Details

Verankerungen, Vernagelungen und Mikropfähle in der Geotechnik

Bauingenieur-Praxis 2. Auflage

von: Lutz Wichter, Wolfgang Meiniger
48,99 €
Verlag:	Ernst & Sohn
Format:	PDF
Veröffentl.:	25.05.2022
ISBN/EAN:	9783433609521
Sprache:	deutsch
Anzahl Seiten:	240

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Beschreibungen

Titelbeschreibung

Verpressanker, Bodennägel und Mikropfähle sind wichtige Konstruktionsmittel des Spezialtiefbaus. Das Buch beantwortet eine Vielzahl von Fragen, die im Zusammenhang mit dem Einsatz von Ankern und Nägeln immer wieder gestellt werden. Es entstand aus der Tätigkeit der Autoren, die viele Jahre mit der Prüfung und Beurteilung von Verankerungen und Vernagelungen beschäftigt waren. Behandelt werden Herstellung und Bauarten von Verpressankern und Bodennägeln, Ankerwerkstoffe und Ankerteile, die Wirkungsweise von Verpressankern und Nägeln, die Prüfungen an Ankern sowie Überwachungsmöglichkeiten bei verankerten Konstruktionen. Hinweise zur Vermeidung von Schäden bei Verankerungen runden das Werk ab.

