DE8713006U1 - Verbauträger - Google Patents

Description

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Bauaktiencjesellschaft		Carl-Reiß-Plats	23 a 09«1987	&iacgr;
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B e s c h r e i b u ng

Die Erfindung betrifft einen Verbauträger für einen Baugrubenverbau.

Baugruben zur Herstellung der Untergeschosse von Hochbauten, zur Herstellung Von Tiefgaragen und U-Bahntunnels in innerstädtischen Bereichen erfordern in der Regel eine vertikale Abstützung, da dort meist beengte Platzverhältnisse vorhanden sind, so daß die Baugrubenbegrenzungen nicht mit natürlichen, standsicheren Böschungen ausführbar sind. Eine seh«: häufig angewandte Ausführungsart des Baugrubenverbaues wird mit Verbauträgern aus Stahlprofilen verschiedener Art und zwischen diesen Trägern angeordneten Ausfachüngen aus Holz, Beton oder Stahl ausgeführt. Die Verbauträger werden entweder eingerammt oder in Großlochbohrungen gestellt. Im Zuge des Baugrubenaushubes werden die Zwischenräume zwischen den Verbauträgern ausgefacht. Bekannt sind Verbauträger, die aus zwei handelsüblichen U-Profilen zusammengesetzt sind, wobei die Stege der U-Profile parallel zueinander mit einem Abstand angeordnet sind, die insgesamt 4 Flansche nach außen gerichtet und die jeweilig in einer Ebene liegenden Flanschen durch angeschweißte Bindebleche verbunden sind. Die Bindebleche werden auf beiden Seiten des Verbauträgers mit einem Abstand von ca. 1,50 m über die gesamte Verbauträgerlänge angeordnet. Der bekannte Verbauträger wird in ein Bohrloch hineingestellt, das anschließend wieder verfüllt wird.

Nachteilig bei dem bekannten Verbauträger sind die aufwendigen manuellen Schweißarbeiten, seine geringe Biegesteifigkeit in Richtung der Flansche sowie seine geringe Torsionssteifigkeit. Die geringe Biegesteifigkeit in Richtung der Flansche sowie die geringe Torsionssteifigkeit wirken sich bereits bei Transport und Einbau häufig nachteilig aus. Häufig muß der Verbauträger in ein verrohrtes Bohrloch eingestellt werden, dessen Verrohrung erst nach dem Verfüllen der Hohlräume gezogen werden kann.

Da die Verrohrung in der Regel unter Drehung des Bohrrohres gezogen wird, entstehen große Torsionsbeanspruchungen für den Verbauträger, die zum 3ruch der

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Schweißnähte deii Bindebleche führen können. Ein weiterer Nachteil des bekann= ten Verbautragers ist der offene Zwischenraum zwischen den Stegen der beiden Ü-'Profile, Dieser offene zwischenräum bringt zwar Vorteile beim Setzen von Erdanker^ da bei dieser Vefbaüträgerform auf GurtUngen verzichtet werden kann. Jedoch ist im Bereich des offenen Zwischenraumes keine Ausfachung vorhanden. Beim Aushub der Baugrube rieselt das Verfüllmaterial in die Baugrube, der Verbauträger verliert seine Stützung gegen den zu stützenden Boden, so daß Bodenbewegungen und -Setzungen außerhalb der Baugrube nicht zu vermeiden sind. rSuTi vsr sucht dies dadurch zu vsnnsids" - das nsn als Schrlcchverf üllinsterisl beispielsweise ein Kalk-Zement-Sand-Gemisch verwendet, das bei geringer Festigkeit standfest ist. Hierdurch wird jedoch wieder das Wiedergewinnen des Verbauträgers erschwert oder unmöglich gemacht.

Aus der DE-AS 20 39 386 ist ein Verbauträger bekannt, der ein Hut-förmiges Profil aufweist. Dieser Verbauträger ist einstückig und im Walzverfahren hergestellt. Seine Querschnittsform ist statisch sehr ungünstig. Der geringe Flächenanteii der Profilrückwand und der Anschlußflansche am Gesamtquerschnitt ergibt nur geringe Widerstandsmomente. Das ungünstige Verhältnis Biegesteifigkeit zu Metergewicht ist somit unwirtschaftlich. Die am häufigsten eingesetzten Verbauträger liegen im Querschnitsshöhenbereich von 300 bis 400 mm. Ein einstückig gewalzter Träger dieser Querschnittshöhe mit einem rechten Winkel zwischen Stegen und Flanschen ist walztechnisch nicht herstellbar. Schon geringe Abweichungen vom rechten Winkel erhöhen jedoch die Biegespannungen am Übergang Profilrückwand - Profilseitenwände sehr stark, was zu einer Verminderung der aufnehmbaren Belastung aus Erddruck gegenüber exakt rechtwinkliger Eckausbildung führt. All diese Nachteile haben dazu geführt, daß sich das einstückig gewalzte Hut-förmige Verbauträgerprofil in der Praxis nicht durchgesetzt hat.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Verbauträger für einen Baugrubenverbau anzugeben, der ein optimales Verhältnis Biegesteifigkeit zu Metergewicht aufweist, der industriell herstellbar ist und der den Einbau und Ausbau wirtschaftlicher gestaltet.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelost. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

* Die wichtigsten Anforderungen an eine optimale Querschnittsform eines Verbauträgers sind die maximale Biegesteifigkeit Und Torsionssteifigkeit bei geringstem Materialverbrauch Und geringsten AUßenabmessüngen. Dies wird erreicht durch höhe, dünne Stege lind schmale, dicke Flansche« Für den Hauptanwendüngsbereich von Verbauträgern werden Steghöhen von ca. 300 bis 400 mm benötigt. Die zweckmäßige Flanschbreite liegt bei ca. 100 bis 120 mm, bedingt durch die erforderliche Auflagertiefe der Ausfachungen. Die optimale Querschnittsform wird Flanschdicken aufweisen, die mehr als das zweifache der Stegdicken beträgt i Eine bevorzugte AüSführUügsfQirni de-S prfindungfigamäBftn Yerbasjfcrägers i^ßt

aus 2 z-förmigen Walzprofilen hergestellt, deren Abmessungen sich durch entsprechende Einstellung der Walzen in einfacher Weise optimieren lassen. Die *- Schweißverbindung (4) wird bevorzugt mit dem Unterpulver-Schweißverfahren maschinell im Walzwerk hergestellt. Entsprechend den statischen und konstruktiven Anforderungen an den Verbauträger ist die kostengünstigste Ausführungs- *i.'t dler Schweißverbindung (4) wählbar, wie sie in den Unteransprüchen angegeben sind.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verbauträgers ist seine geechlossene Form. Neben der Erhöhung der Biegesteifigkeit in Richtung der Veri, bauebene und seiner Torsionssteifigkeit ergeben sich erhebliche Vorteile bei der Handhabung des Verbauträgers. Seine schmale Form, bedingt durch nur 2 abstehende Flansche auf einer Seite, ermöglicht die Herstellung kleinerer Bohrlöcher, wenn der Verbauträger als Bohrträger verwendet wird. Geringere Bohr-{) kosten und Verfüllkosten sind die Folge. Kleinere Bohrlöcher bewirken auch eine geringere Bodenauflockerung im Bohrbereich, was bei einem Baugrubenverbau in der Nähe bestehender Bauten wegen möglicher Gebäudesetzungen von Bedeutung ist. Weiterhin wird es möglich, die Bohrlochverfüllung nur auf der abzustützenden Seite vorzunehmen. Bei durchlaufender Schweißnaht ist der Verbauträger außerdem wasserdicht ausführbar, was die Ausführung eines wasserdichten Verbaues ermöglicht.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verbauträgers sieht eine parallele Anordnung der Stege (5) und einen rechtwinkligen Anschluß der Flansche (3) an die Stege (5) vor. Die parallele Anordnung der Stege (5) ermöglicht die konstruktiv einfache Anordnung von Erdankern innerhalb des Verbauträgers, wobei sich der Ankerkopf beispielsweise? auf Q Stahlplatten (11) abstützt, die an die

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beiden Stege angeschweißt sxnd. Das Anbringen der Ankerköpfe direkt auf den hintern Flanschen ist unerwünscht, da die Erdanker beim Ausbau des Verbaaes in der Regel abgebrannt werden Und hierbei die hinteren Flanschen beschädigt würden*

Der erfindungsgemäße Verbauträ'ger kann sowohl eingerammt als auch in Bohr^ locher eingebracht werden.

Weitere Vorteile^ Merkmale un<3 Einzelheiten <3e? Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. I einen Querschnitt des Verbauträgers

Fig. II eine Schweißverbindung des Verbauträgers

Fig. III eine Flanschausbildung des Verbauträgers

Fig. IV eine Schweißverbindungsanordung

Fig, V einen Verbauträger mit aufgesetztem Erdanker

Fig. VI Horizontalschnitt zu Fig. V

Fig. VII einen Verbauträger mit versenktem Erdankerkopf

Fig. VIII Horizontalschnitt zu Fig. VII

Fig. IX Darstellung des erforderlichen Bohrlochdurchmessers

Fig. X Bohrlochverfullbereich

Der in Fig. I dargestellte Querschnitt eines Verbauträgers ist aus 2 Z'-förmigen Walzprofilen (1) zusammengesetzt. Die Stege (5) sind parallel angeordnet, die Flansche (3) sind rechtwinklig zu den Stegen (5) angeordnet. Die Schweißverbindung (4) ist einseitig als V-Naht ausgeführt, wobei die z-förmigen w^izprofile (1) hierfür eine Abkantung (6) vorsehen. Das z-förmige Walzprofil (1) ist punktsymmetrisch geformt, weshalb zur Herstellung eines Vertex uugers eine Profilform ausreicht.

Fig. II zeigt eine doppelseitige Schweißverbindung (4) in Form von 2 V-Nähten. Hierfür wird das z-formige Profil mit 2 Abkantungen (6) an den Flanschen (3) &Idigr; gemäß Fig. III hergestellt.

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Fig. IV zeigt eine Verbautrageransicht auf die Schweißverbindungsseite mit einer Schweißverbindung in Teilabschnitten (7).

Einen Verbauträger mit einem auf die Flansche (3) aufgesetzten Erdankerkopf (8) zeigen die Figuren V und VI. Die Anker konsole (9) ist ein Vollblech, das and die Flansche (3) angeschweißt ist, und zu Montagezwecken und der Aufnahme der Vertikalkomponente der Ankerkraft dient. Erforderlichenfalls können auf der Baugrubenseite Bindebleche (10) an die Flansche (3) angeschweißt werden, um die Steifigkeit des Verbauträgers in Richtung der Verbauebene zu erhöhen.

Fig. VII und VIII zeigen die Anordnung eines versenkten Ankerkopfes innerhalb des Verbauträgers. Diese Ausfuhrungsform kommt zur Ausführung, wenn die Bauwerkswand ohne Arbeitsraum direkt an den Verbau anbetoniert wird ("Berliner Verbau"). Zwei Stahlplatten (11), die beidseitig an die Stege (5) angeschweißt sind, dienen als Auflager für den Ankerkopf, der aus einer Auflagerplatte (12), einer Keilscheibe (13), dem Ankerring (14) und den Keilen (15) besteht. Falls erforderlich, kann der Verbauträger an seiner offenen Seite beispielsweise durch Abschnitte (16) eines U-Profiles, das an die Stege (5) beidseitig angeschweißt ist, in Richtung der Verbauebene ausgesteift werden.

Fig. IX zeigt die Verringerung des Außendurchmessers des erfindungsgemäßen Verbauträgers gegenüber einem gleichwertigen Verbauträger, der aus 2 U-Profilen zusammengesetzt ist. Im Durchschnitt kann das Bohrloch mit einem um 20 % ( geringeren Durchmesser ausgeführt werden.

Fig. X zeigt den notwendigen Bereich (18), der beim Setzen des Verbauträgers in ein Bohrloch wiederverfüllt werden muß. Der Bereich (19) kann frei bleiben, so daß Einsparungen an Verfüllmaterial von ca. 30 bis 50 % möglich sind.

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Claims (14)

Ansprüche

1. Verbau träger für einen Baugrubenverbau dadurch gekennzeichnet, daß zwei z-förmige Stahlprofile (1) zu einem Hut-förmigen Profil zusammengefügt sind, wobei sich die Schmalseiten (2) zweier Plansche (3) berühren, und die beiden z-förmigen Stahlprofile (1) an der Berührungsstelle durch eine Schweißverbindung (4) verbunden sind.

2. Verbauträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung (4) an der Berührungsstelle einseitig über die ganze Länge des Verbauträgers durchgehend angeordnet ist.

3. Verbauträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung (4) an der Berührungsstelle einseitig nur in Teilabschnitten (7) über die Länge des Verbauträgers angeordnet ist.

4. Verbauträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung (4) an der Berührungsstelle beidseitig über die ganze Länge des Verbauträgers durchgehend angeordnet ist.

5. Verbauträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung (4) beidseitig nur in Teilabschnitten (7) über die Länge des Verbauträgers angeordnet ist.

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6. Verbauträger nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichne t, daß die Schweißverbindung (4) einseitig nur in Teilabschnitten (7) über die Länge des Verbauträgers angeordnet ist, wobei die Teilabschnitte (7) altermierend auf der Innenseite und auf der Außenseite des Verbauträgers angeordnet sind.

7. Verbautrager nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die z-förmigen Stahlprofile Walzprofile sind.

8. Verbautrager nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die z-förmigen Stahlprofile durch Kaltverformung hergestellt sind.

9. Verbauträger nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (3) zu den Stegen (5) der z-förmigen Stahlprofile (1) in einem rechten Winkel angeordnet sind.

10. Verbautrager nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die 2 Stege (5) der z-förmigen Stahlprofile parallel zueinander angeordnet sind.

11. Verbautrager nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten (2) der z-förmigen Profile U) auf einer Seite eine gebrochene Knnte (6) aufweisen.

12. VerbautrSqer nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten (2) der z-förmigen Profile (1) auf zwei Seiten gebrochene Kante (6) aufweisen.

13. Verbautrager nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichne t, daß die Dicke der Flansche (3) großer ist als die Dicke der Stege (5).

14. Verbautrager nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichne t, daß die Schweißverbindung (4) im Unter^llver-Schweißverfahren hergestellt ist.

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