Der Baugrubenverbau muss Erdreich und Grundwasser zurückhalten, während die Arbeiten innerhalb der Grube sicher durchgeführt werden können. Unter den verfügbaren Systemen sind Stahlspundbohlen vom Typ U-, allgemein bekannt als Larssen-Pfähle, eine der weltweit am häufigsten verwendeten Lösungen. Ihre ineinandergreifenden Verbindungen ermöglichen, dass eine Reihe einzelner Pfähle als eine durchgehende Wand fungiert und Erdrückhaltung mit Grundwassersperre in einem einzigen, wiederherstellbaren System kombiniert.
Was sind Stahlspundwände vom Typ U-?
Eine Stahlspundwand vom Typ AU-ist ein langer Stahlabschnitt mit einem U-förmigen Querschnitt-und ineinandergreifenden Kupplungen entlang des Profils. Wenn die Pfähle nebeneinander gerammt werden, rasten die Kupplungen ein und es entsteht eine durchgehende Wand. Da sich die Verriegelungen nahe der neutralen Achse des U-Profils befinden, verhält sich das Profil beim Biegen effizient, während die Wand selbst während des Vortriebs leicht ausgerichtet werden kann.
Hauptmerkmale
Verbundwand:Benachbarte Pfähle werden über Kugel-{0}}und-Kupplungen oder Larssen--Kupplungen miteinander verbunden und bilden eine durchgehende Barriere ohne Verbindungselemente.
Wasserabschaltung-:dichte Schlösser begrenzen das Durchsickern, und bei hohen Grundwasserspiegeln können Dichtungsmittel eingesetzt werden.
Wiederverwendbarkeit:Symmetrische Abschnitte können vorbehaltlich einer Inspektion in provisorischen Bauwerken abgebaut und neu-vorgetrieben werden.
Gebogene und zellenförmige Layouts:Das Interlock-Gelenk ermöglicht kreisförmige, vieleckige oder gebogene Kofferdammkonfigurationen.
Warm-gewalzte vs. kalt-geformte U-Pfähle: Herstellungsvergleich
Spundbohlen vom Typ U- werden durch zwei grundlegend unterschiedliche Verfahren hergestellt, und die Wahl beeinflusst die Schlossdichtheit, die Abschnittsgröße und typische Anwendungen.
| Vergleichsartikel | Heiß-gerollter U-Stapel | Kalter-geformter U-Stapel |
|---|---|---|
| Herstellungsprozess | Über die Rekristallisationstemperatur erhitzte Knüppel und mit integrierten Verriegelungen zu einem Profil gewalzt | Gekühltes, warm-gewalztes Band, das durch Walzwerke-bei Umgebungstemperatur geformt wird |
| Maßgebender Standard | EN 10248 (Europa), JIS A 5523 (Japan) | EN 10249 (Europa), JIS A 5528 (Japan) |
| Interlock-Verhalten | Enge, präzise-geformte Kupplungen; geringe Durchlässigkeit, gute Beständigkeit gegen hartes Fahren | Lockerere Haken--und-Kupplungen; einfachere Handhabung, aber höhere potenzielle Versickerung |
| Wandstärke | Schwerere Abschnitte und dickere Schlösser möglich | Gleichmäßige Dicke; flexible, nicht-Standardbreiten und -tiefen |
| Typische Anwendungen | Permanente Bauwerke, tiefe Kofferdämme, Arbeiten auf See, harte Bodenbearbeitung | Kostensensible temporäre Arbeiten, Uferschutz, flache Baugruben, weiche Böden |
Die Auswahl des Verfahrens sollte auf der Lebensdauer, den Anforderungen an die Wasserdichtigkeit, den Fahrbedingungen und dem Budget jedes Projekts basieren.
Verbausysteme mit Spundbohlen vom Typ U-
Freitragende Pfähle
Die Pfähle werden ohne Streben oder Anker gerammt und widerstehen dem seitlichen Erddruck durch den passiven Widerstand der Einbindetiefe. Dieses System eignet sich für flache Aushubarbeiten in Böden, bei denen die Durchbiegungskontrolle nicht kritisch ist.
Verankerte Pfähle (Raffhalter oder Bodenanker)
Ein Riegel und Schräganker übertragen einen Teil des seitlichen Drucks auf den stabilen Untergrund hinter der Mauer. Verankerte Systeme eignen sich für Ausgrabungen mittlerer -Tiefe, bei denen der Raum hinter der Wand für die Installation von Ankern zur Verfügung steht.
Innenverstrebte Pfähle (Verstrebungen)
Horizontale Riegel und Streben, typischerweise Stahlrohre oder H--Träger, stützen die Wand innerhalb der Baugrube ab. Ein-{2}} oder mehrstufige --Abstützungen bieten die engste Durchbiegungskontrolle und sind die gängige Lösung für tiefe Ausgrabungen in dicht besiedelten Stadtgebieten, in denen Bewegungen des angrenzenden Bodens minimiert werden müssen.
Die Auswahl des Verbausystems ist eine geotechnische Entwurfsentscheidung, die auf der Aushubtiefe, den Bodeneigenschaften, dem Grundwasser, den angrenzenden Strukturen und den zulässigen Bewegungen basiert.
Warum U-Pfähle für den Baugrubenverbau geeignet sind
Effiziente Biegeleistung
Die tiefe Riffelung des U-Profils verleiht der Wand ein hohes Widerstandsmoment pro laufendem Meter, sodass sie erheblichen seitlichen Erd- und Wasserdrücken standhalten und gleichzeitig die Durchbiegung begrenzen kann.
