Innovativer Schleusenbau am Beispiel der Schleuse Dörverden
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- Ralph Sauer
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1 Dr.-Ing. Markus Herten, Regina Kauther, Hilmar Müller und Joachim Saathoff Innovativer Schleusenbau am Beispiel der Schleuse Dörverden Geotechnische Aspekte bei Schleusenbauwerken Abteilung Geotechnik Hamburg, 24. September 2015
2 Inhalt 1. Einleitung 2. Geologie 3. Schleusenkammer - Konzeption - Qualitätssicherung - Auftriebssicherung - Erddruck - Messungen 4. Ausführung Schleuse Dörverden Seite 2
3 Wehr- und Schleusenanlage Dörverden...\Uebersichtsplan\HU_1.dgn :59: Seite 3
4 Schleusenanlage Dörverden Kleine Schleuse Dörverden von 1935 Nutzbreite 12,5 m Nutzlänge 85 m Neue Schleuse Nutzbreite 12,5 m Nutzlänge 139 m Schleppschleuse Dörverden von 1910 Nutzbreite 12,5 m Nutzlänge 330 m Seite 4
5 Geologie Schleusenanlage Fluviatile Ablagerungen Auffüllung obere Sande kiesige Bereiche Zwischenschicht dichte sehr dichte untere Sande Flugsande Dünen Seite 5
6 Geologie Auffüllung obere Sande kiesige Bereiche Auffüllung obere Sande kiesige Bereiche Zwischenschicht Zwischenschicht dichte sehr dichte untere Sande untere Sande Seite 6
7 Schleusenkammer Endsystem Seitensystem Grundlaufsystem Seite 7
8 Schleusenkammer Regensburg (1974) Konstruktion und Bau der Schleuse Regensburg mit Hilfe von Schlitzwänden, W. Feile, Der Bauingenieur 50 (l975) S. l68-l Seite 8
9 Schleusenkammer Oberhausen ( ) Schleusenneubauten am Rhein-Herne-Kanal, Technischer Bericht, Pfilipp Holzmann, Mai Seite 9
10 Betonausbreitung bei einer Schlitzwand Freigelegte Schlitzwand Numerische Simulation Diaphragm Walls, Recent Developments to Improve Reliability B. Admiraal, A. F. van Tol, R. Spruit, J. H. van Dalen, International Conference on Piling and Deep Foundations, 2014, Stockholm, Sweden Seite 10
11 Betonausbreitung im Bohrpfahl suspensionsgestützt verrohrt Untersuchungen zum Fließ- und Ansteifverhalten von Beton bei der Herstellung von Bohrpfählen B. Böhle, M. Pulsfort, W.R. Linder und U. Hinzmann, Vortrag zum 9. Hans Lorenz Symposium am , Heft Nr. 63, Berlin 201 3, S Seite 11
12 Variantenuntersuchung Variante A2: Schleusenkammer als Spundwand mit I-Trägerpfählen und 1 Ankerlage mit Rundstahl Variante A5: Schleusenkammer als Spundwand mit 2 Ankerlagen aus Verpresspfählen Variante A3: mit Kastenpfählen Ingenieurgemeinschaft Planung Schleuse Dörverden (BGS, grbv und Frank Winter) Seite 12
13 Variantenuntersuchung Variante B2: Schleusenkammer als Stahlbeton-U-Rahmen mit 1 Ankerlage aus Verpresspfählen Variante D2: Schleusenkammer als Bohrpfahlwand mit massiver Vorsatzschale und 1 Ankerlage aus Rundstahl Ingenieurgemeinschaft Planung Schleuse Dörverden (BGS, grbv und Frank Winter) Seite 13
14 Qualitätssicherung Seite 14
15 Crosshole-Ultraschallmessungen Kalibrierung klassische über Bohrkerne modifizierte Seite 15
16 Crosshole-Ultraschallmessungen Überschnittbereich Bohrpfähle 18x-18y Sonogramm Überschnittbereich Bohrpfähle 18y-18z (Quelle:GGU) Bohrkernbilder Bohrlochbilder Bohrlochbilder Bohrkernbilder Bohrkern zusammen Bohrkern aufgeklappt Bohrkern zusammen Bohrkern aufgeklappt Bohrkern mit Indikator Seite 16
17 Auftriebssicherung 9 m für Auftriebsnachweis erforderlich! Seite 17
![Probebelastung eines Mikropfahls 0 Kraft [kn] 0 200 400 600 800 1000](/docs-images/70/63944848/images/18-1.jpg "1200 1400 1600 10 Verschiebung s [mm] 20 30 40 50 60 24.09.")
18 Probebelastung eines Mikropfahls 0 Kraft [kn] Verschiebung s [mm] Seite 18
19 Lichtwellenleitermessungen FBG-Sensor zwischen den Klebestellen frei beweglich GEWI Æ = 63,5 mm Klebung 200 Klebung Transportschutz Seite 19
20 Ergebnisse Probebelastung Micropfahl A1 und A2 Kraft [kn] Kraft [kn] NN Höhe [m ü. NN] NN Höhe [m ü. NN] Freie Ankerlänge Krafteinleitungslänge Seite 20
21 Numerische Berechnung Symmetrieachse Betonplatte ausgetauschter Boden alte Auffüllung Stahlstab r = 0,032 m Verpresskörper r = 0,1 m obere Sande Zwischenschicht untere Sande Seite 21
22 Prognose Pfahlprobebelastung: von GOK von OK Betonsohle vertikale Spannungen [kn/m²] Abminderung der Grenztragfähigkeit ca. 30 % Seite 22
23 Messungen des Verpressdrucks P3 x P2 x P1 x Seite 23
24 Filtrationsversuch Zement Filterkuchen nach 30 Sek Seite 24
25 Erddruck Bodeneigengewicht g g p 1 Verkehrslasten p 2 Grundwasser Schleusenwasser Temperatur Seite 25
26 Numerische Berechnungen kleine Schleuse (Beton) Rundstahlanker Ankerplatten Schleppzugschleuse (Ersatzmaterial für Rippen und Boden) Betonschale kleine Schleuse (Stahlbeton) Kammersohle UW-Betonsohle Schleppzugschleuse (Betonplatten) Bohrpfahlwand Gewi Auftriebspfähle Seite 26
27 Erddruck Bodeneigengewicht Änderung UW-OW 18 BAW 18 Bemessung E0 Ea BGS 14 BAW BGS Bemessung Seite 27
28 Messungen Seite 28
29 Ankerkraftmessungen Ost D ca. 20 kn Kammerweitenänderung ~ K3.1 kn K3.2 kn 220 West D ca. 20 kn Ausführungsstatik: Statik ohne E w : FEM Ostseite: FEM Westseite: 162,3 kn 249,0 kn 68,8 kn 35,3 kn Seite 29
30 Ankerkraftmessungen D ca. 100 kn K3.2 K3.1 D > 20 K3.2 Temp 10 5 Ausführungsstatik (DT = 25 ): 95,4 kn K3.1 Temp Seite 30
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35 Ankertafel Seite 35
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