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Verankerungen, Vernagelungen und Mikropfähle in der Geotechnik


Verankerungen, Vernagelungen und Mikropfähle in der Geotechnik


Bauingenieur-Praxis 2. Aufl.

von: Lutz Wichter, Wolfgang Meiniger

48,99 €

Verlag: Ernst & Sohn
Format: EPUB
Veröffentl.: 28.06.2022
ISBN/EAN: 9783433609507
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 240

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Beschreibungen

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

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