Effektive Wasserabschaltung-
Mit den Verriegelungen auf der neutralen Achse und der Möglichkeit, vor-hydrophile oder bituminöse Dichtungsmittel aufzutragen, bieten U-Pfahlwände eine zuverlässige Grundwasserkontrolle bei Baugruben mit hohem Grundwasserspiegel.
Flexibilität in der Wandgeometrie
Die Artikulation der Schlösser ermöglicht gekrümmte und zellulare Kofferdammanordnungen, sodass die Mauer den Grundstücksgrenzen, Flusslinien oder kreisförmigen Ausgrabungsplänen folgen kann.
Kosten-Effektivität und Wiederverwendung
U-Pfähle sind in der Regel wirtschaftlich pro laufendem Meter und können bei temporären Arbeiten bei korrekter Handhabung und Inspektion bei mehreren Projekten entnommen und wiederverwendet werden.
Stahlsorten und -normen
| Standard | Typische Notenbezeichnungen | Umfang |
|---|---|---|
| EN 10248-1 | S240GP, S270GP, S355GP, S390GP, S430GP | Warm-gewalzte Spundbohlen |
| EN 10249-1 | S235JR, S275JR, S355JR (und verwandte Sorten) | Kalt-geformte Spundbohlen |
| JIS A 5523 | SY295, SY390 | Warm-gewalzte Stahlspundbohlen |
| JIS A 5528 | SYW295, SYW390 | Kalt-geformte Stahlspundbohlen |
| ASTM A690 | Klasse 50 (Mindestertrag 50 ksi) | Hoch-niedrig-legierter Stahl für Schiffsspundwände |
| GB/T 1591 | Q355B und verwandte Qualitäten | Niedrig-hoch-legierter Baustahl |
Jeder Sendung sollten Materialprüfzeugnisse nach EN 10204 (Typ 3.1) beiliegen und die Maßtoleranzen der jeweils gültigen Produktnorm entsprechen. Für dauerhafte oder maritime Strukturen sollte ein Korrosionsschutz wie Kohlenteer-Epoxidharz, Glasflocken-Epoxidharz oder Feuerverzinkung gemäß ISO 12944 spezifiziert werden.
Typische Anwendungen von Stahlspundwänden vom Typ U-
Städtische Tiefgrabungen:Keller, Tiefgaragen und U-Bahn-Eingänge, wo Setzungen angrenzender Bauwerke kontrolliert werden müssen.
Kofferdämme:temporäre oder permanente Wasserrückhaltezellen für Brückenpfeiler, Dämme und Meeresfundamente.
Grabenaushub für Pipelines und Versorgungsleitungen:Schnelle temporäre Verbauung, um ein Einsturz des Grabens während der Installation und Wartung zu verhindern.
Brückenwiderlager und Flügelwände:Stützmauern an Zufahrtsböschungen und Übergangszonen.
Hochwasser- und Küstenschutz:Überschwemmungsmauern, Deiche, Deiche und Flussuferstabilisierung.
Hafen- und Uferanlagen:Kaimauern, Ufermauern und Schotte in Hochwassergebieten.
Das breitere Sortiment an Stahlspundbohlen und kombinierten Wandkomponenten finden Sie im Abschnitt „Verschiedene Stahlprodukte“.
Häufig gestellte Fragen
Können Spundbohlen vom Typ U- wiederverwendet werden?Ja. Insbesondere warm-gewalzte U--Pfähle werden häufig in provisorischen Arbeiten ausgebaut und neu-gerammt. Die Wiederverwendung ist zulässig, nachdem eine visuelle und maßliche Prüfung bestätigt hat, dass die Verriegelungen und das Profil intakt sind.
Wie wasserdicht sind die Schlösser?Warm-gewalzte Verriegelungen vom Typ Larssen-sind präzisionsgeformt-für einen festen Sitz und bieten eine zuverlässige Sickerkontrolle. Bei hohen hydraulischen Drücken werden hydrophile oder bituminöse Dichtstoffe auf die Schlösser aufgetragen, um die Wasserdichtigkeit weiter zu verbessern.
Was ist besser für dauerhafte Meeresstrukturen: warm-gewalzt oder kalt-geformt?Warm-gewalzte U--Pfähle werden normalerweise für permanente oder schwere -Strukturen wie tiefe Kofferdämme, Kaimauern und harte{3}Bodenrammungen bevorzugt, da sie enge Verriegelungen, schwerere Abschnitte und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Rammschäden aufweisen.
Welche Längen sind lieferbar?Pfähle werden in der benötigten Länge hergestellt, übliche Arbeitslängen sind 6 m bis 15 m. Je nach Abschnittsgewicht und Transportlogistik können längere Pfähle geliefert werden; Der Containerversand eignet sich für Längen, die in Standardcontainer passen, während längere Pakete per Stückgut transportiert werden.
Können U-Pfähle kreisförmige oder gebogene Kofferdämme bilden?Ja. Die Artikulation der Verriegelung ermöglicht eine Winkelabweichung während des Vortriebs, sodass kreisförmige, vieleckige und gebogene Wandkonfigurationen der erforderlichen Geometrie folgen können.
Welchen Korrosionsschutz gibt es für Meeresumgebungen?Für dauerhafte oder Meeresexposition stehen Systeme wie Kohlenteerepoxidharz, Glasflockenepoxidharz oder Feuerverzinkung zur Verfügung, spezifiziert nach ISO 12944 für die Korrosivitätskategorie des Standorts.