Inhaltsverzeichnis

Vorwort v 1 Einleitung 1 2 Entwicklung der Ankertechnik, gültiges technisches Regelwerk, Symbole 5 2.1 Entwicklung der Ankertechnik 5 2.2 Technisches Regelwerk 7 2.3 Symbole 10 3 Herstellung und Bauarten von Verpressankern 11 3.1 Ankerbohrverfahren 11 3.1.1 Bohrungen im Lockergestein 11 3.1.2 Bohrungen in Fels 13 3.1.3 Bohrungen gegen druckendesWasser 13 3.1.4 Selbstbohrende Anker 14 3.1.5 Ankereinbau und Verpressen 15 3.1.6 Nachverpressen 17 3.1.7 Montage des Ankerkopfes 18 3.1.8 Spannen und Festlegen 19 3.2 Bauarten von Verpressankern 20 3.2.1 Verbundanker 20 3.2.2 Druckrohranker 22 3.2.3 Anker mit aufweitbarem Verpresskorper 23 3.2.4 Anker mit ausbaubarem Zugglied 25 3.2.5 Anker mit der Moglichkeit zur Regulierung der Ankerkrafte 26 4 Ankerwerkstoffe und Ankerbauteile 29 4.1 Zugglieder 29 4.1.1 Zugglieder fur Einstabanker 29 4.1.2 Zugglieder fur Litzenanker 29 4.1.3 Zugglieder fur Bundelanker (Mehrstabanker) 32 4.1.4 Zugglieder aus Stahlrohren 32 4.1.5 Zugglieder aus Edelstahl Rostfrei 32 4.1.6 Zugglieder aus Glasfasern 33 4.1.7 Zugglieder aus Aramid oder Kohlefasern 33 4.2 Ankerkopfe 33 4.3 Verpresskorper 35 4.4 Korrosionsschutz 36 4.5 Abstandhalter 38 5 Tragfähigkeit von Verpressankern 39 5.1 Tragfahigkeit des Stahlzuggliedes 39 5.1.1 Tragfahigkeit bei vorwiegend ruhender Belastung 39 5.1.2 Tragfahigkeit bei nicht vorwiegend ruhender Belastung 40 5.1.3 Haftverbund von Stahlzuggliedern in Zementmortel 40 5.2 Bodenmechanische Tragfahigkeit von Ankern 41 5.2.1 Krafteintragung vom Anker in den Baugrund 41 5.2.2 Abschatzung der bodenmechanischen Tragfahigkeit 48 5.2.3 Erhohung der Ankertragfahigkeit durch Nachverpressung 51 6 Prüfungen an Ankern nach DIN EN 1537 und DIN SPEC 18537 55 6.1 Allgemeines 55 6.2 Untersuchungsprufungen an Ankern 57 6.3 Eignungsprufungen 58 6.4 Abnahmeprufung 65 6.5 Gruppenprufung 67 6.6 Schwellbelastungsprufung 67 6.7 Ankernachprufung 68 7 Überwachung eingebauter Anker 71 7.1 Optische Kontrollen der sichtbaren Ankerteile 71 7.2 Ankerkraftuberwachung mit Abhebeversuchen 72 7.3 Im Bohrloch eingebaute Kontrolleinrichtungen 75 7.3.1 Optische Sensoren/Lichtwellenleitersensoren (LWL-Sensoren) 75 7.3.2 Potentialmessungen mit eingebauten Elektroden 76 7.3.3 Reflektometrische Impulsmessungen 76 7.4 Uberwachung der Ankerkrafte mit fest installierten Kraftmesseinrichtungen 77 7.5 Indirekte Uberwachung mit Extensometern 79 7.6 Prufung durch elektrischeWiderstandsmessungen 79 8 Schadensmöglichkeiten bei Verpressankern 83 8.1 Schaden durch Korrosion der Stahlzugglieder und Ankerkopfteile 83 8.2 Schaden durch konstruktive Mangel des Bauentwurfes 86 8.2.1 Schaden durch ungenugende Berucksichtigung des Schichtaufbaus 87 8.2.2 Fehlender Ansatz desWasserdrucks 89 8.2.3 Zu schwache Dimensionierung der Kopfauflager 90 8.3 Schaden durch schlecht geplanten Bauablauf 90 8.4 Beschadigung von Ankern durch den Transport 91 8.5 Beschadigung von Ankern bei der Lagerung und beim Einbau 92 8.6 Beschadigung eingebauter Anker durch den Baustellenbetrieb 93 8.7 Schaden an Ankern durch aggressive Inhaltsstoffe in Grundwasser und Boden 94 8.7.1 Masnahmen bei hohem Sulfatgehalt 97 8.7.2 Masnahmen bei hohem Gehalt an kalklosender Kohlensaure 99 8.7.3 Masnahmen bei hohem Ammoniumgehalt oder Magnesiumgehalt 99 8.8 Schaden durch nicht fachgerechte Herstellung der Anker 100 8.8.1 Beschadigung des Korrosionsschutzes beim Einbau 101 8.8.2 Ungenugende Begrenzung des Verpresskorpers 101 8.8.3 Undichtigkeiten und Bodenaustrag bei der Ankerherstellung gegen druckendes Grundwasser 101 8.8.4 Ankerversagen durch fehlende oder zu weit auseinanderliegende Abstandhalter 102 8.8.5 Schaden durch zu hohe Verpressdrucke 104 8.8.6 Schaden durch nicht haltende Litzenverkeilungen 105 8.8.7 Ankerversagen durch ungenugendenWinkelausgleich 110 8.8.8 Ankerversagen infolge Bodenauflockerung bei der Kampfmittelerkundung 111 9 Beispiele für den Einsatz von Verpressankern 113 9.1 Baugrubenwandverankerungen 113 9.1.1 Berliner