesichtspunkten dimensioniert sind.

Zum Herstellen des erfindungsgemäß die Erschütterungen abschirmenden Luftschlitzes in einer Schlitzwand dient ein Abschalelement, das während des Gießens des Betons der Schlitzwand die Stirnseite eines Schlitzwandab­ schnittes begrenzt und mit zwei Spundwandschlössern an den jeweiligen Endbohlen der Spundwände gehalten ist, zwischen denen der Luftschlitz gebildet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Schutz von baulichen Anlagen vor Erschütterungen wird noch anhand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt längs der Linie B-B der Fig. 2 durch zwei zwischen einer Erschütterungsquelle und einer baulichen Anlage angeordnete Beton­ wände mit einem innen liegenden Luft­ schlitz,

Fig. 2 einen schematischen Horizontalschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 in größe­ rem Maßstab,

Fig. 3 bis 8 Horizontalschnitte der schematisch darge­ stellten einzelnen Phasen der Herstellung der in Fig. 1 und 2 beschriebenen Elemente in Schlitzwandbauweise.

Zwischen dem Fundament 1 eines Gebäudes 2 und einer unterirdischen Erschütterungsquelle 3, z. B. einem Schnellbahntunnel, sind zwei Betonwände 4 vorgesehen. Zwischen den Betonwänden 4 ist ein Luftschlitz 5, der von zwei Spundwänden 6 begrenzt wird und am Fußpunkt durch ein Stahlblech 7 gegen eindringendes Grundwasser und Erdreich verschlossen ist, ausgebildet. Um zu ver­ hindern, daß der auf die Betonwände 4 einwirkende Erd­ druck den Luftschlitz 5 zusammendrückt, sind in densel­ ben sich horizontal erstreckende Distanzleisten 8 einge­ fügt, die sich an gegenüberliegenden Erhebungen der Spundwände 6 abstützen. Nach oben wird der Luftschlitz 5 durch ein elastisches Fugenband 9 abgedichtet.

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1 und 2 dargestellten Betonwände 4, zwischen denen ein Luftschlitz 5 ausgebildet ist, werden in einen ersten Schlitzabschnitt 10 im Erdreich von der Länge A-B, der mit einer Bentonitsuspension gefüllt ist (Fig. 3), zwei Spundwände 6 eingesetzt, die den Luftschlitz 5 begrenzen und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Schlitzabschnittes 10 erstrecken (Fig. 4). In den Luftschlitz 5 sind sich horizontal erstreckende Distanzleisten 8 eingefügt, die sich an gegenüberliegenden Erhebungen der Spundwände 6 abstützen, an deren Endbohlen 11 mit Spundwandschlössern 12 zylindrische Abschalelemente 13 gehalten sind. Die Abschalelemente 13 erstrecken sich über die gesamte Höhe der Spundwände 6 und begrenzen den Schlitzwandab­ schnitt 10, der zwischen den Spundwänden 6 und dem Erdreich bei gleichzeitigem Abpumpen der Bentonitsuspen­ sion mit Beton gefüllt wird (Fig. 5), wodurch ein zwi­ schen zwei Betonwänden 4 angeordneter Luftschlitz 5 erhalten wird.

Nach dem Aushärten des Betons und Ausheben eines weite­ ren an das rechte (Fig. 5) Abschalelement 13 angrenzen­ den und mit Bentonitsuspension gefüllten Schlitzab­ schnittes 20 von der Länge B-C im Erdreich wird das Abschalelement 13 von den Endbohlen 11 der Spundwände 6 gelöst. An die freien Enden der Endbohlen 11 werden nunmehr zwei neue Spundwände 6 angefügt, zwischen denen ebenfalls ein Luftschlitz 5 mit horizontalen Distanz­ leisten 8 vorhanden ist. Im rechten Endbereich (Fig. 7) des Schlitzabschnittes 20 wird an den Endbohlen 11 der Spundwände 6 wieder ein zylindrisches Abschalele­ ment 13 befestigt und der Schlitzabschnitt 20 angrenzend an den Schlitzabschnitt 10 zwischen den Erdreich, den Spundwänden 6 und dem Abschalelement 13 mit Beton ge­ füllt (Fig. 8), so daß ein neuer Abschnitt der den Luftschlitz 5 begrenzenden Betonwände 4 erhalten wird.

Weitere Abschnitte der Betonwände 4, zwischen denen ein Luftschlitz 5 vorgesehen ist, werden in gleicher Weise hergestellt.

Claims (4)

1. Wandkonstruktion zum Schutz von Gebäuden vor Er­ schütterungen, die durch das Erdreich übertragen werden, mit einem im Erdreich angeordneten und gegen das Erdreich von gegenüberliegenden Wänden (4) begrenzten Luftschlitz (5), dessen Fußpunkt gegen eindringendes Grundwasser und/oder Erdreich abgesperrt ist, zwischen der Erschütterungsquelle (3) und dem Gebäude (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (4) Elemente einer Schlitzwand sind, in der zwei Spundwände (6) den Luftschlitz (5) begrenzen.

2. Wandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zum Luftschlitz (5) weisenden Flächen der wandartigen Betonkörper (4) in Horizon­ talrichtung zickzackförmig verlaufen.

3. Wandkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Spundwänden (6) im Luft­ schlitz (5) sich horizontal erstreckende Distanzleisten (8) vorgesehen sind.

4. Abschalelement zum Herstellen einer Wandkonstruktion nach Anspruch 1, das während des Gießens des Betons der Schlitzwand die Stirnseite eines Schlitzwandab­ schnittes (10, 20) begrenzt und mit zwei Spundwand­ schlössern (12) an den jeweiligen Endbohlen (11) der Spundwände (6) gehalten ist, zwischen denen der Luftschlitz (5) gebildet ist.