Temporaere wasserdichte Anbindung von Baugruben an Bestandsbauwerke und temporaeres Abdichten von Bauwerken durch Baugrundvereisung / Temporary watertight connection of excavations to existing buildings and temporary waterproofing of structures by ground freezing

Behandelt werden die Wirkungsweise sowie die allgemeinen Merkmale der Baugrundvereisung sowie drei Beispiele, die die Besonderheiten der Methode bei Anwendung zu Abdichtungszwecken veranschaulichen. Beim Gefrierverfahren wird das im Boden vorhandene Porenwasser gefroren. Die Eisbildung verfestigt den Boden und dichtet ihn gegen Wasserzutritt ab. Der dazu notwendige Entzug der Bodenwaerme erfolgt durch doppelwandige Gefrierrohre. Durch die Vereisung koennen Frostkoerper in beliebiger Form hergestellt werden. Die aeussere Standsicherheit von Frostkoerpern wird mit den auch bei anderen Konstruktionen ueblichen Berechnungsverfahren durchgefuehrt. Der Nachweis der inneren Standsicherheit erfolgt entsprechend der Bodenart und ihrem temperaturabhaengigen Zustand ueber die geforderte Standzeit des Frostkoerpers. Den Kern der thermischen Bemessung bildet die fuer das Einfrieren und Unterhalten des Frostkoerpers erforderliche Kaelteleistung, mit der dann Abstand und Anzahl der Gefrierrohre ermittelt werden. Reicht ein Frostkoerper an ein bestehendes Bauwerk, so ist auch die daraus zustroemende Waerme bei der Bestimmung der Kaelteleistung zu beruecksichtigen. In drei Beispielen werden temporaere Abdichtungsmassnahmen mittels des Gefrierverfahrens vorgestellt. Im Zuge des Ausbaus des Hamburger S-Bahnnetzes musste ein neu in einer wasserdichten Baugrube zu erstellendender Tunnelteil an einen bestehenden Teil des Tunnels angeschlossen werden. Dieser Anschluss erfolgte mit einer Baugrundvereisung, da wegen der heterogenen Baugrundverhaeltnisse und massiver Hindernisse im Boden andere Bauverfahren wie Duesenstrahlverfahren oder Injektionsverfahren verworfen worden waren. Die Konzeption der Gefriereinrichtung und die Ausfuehrung der Massnahme werden im Einzelnen beschrieben. Als Teilstueck der U-Bahnlinie U5 in Berlin wurde 2004 bis 2008 der Bahnhof Brandenburger Tor hergestellt. Die zuvor mittels einer Tunnelvortriebsmaschine (TBM) aufgefahrenen beiden Tunnelroehren endeten blind in einem Duesenstrahlinjektionsblock (DSV-Block) oestlich des Brandenburger Tores. Der neue Bahnhof wurde in einer circa 20 Meter tiefen Baugrube in offener Bauweise hergestellt. Die Anbindung dieser Baugrube an den DSV-Block erfolgte durch eine Solevereisung mit horizontalen Gefrierrohren aus der Baugrube und vertikalen Gefrierrohren von der Gelaendeoberflaeche aus. Nach Herstellung der Anschluesse und Sicherung des Gefrierkoerpers durch Spritzbeton wurde die Vereisungsanlage abgeschaltet. Beim Neubau der Metrolinie vom Amsterdamer Norden in den Sueden kam es in einem Bahnhofsbereich zu einer Undichtigkeit in einer Schlitzwand, die Ursache fuer Setzungen an einem Haus waren. Nach umfangreichen Variantenuntersuchungen entschloss sich der Bauherr zu einer ergaenzenden Sicherung durch Vereisung von ausserhalb der Baugrube im Bereich der Schlitzwandfugen. Damit lagen die Vereisungskoerper innerhalb des Aushub- und Arbeitsbereichs. Die Konzeption der Vereisungsmassnahme und die durchgefuehrten Arbeitsschritte bei der Bauausfuehrung werden beschrieben. Kritisch waren hierbei die Arbeitsschritte bei freigelegtem Frostkoerper wegen der Abstimmung mit den Phasen des Erdaushubs, dem Freilegen der Schlitzwandfugen und dem Herstellen des Bauwerks. Die Arbeitsgaenge wurden mit einem engmaschigen Temperaturmonitoring ueberwacht. ABSTRACT IN ENGLISH: The ground freezing technique is used not only to stabilise soil but also for sealing excavations and tunnels below groundwater level. As it can be applied in various soil types and controlled very well by temperature measurement, it can be used as a planned measure as well as to remedy leaking excavations. The contribution gives an overview of the general function and special features of ground freezing for sealing purposes, and three completed examples are presented. (A)

Language

  • German
  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01491216
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 3 2013 12:13PM