Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von vorge- fertigten Bauwerkselementen in Erdreich für die Herstellung von Baugruben ohne Bauhilfsmaßnahmen.

Spezielle Tiefgründungen sind Gründungen, die durch Senkkästen und Senkbrunnen, die vorgefertigte Hohlkörper umfassen, die durch Ausräumen des Erdreichs aus dem Inneren, Spülen, Pumpen, unter Umständen unter Druckluft, in den Boden niedergebracht werden. Sie können im Trockenen oder trockengelegten Baugrund, im Boden durch das Grundwasser hindurch oder im offenen Wasser abgesenkt werden. Bei großen Gründungstiefen ist die Senkkasten- gründung die einzig mögliche Gründung.

Offene Senkkästen werden jedoch bislang praktisch nur als Ein- zelstücke und nur für untergeordnete Bauteile bei ganz besonde- ren Randbedingungen eingesetzt. Grund dafür ist die schlechte Steuerbarkeit der offenen Senkkästen, die Schwierigkeiten, die bei der Entfernung von Hindernissen im Boden auftreten und auch die geringe Stabilität sowie die schlechte Ballastierbarkeit offener Kästen.

Wesentliche Voraussetzung für den Einsatz von Senkkästen zur Herstellung von einschaligen Bauteilen aus mehreren Senkkasten- elementen ist somit die Beherrschung von Steuerung und Balla- stierung der offenen Senkkästen sowie die wirtschaftliche Bewäl- tigung einiger mit der Eigenart der Bauweise zusammenhängender Detailprobleme wie der Fugenabdichtung etc..

Aufgabe der Erfindung ist es, das bislang bekannte Verfahren zum Einbringen von Senkkästen dahingehend zu verbessern, daß die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentan- spruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläu- tert ; es zeigen : Figur 1 die Phase 1 des Verfahrens, in der die einzelnen Fer- tigteile zusammengestellt werden ; Figur 2 die Phase 2 des Verfahrens, in der das Abteufen der Baukörperelemente, bestehend aus ausgesteiften Fertig- teilwänden und Querschneiden, und Umsetzen der Damm- balkensegmente erfolgt ; Figur 3 die Phase 3 für das Einbringen des Unterwasserbetons ; Figur 4 die Phase 4, die das Umsetzen der Portalkraneinrich- tung, das Reinigen der Fugenbereiche und das Aktivieren des Primardichtungssystems betrifft ; Figur 5 die Phase 5 mit dem teilweisen Absenken des Grundwas- sers in Abschnitten von mehreren Baukörperelementen und Einbau von Deckenfertigteilelementen ; Figur 6 die Phase 6, die den Einbau der Ortbetondecke betrifft ; Figur 7 die Phase 7, in der die Auftriebssicherung durch Über- schütten des Baukörpers gezeigt ist ;

Figur 8 die Phase 8 des Verfahrens, bei der das Auspumpen des Bauwerkes, bestehend aus den einzelnen Baukörperelemen- ten, in Abschnitten und die Demontage der Hilfsausstei- fungen erfolgt ; Figuren 9A bis 9D einen schematischen Schnitt durch das Bau- werk, das die Längsentwicklung darstellt ; Figur 10 eine Draufsicht auf die Darstellung von Figur 1 in um 90° gedrehter Darstellung.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Boden, und zwar quer zur Erstellung des Bauwerks, das in dem Ausführungsbeispiel ein Tunnel werden soll. Parallel zu den Seitenwänden des Bauwerks sind Schienenfundamente 2, 2'verlegt, auf denen ein Absenk- wagen 4 in der Art eines Portalkrans verfahrbar ist. Der Absenk- wagen 4 umfaßt vier Ständer 6, 6', 6"und 6''', die an beiden Seiten des Bauwerks angeordnet sind und von denen je zwei auf einer Schiene laufen. Die oberen Enden der Ständer 6, 6'bzw. 6" und 6"'sind durch je einen Querträger 8, 8'rahmenartig mit- einander verbunden. Im oder an den Querträgern 8, 8'sind alle Teile zur Handhabung der Baukörperelemente untergebracht. Auf den Querträgern 8, 8'ist eine Laufkatze 12 angeordnet, die eine absenkbare Baggerschaufel 13 trägt.