Baugruben im Grundwasser 113 9.1.2 Bergseitige Baugrubensicherung fur den Neubau der Landesbausparkasse in Stuttgart 113 9.2 Verankerte Stutz- und Futtermauern 116 9.2.1 Stutzmauer Rotteln 116 9.2.2 Futtermauern an der BAB A7 bei Aalen 117 9.3 Verankerungen von Hangen und Boschungen 121 9.3.1 Hangsicherung Zaisersweiher 121 9.3.2 Sicherung einerWohnbebauung auf einem Rutschhang durch verankerte Tiefbrunnen 121 9.3.3 Verankerung der Krone eines Autobahndammes 123 9.4 Auftriebssicherungen 126 9.5 Abgespannte Konstruktionen 128 9.5.1 Neckarbrucke in Stuttgart-Hofen 128 9.5.2 Kylltalbrucke im Zuge des Baus der BAB A60 128 9.6 Ertuchtigung der Staumauer der Talsperre Muldenberg in Sachsen 129 9.7 Kavernen 131 9.7.1 Kaverne Goldisthal 131 9.7.2 Kaverne KraftwerkWaldeck II 132 10 Berechnung von Verankerungen 133 10.1 Grundsatze 133 10.2 Verankerungen beim Baugrubenverbau und bei Ufersicherungen 133 10.3 Hangsicherungen durch Verankerung 134 10.4 Auftriebssicherungen durch Verankerung 135 10.5 Verankerte Seilabspannungen 135 10.6 Andere Anwendungen 136 11 Vernagelungen von Boden und Fels 137 11.1 Verfahrensbeschreibung 137 11.2 Historische Entwicklung und Anwendungsgrenzen 141 11.3 Baurechtliche Aspekte 142 11.4 Nagelwerkstoffe und Zubehor 143 11.5 Bauarten von Nageln 147 11.6 Herstellung, Transport, Lagerung und Einbau der Nagel 149 11.7 Prufungen an Nageln 150 11.8 Schadensmoglichkeiten 153 11.9 Beispiele fur Vernagelungen 155 11.9.1 Vernagelte Baugrubenwand an der B29 – Umfahrung Schorndorf 155 11.9.2 Vernagelung eines Hanganschnittes im Glimmerschiefer 155 11.9.3 Boschungsvernagelung im Zuge der B312 bei Reutlingen 158 11.9.4 Erhohung der Standsicherheit von Bahndammen durch flachenhafte Bewehrung 158 12 Berechnung von Vernagelungen 163 12.1 Statische Berechnung von Vernagelungen mit einer Ausenhaut aus Spritzbeton 163 12.1.1 Nachweis der auseren Standsicherheit 164 12.1.2 Bemessung der Nagel 168 12.1.3 Bemessung der Ausenhaut aus Spritzbeton 170 12.2 Nachweis der Standsicherheit bei der Vernagelung alter Stutzmauern aus Naturstein 171 12.2.1 Allgemeines 171 12.2.2 Nachweis der auseren Standsicherheit 173 12.2.3 Bemessung der Nagel 173 12.2.4 Nachweis der Einleitung der Nagelkopfkrafte in dieMauern 174 12.3 Vernagelung von rutschgefahrdeten Boschungen 175 12.3.1 Vernagelung mit Nageln oder Zugpfahlen 175 12.3.2 Vernagelung mit gleichzeitiger Stabilisierungsinjektion (,,Injektionsvernagelung“, ,,Injektionsverdubelung“) 176 13 Zugpfähle 181 13.1 Zugpfahle aus Stabstahlen mit aufgerolltem Gewinde 181 13.1.1 Pfahle mit Traggliedern aus Stahl B500B und S555/700 (Gewindepfahle, GEWI-Pfahle) 182 13.1.2 Soiljet-GEWI-Pfahle 183 13.2 Rohrverpresspfahle mit aufgerolltem Gewinde 186 13.2.1 Pfahle mit Traggliedern aus Feinkornbaustahl (Verpresspfahle TITAN) 186 13.2.2 Pfahle mit Traggliedern aus Vergutungsstahl (Verpresspfahle DYWI Drill) 189 13.3 Pfahle mit Traggliedern aus Rundstahl 190 13.4 Bemessung von Zugpfahlen 192 13.5 Prufung von Zugpfahlen (statische axiale Probebelastungen) 192 13.5.1 Probebelastungen an Bauwerkspfahlen 192 13.5.2 Prufregime 194 13.5.3 Auftragung und Beurteilung der Prufergebnisse 195 13.6 Rammpfahle aus Stahlprofilen (RV-Pfahle, MV-Pfahle) und Gussrohren 195 13.6.1 Rammverpresspfahle (RV-Pfahle) und Mantelverpresspfahle (MV-Pfahle) 195 13.6.2 Ruttel-Injektionspfahle (RI-Pfahle) 196 13.6.3 Pfahle aus duktilem Gusseisen 198 14 Anker und Nägel im Tunnel- und Bergbau 201 14.1 Allgemeines 201 14.2 Bauarten von Gebirgsankern 202 14.2.1 Kunstharzklebeanker 202 14.2.2 Schlitzkeilanker, Gleitkeilanker, Spreizhulsenanker 203 14.2.3 Zementmortelanker 204 14.2.4 Expansionsanker ,,Swellex“ 205 14.3 Zugglieder von Gebirgsankern 206 14.3.1 Zugglieder aus Stahl 206 14.3.2 Gebirgsanker aus GFK 206 14.4 Prufungen an Gebirgsankern 208 Literatur 209

Autorenportrait

Prof. Dr.-Ing. Lutz Wichter war Leiter des Fachgebietes Bodenmechanik und Grundbau/Geotechnik an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus.