DE4201667C2 - Verfahren zum Abstützen einer belasteten Stahlbetonpplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstützen einer belaste­ ten Stahlbetonplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der älteren, aber nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 41 19 259.9 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem zur Herstellung von Untergeschossen unter ein bestehendes Gebäude oder Bauwerk beidseits der bestehenden tragenden Wände des Ge­ bäudes Wurzelpfähle niedergebracht, die Wände mindestens im Be­ reich dieser Wurzelpfähle horizontal angeschnitten und zu ihrer Unterfangung über Träger auf den Wurzelpfählen abgestützt wer­ den. Anschließend wird ausgehend von einer seitlichen Baugrube unter der Sohle oder der Sohlplatte des Gebäudes bzw. des Keller­ geschosses des Gebäudes streckenartig ein Aushub vorgenommen und in dem ausgehobenen horizontalen Hohlraum eine das Gebäude unter­ fangende Stahlbetondecke eingebaut. Unter dieser stützenden Stahlbetondecke werden sodann einen Arbeitsraum bildende Stollen oder Strecken aufgefahren. Ausgehend von dem Arbeitsraum zwi­ schen der Stahlbetondecke und der späteren Sohle des untersten zu erstellenden Geschosses werden Schächte ausgehoben. In diesen Schächten werden in der späteren Sohle des untersten zu erstel­ lenden Geschosses Fundamentsockel eingebaut und auf diese werden die die Stahlbetondecke abstützenden Säulen errichtet. An­ schließend wird der Boden zwischen der Stahlbetonstützdecke und der Sohle des untersten zu erstellenden Geschosses ausgehoben und in den Hohlraum werden die Zwischendecken für die Unterge­ schosse eingebaut.

Ein besonderes Problem dieses Herstellungsverfahrens nach der älteren Patentanmeldung besteht darin, daß die Stahlbetonplatte, die sich auf den als starr anzunehmenden das zu unterfangende Gebäude einfassenden Schlitzwandungen und den Säulen abgestützte Stahlbetonplatte Setzungen unterworfen ist, zu denen auch Setzun­ gen der Säulen bzw. der Fundamentsockel beitragen. Aufgrund die­ ser Setzungen wird die Stahlbetonplatte ungleichmäßig bean­ sprucht, so daß sich in dieser Zwängungen und Beanspruchungen ergeben, die für die Stahlbetonplatte unverträglich sind und zu Rissen führen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, nach dem die Stahlbetonplatte durch die Stahlbetonsäulen in der Weise abgestützt wird, daß diese im wesentlichen eben bleibt, also im wesentlichen keinen Verfor­ mungen aus ihrer horizontalen Ebene heraus unterworfen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der gat­ tungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also die die Stahlbe­ tonplatte abstützenden Säulen mit einem das Stützteil des Funda­ mentsockels überragenden Basisteil hergestellt, wobei die über­ ragenden Randbereiche des Fußteils der Säulen auf hydraulische Pressen abgestützt werden, die in die Säulen bis zum Abklingen der Setzungen etwa konstante Stützkräfte einleiten. Die von den hydraulischen Pressen aufgebrachten Kräfte werden bis zum zeit­ lichen Abklingen der Verformungen bzw. Setzungen konstant gehal­ ten. Der sich durch das Anheben der Stahlbetonsäulen durch die hydraulischen Pressen ausbildende Fugenspalt zwischen der Unter­ seite der Säulen und dem Fundamentsockel wird nach dem Abklingen der Setzungen mit einem hochfesten Beton geeigneter Konsistenz und mit einem geeigneten Korn vergossen. Nach dem Aushärten kön­ nen dann die Pressen ausgebaut werden.

Aus GB 20 24 283 A ist ein Verfahren zum Abstützen einer belaste­ ten Stahlbetonplatte bekannt, bei dem unter der Stahlbetondecke ein Hohlraum aufgefahren wird, von dem ausgehend die Stahlbeton­ decke abstützende Stahlbetonsäulen errichtet werden. Diese mit einer Spitze versehenen Säulen werden mit gleichbleibender Kraft durch hydraulische Pressen, die sich einerseits auf der Stahlbe­ tonplatte und andererseits auf den Säulen abstützen, in den Untergrund gedrückt, bis ein tragfähiger Grund oder ausreichende Mantelreibung erreicht ist.

