Untersuchungen zur Eignung von Spundwänden als Pressenwiderlager für den Rohrvortrieb

Diplomarbeit aus dem Jahr 2001 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen, Note: 1,0, Technische Universität Berlin (unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Während meines Studiums an der Technischen Universität Berlin bin ich für die Gildemeister Tief-, Stahl- und Rohrleitungsbau GmbH & Co.KG tätig. Neben dem konventionellen Rohrleitungsbau in offener Bauweise sowie den Horizontalspülbohr- und Druckluftarbeiten zählt der Rohrvortrieb mit den unterschiedlichen Verfahren zu den Hauptgeschäftsbereichen dieses Unternehmens. Nach einem Schadensfall an einem Widerlager stellte sich verstärkt die Frage nach der Bestimmung der maximalen Presskraft, die ein Widerlager aufnehmen kann. Auf der Suche nach einem interessanten Diplomarbeitsthema bot es sich an, diese Problematik zum Gegenstand meiner Arbeit zu machen. Gang der Untersuchung: Im ersten Kapitel wird dazu das Prinzip des Rohrvortriebs kurz erläutert. Unterteilt nach nichtsteuerbaren und steuerbaren Verfahren werden die einzelnen Arbeitsweisen dargestellt. Weiterführend werden die Ausführungsmöglichkeiten der Pressbaugruben und der Widerlagerkonstruktion beispielbezogen beschrieben. Das zweite Kapitel enthält eine Literaturstudie zu möglichen Nachweisverfahren eines Pressenwiderlagers. Anhand einer selbst gewählten Beispielbaugrube mit homogenen Bodenverhältnissen wird die Vergleichbarkeit unter den einzelnen Nachweisen hergestellt. Um die Ergebnisse der Literaturstudie bewerten zu können, wird im dritten Kapitel der Arbeit eine Berechnung der Beispielbaugrube mit der Finite Elemente Methode durchgeführt. Dazu steht am Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik das FE-Programmsystem ANSYS zur Verfügung. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt sowohl an farbigen Isoflächendarstellungen zur anschaulichen Abbildung der horizontalen Verformungs- und Spannungsverläufe im gesamten Berechnungsmodell als auch an separaten Biegelinien und Erddruckkurven der einzelnen Lastfälle. Der Einfluss einzelner Berechnungsgrößen wird im Rahmen einer Parameterstudie im Kapitel vier untersucht. So wird beispielsweise durch Variation des Trägheitsmomentes der Einfluss der relativen Wandsteifigkeit auf das Tragverhalten der Widerlagerkonstruktion erforscht. Weiterführend werden noch verschiedene Faktoren der Modellierung des Bodens als linear elastisch - ideal plastisches Material berücksichtigt. Der anschließende Vergleich der Ergebnisse der Literaturstudie mit den Berechnungsdaten der FE-Analyse ermöglicht eine Bewertung der einzelnen Nachweisverfahren. Im letzten Kapitel wird eine Schadensfallsimulation an einem Widerlager durchgeführt. Das Ziel ist es, die in der Realität aufgetretenen und dokumentierten Verschiebungen der Druckwand bei der lt. Pressprotokoll aufgebrachten maximalen Presskraft mit einer FEM-Berechnung nachzuweisen. Mit dieser Diplomarbeit liegt somit eine umfassende Betrachtung zur Problematik der Widerlagertragfähigkeit im Allgemeinen und für Spundwände im Speziellen vor. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Das Prinzip des Rohrvortriebs1 1.1Einleitung1 1.2Bauweise und Bauablauf - allgemein3 1.3Die unterschiedlichen Verfahren6 1.3.1Nicht steuerbare Verfahren7 1.3.1.1Horizontalrammverfahren mit offenem Rohr7 1.3.1.2Horizontal Pressbohrverfahren8 1.3.1.3Zusammenfassung der nicht steuerbaren Verfahren10 1.3.2Steuerbare Verfahren11 1.3.2.1Pilotrohrverfahren11 1.3.2.2Pressbohrverfahren13 1.3.2.3Schildvortriebsverfahren15 1.3.2.4Zusammenfassung18 1.4Vortriebsrohre19 1.5Baugruben26 2.Literaturstudie zu möglichen Nachweisverfahren eines Widerlagers37 2.1Einleitung37 2.2Standsicherheitsnachweis nach Dipl.-Ing. Max Scherle38 2.3Abschätzung der Widerlagertragfähigkeit nach SIA-Norm 19545 2.4Abs...