Unter dem Portal des Absenkwagens 4 sind Positionier- und Drück- einrichtungen zum Heben und Drücken der Kasten in Form eines Absenkgeräts 9 vorgesehen. Das Absenkgerät 9 erstreckt sich als Joch zwischen den Ständern 6 des Absenkwagens 4 und ist durch Spindeln 90, 90'in seiner Höhe verstellbar. Stempel 20, 20' stehen vom Absenkgerät 9 nach unten vor und liegen beim Einpres- sen eines Baukörperelementes an mehreren Stellen auf. Da die Stempel 20, 20'alle einzeln ansteuerbar und damit in ihrer Höhe verstellbar sind, können die Fertigteilwände zielgenau und unter Beibehaltung der Ausrichtung sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen in den Boden gedrückt werden.

Figur l zeigt die erste Phase des Verfahrens, in der die einzel- nen Fertigteile zusammengestellt werden. Man erkennt eine Quer- schneide 22 aus Beton, die sich in Richtung Boden verjüngt und die einen dreieckigen Querschnitt hat, wie dies anhand der Figu- ren 9A bis 9D erkennbar ist. In Fahrtrichtung des Absenkwagens 4 wird zunächst am vorderen und hinteren Ende der Fertigteilwände eine Querschneide 22, 22'aus Beton auf dem Boden abgesetzt und in seitlicher Richtung durch das Absenken der ebenfalls aus Beton hergestellten Fertigteilwände 10, 10' miteinander verbun- den. Die Verbindung wird durch eine Schulter 11, 11'her- gestellt, an der die Querschneiden 22, 22'an den Fertigteilwän- den 10, 10'anliegen, so daß sie von diesen in das Erdreich ge- drückt werden.

Zur seitlichen Stabilisierung der Fertigteilwände sind Hilfsaus- steifungen 14 aus Stahl vorgesehen, die in Figur 1 gerade beim Einbau der Fertigteilwände gezeigt werden.

Figur 2 zeigt die zweite Phase des Verfahrens, die das Abteufen der Baukörperelemente und das Umsetzen der Dammbalkensegmente betrifft. In dieser Phase sind die Hilfsaussteifungen 14 voll- ständig eingebaut, so daß die ausgesteiften Fertigteilwände die Querschneiden vom Absenkgerät 9 geführt in den Boden gedrückt wird. Man erkennt, daß dabei das Baukörperelement sowohl hori- zontal, als auch vertikal geführt werden kann, wodurch die Aus- richtung jedes einzelnen Baukörperelementes so genau erfolgt, daß die nachfolgenden weiteren Baukörperelemente ohne große Fugenbildung anschließen können.

Figur 3 zeigt die dritte Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der in den Absenkkasten Unterwasserbeton über Rohre 16 von oben eingebracht wird, um eine Bodenplatte 17 zu bilden.

Figur 4 zeigt ein fertiggestelltes Baukörperelement in der vier- ten Phase des Verfahrens, bei der der Absenkwagen weggefahren ist, um die Portalkraneinrichtung umzusetzen. In dieser Phase

werden die Fugenbereiche zwischen zwei Fertigteilwänden gerei- nigt und es wird die Dichtung zu dem bereits fertigen Wandbe- reich durch Aktivieren eines Primärdichtungssystems fertigge- stellt. Dies besteht beispielsweise durch in die Fugen eingeleg- te Schläuche mit radialen Löchern, in die ein Fugendichtungs- mittel eingespritzt wird, das aus den Löchern austritt und die Fugen abdichtet.

Figur 5 zeigt die fünfte Phase des Verfahrens, bei der die Fer- tigteilwände 10, 10'noch durch Dammbalken 31 (Fig. 9C und 9D) in Querrichtung abgeschottet sind, so daß Grundwasser 32 nicht aus dem gerade fertiggestellten Baukörperelement in Längsrich- tung des Tunnels abfließen kann. In dieser fünften Phase wird das Grundwasser 32 im Abschnitt von mehreren Baukörperelementen abgesenkt und es erfolgt außerdem der Einbau einer Decke 18 durch Fertigteilelemente.