Die auf den das Bauwerk einfassenden Schlitzwandungen und den innerhalb von diesen angeordneten Stahlbetonsäulen abgestützte Stahlbetonplatte stellt ein mehrfach statisch unbestimmtes Sy­ stem dar, in dem die einzelnen Säulen entsprechend den auf die­ sen ruhenden Belastungen unterschiedlich große Stützkräfte aufzu­ nehmen haben. Um Verformungen der Stahlbetonplatte aus der hori­ zontalen Ebene heraus zu vermeiden, werden die von den hydrauli­ schen Pressen aufzubringenden Kräfte zweckmäßigerweise entspre­ chend dem Gewicht und den Belastungen der Stahlbetonplatte sowie der Verteilung der Säulen unter dieser berechnet.

Die Pressenkräfte könnten auch durch eine Messung evtl. Verfor­ mungen der Stahlbetonplatte bestimmt werden. Ein derartiges Fein- Nivellement ist jedoch sehr schwer durchzuführen, so daß es zweckmäßiger ist, die von den Pressen aufzubringenden und im wesentlichen konstant zu haltenden Kräfte rechnerisch zu ermit­ teln.

Die hochbelasteten Stahlbetonsäulen werden mit einem hohen Stahl­ anteil ihrer Bewehrungen hergestellt, so daß es schwierig ist, diese dicht an eine Sohlplatte anzuschließen, weil wegen des hohen Stahlanteils Fugenbänder nicht tief genug in die Stahlbe­ tonsäulen eingebracht werden können. Die Stahlbetonsäulen werden daher mit verbreiterten Fußteilen hergestellt und an diese wird dann eine die Sohle des Hohlraums bildende Betonplatte ange­ schlossen. Die Sohle kann dabei mit der Oberfläche des verbrei­ terten Fußteils fluchten. Die verbreiterten Fußteile der Säulen schaffen weiterhin den Vorteil, daß diese über den Stützteil des Fundamentsockels für die Säulen überkragende Randbereiche bil­ den, unter denen dann ringförmig die die Stützkräfte aufbringen­ den Pressen angeordnet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Fußteil einer über hydraulische Pressen auf einem Fundament­ sockel abgestützten Stahlbetonsäule,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Fundamentsockel längs der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 1.

Nachdem in der älteren Patentanmeldung P 41 19 259.1 beschrie­ benen Verfahren werden zunächst die tragenden Wände eines Ge­ bäudes durch Abstützen auf Wurzelpfählen abgefangen. Diese Wurzelpfähle werden so tief in den Boden eingebracht, daß eine sichere Abfangung ohne unerwünschtes Setzen gewährleistet ist.

Das zu unterfangende Gebäude wird mit einer Schlitzwand- und/oder Bohrpfahleinfassung versehen. Sodann wird ausgehend von einer vorzugsweise von einer Bohrpfahleinfassung eingefaßten Bau­ grube unter der Sohle bzw. Sohlplatte des Gebäudes ein hori­ zontal vorgetriebener Aushub vorgenommen, bei dem auch die zuvor niedergebrachten Wurzelpfähle zum Teil freigelegt werden. In diesen Aushub wird sodann vorzugsweise abschnittweise eine Stütz­ decke aus Stahlbeton eingebracht. Da diese Stützdecke über die später einzubauenden Stahlbetonsäulen das gesamte Gebäude zu tragen hat, ist diese in ausreichender Dicke, beispielsweise mit einer Dicke von 1 bis 3 m, auszuführen. Sobald die die Stütz­ decke bildende Stahlbetonplatte unter das Gebäude bzw. einen wesentlichen Teil des Gebäudes eingebaut ist, muß diese gegen­ über der späteren Sohle des untersten zu errichtenden Geschosses abgestützt werden. Zu diesem Zwecke werden unter der durch die Stahlbetondecke gebildeten Stützdecke einen Arbeitsraum bilden­ den Stollen oder Strecken aufgefahren. Ausgehend von diesem Arbeitsraum werden dann zwischen der Stahlbetonplatte und der späteren Sohle Schächte ausgehoben. Dies geschieht in bekannter Weise durch Bagger oder Greifeinrichtungen, die beispielsweise an der Unterseite der Stahlbetondecke aufgehängt werden können. Der Schacht wird um so viel tiefer als die spätere Sohle ausge­ hoben, daß in dieser Fundamentsockel eingebaut werden können, auf die anschließend die die Stahlbetonplatte abstützenden Säulen errichtet werden. Sobald die Stützdecke auf den Säulen abgestützt ist, wird der Boden zwischen der Stützdecke und der Sohle des untersten zu erstellenden Geschosses ausgehoben. In den so gebildeten Hohlraum können dann Zwischendecken für Unter­ geschosse eingebaut werden.

Anhand der Zeichnung wird nun die Abstützung der nicht darge­ stellten Stahlbetonplatte über die Stahlbetonsäulen 1 beschrie­ ben. Zum Einbau der Stahlbetonsäulen 1 werden Schächte 2 nieder­ gebracht, die mit einer Spritzbetonauskleidung 3 versehen wer­ den. Sobald der Schacht 2 bis unter die Sohle 4 des Hohlraumes ausgehoben worden ist, wird der Fundamentsockel 5 eingebaut. Der Schacht ist im Bereich des Fundamentsockels 5 konusartig erwei­ tert, um einen entsprechend vergrößerten Fudamentsockel ein­ bringen zu können.

Auf den Fundamentsockel 5 wird ein Stützteil 6 mit kreisförmigen Querschnitt betoniert. Auf den derart vorbereiteten Fundament­ sockel werden dann die aus Hydro-Flachzylindern bestehenden hy­ draulischen Pressen 7 eingebaut und durch ein Blech 8 abgedeckt, das dann den Schalboden für das Betonieren der Stahlbetonsäulen bildet. Auf den Blech-Stahlbetonboden wird zunächst ein ver­ breitertes Basisteil 9 der Säulen 1 betoniert, das einstückig mit den Stahlbetonsäulen 1 geringeren Durchmessers verbunden ist.

Zwischen den hydraulischen Pressen 7 und dem Fundamentsockel 5 ist eine Mörtelausgleichsschicht 10 vorgesehen. Gegenüber dem das Stützteil 6 überragenden Randbereich des verbreiterten Basis­ teils 9 sind die Pressen 7 durch einen Stellring und eine Kugel­ platte 11 abgestützt.

Mit dem Blech-Schalboden 8 ist ein Schalring 12 verbunden, der den sich zwischen dem Stützteil 6 und dem Blech-Schalboden 8 beim Hochpressen der Säule 1 mit Basisteil 9 ausbildenden Spalt ab­ deckt. Das Basisteil ist mit schräg verlaufenden Kanälen 13 versehen, die durch gestrichelte Linien angedeutet sind und in den sich ausbildenden Spalt münden. Nach Abklingen der Setzungen kann dann der Spalt über die Kanäle 13 mit einem hochfesten Beton 14 gefüllt und gleichzeitig entlüftet werden.

In das Basisteil 9 der Säulen 1 wird ein Fugenband 15 und Anker 16 einbetoniert, die dann dem Anschluß der späteren Sohlplatte dienen. Vor dem Betonieren der Sohlplatte werden die Pressen 7 ausgebaut.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können aus einer zu dem Stütz­ teil 6 konzentrischen Kreislinie 17 in gleichen Abständen die hydraulischen Pressen 7 angeordnet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind 8 hydraulische Pressen vorgesehen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Abstützen einer belasteten Stahlbetonplatte, vorzugsweise einer ein Gebäude unterfangenden Stahlbetondec­ ke, unter der ein Hohlraum aufgefahren wird, von dem ausge­ hend die Stahlbetonplatte stützende Stahlbetonsäulen errich­ tet werden,
bei dem zwischen Säulen und Stahlbetonplatte hydraulische Pressen angeordnet werden, die gewährleisten, daß die Stahl­ betonplatte im wesentlichen in ihrer horizontalen Ebene ver­ bleibt,
bei dem nach einer Zeit, in der sämtliche Setzungen abgeklun­ gen sind, der sich zwischen Stahlbetonplatte und Stahlbeton­ säule ausgebildete Spalt bzw. Zwischenraum mit einem hoch­ festen Vergußmaterial verfüllt wird, und
bei dem anschließend die Pressen entfernt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Sohle des Hohlraums Fundamentsockel ein­ gebaut und auf diese die die Stahlbetonplatte abstützenden Stahlbetonsäulen errichtet werden,
daß jede Stahlbetonsäule mit einem einen Stützteil des Fun­ damentsockels überragenden Querschnitt ihres Fußteils herge­ stellt wird,
daß zwischen dem das Stützteil umgebenden Teil des Fundament­ sockels und der Unterseite des dieses Stützteil überragenden Randbereichs des Fußteils hydraulische Pressen angeordnet werden, die jede Säule mit Kräften anheben, und
daß der sich zwischen dem Stützteil und der Unterseite des Fußteils der Stahlbetonsäule ausgebildete Spalt verfüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Pressen aufzubringenden Kräfte entsprechend dem Ge­ wicht und der Belastung der Stahlbetonplatte sowie der Ver­ teilung der Säulen unter dieser berechnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen mit verbreiterten Fußteilen hergestellt wer­ den und an diese eine die Hohlraumsohle bildende Betonplatte angeschlossen wird.