In Figur 6 ist die sechste Phase des Verfahrens gezeigt, in der eine Ortbetondecke 19 über den Deckenfertigteilelementen aufge- bracht wird.

In der anschließenden Phase 7, die in Figur 7 dargestellt ist, erfolgt eine Auftriebssicherung des Baukörpers durch Überschüt- ten mit Erdreich 1'.

Figur 8 zeigt hierauf die achte Phase des Verfahrens, bei der der Baukörper mit Erdreich 1' überschüttet und ausgepumpt ist.

Nun kann die Demontage der Hilfsaussteifungen 14 erfolgen, um das Bauwerk fertigzustellen.

Die Figuren 9A bis 9D zeigen einen Längsschnitt durch das Bau- werk, wobei die Entwicklung und der Ablauf der einzelnen Phasen 1 bis 8 erkennbar ist. Die einzelnen Phasen sind durch senkrechte, strichpunktierte Linien mit Dreiecken an ihren obe- ren Enden bezeichnet. Demzufolge zeigt Figur 9A die Phasen 8 und

9, Figur 9B die Phasen 6 und 7, Figur 9C die Phase 5 und Figur 9D die Phasen 1 bis 4.

Figur 9A zeigt das nahezu fertige Bauwerk, also einen Tunnel, bei dem im Bereich zwischen den Phasen 8 und 9 ein Baufahrzeug die Hilfsaussteifungen 14 entfernt. Die Hilfsaussteifungen 14 sind Stahlelemente, während die Fertigteilwände 10, 10'aus Beton bestehen. Nach dem Entfernen der Hilfsaussteifungen 14, 14'kann ein Baufahrzeug durch den Tunnel fahren.

Figur 9B zeigt die Phasen 6 und 7, die den Figuren 6 und 7 ent- sprechen. In Phase 6 erfolgt dabei der Einbau der Ortbeton- decke 19, während in Phase 7 die Auftriebssicherung durch Über- schütten des Baukörpers mit Erdreich 1'erfolgt.

Figur 9C zeigt die in Figur 5 dargestellte fünfte Phase beim Verlegen der Deckenfertigteilelemente 18, 18'mit Hilfe eines Krans 30. Außerdem erkennt man dabei, daß ein Dammbalken 31 eine Querabschottung der Baukörperelemente bildet, so daß in Phase 5 das Grundwasser 32 gegenüber den in Phase 4 hergestellten Bau- körperelemente abgesenkt werden kann. In Figur 9C ist dies deut- lich durch den Niveauunterschied des Grundwassers 32 erkennbar.

Figur 9D zeigt die Phasen 1 bis 4 des erfindungsgemäßen Verfah- rens, wobei die Phasen 1 bis 3 das Einbringen der ausgesteiften Fertigteilwände und Querschneiden wiedergeben, während in Pha- se 4 das erwähnte Reinigen der Fugenbereiche und das Aktivieren des Primärdichtungssystems erfolgt. Der Absenkwagen 4 ist in Figur 9D also bereits aus dem Bereich von Phase 4 nach rechts fortbewegt worden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist prak- tisch keine Grundwasserabsenkung erforderlich. Es erfolgt auch keine Veränderung der Grundwasser führenden Schichten durch Ankerungen, Injektionen oder andere Baugrundmodifikationen. Der Grundwasserstrom wird nur über die Höhe des eigentlichen Tunnel-

bauwerkes eingeschränkt. Abgesehen von den Aufwendungen für den Absenkwagen sind keine außergewöhnlichen Bauhilfsmaßnahmen für die Bauführung notwendig. Mit Hilfe des Absenkwagens ist eine schnelle und wirtschaftliche Bauführung zu erwarten, wobei kei- nerlei Rammarbeiten anfallen, so daß keine Lärmbelästigung zu befürchten ist. Da das Absenken vom Gerät her ohne Vibrationen erfolgen kann, ist gleichzeitig mit einem raschen Baufortschritt eine geringe Belastung der Anrainer zu erwarten.