DIE BAUTECHNIK
18. Jahrgang BERLIN, 13. September 1940 Heft 39
Alle R ech te V o r b e h a l t e n .
Das Beeinflussen der Absenkrichtung von Druckluftsenkkasten.
Von ©r.=3ng. E ric h P a p r o t h , Berlin-Sieglitz.
I
Abb. 1. Ein unsymmetrischer Widerlager
senkkasten w andert beim Versenken nach dem Wasser zu ab.
Die technische Entwicklung der Druckluftgründung hat in den letzten Jahren sowohl in der Art der Bauausführung als auch in der Ausbildung der abzusenkenden G rundkörper erhebliche Fortschritte gem ac ht und zu im mer umfangreicheren Anw endungen geführt. Für das Absenken der Druckluftsenkkasten sind n eu e leistungsfähige Geräte zum Fördern und Ausschleusen des abzugrabenden Bodens gebaut worden, die ein sehr wirtschaftliches Arbeiten ermöglichen, die Druckluftgründung also anderen Gründungsverfahren g egenüber wettb ew erbsfähig er machen, als dies früher der Fall war. Die vermehrte G ele genheit zu Beobachtungen hat bessere Erkenntnisse über das Wesen der Druckluftkrankheit gezeitigt, durch deren Beachtung es durchaus
möglich ist, die Gefahr der Drucklufterkrankung auf die Höhe der allgem einen U n
fallgefahr tm Baubetrieb herabzudrücken. Außer Brückenpfeilern wurd en in den letzten Ja hren nicht nur G ründungen der ver
schiedensten Bauwerke, sondern auch tief im G rund
wasser liegende Bauwerke selbst, w ie z. B. Tiefbehäl- ter, Pum pen häu ser, Helling
anlagen un d ähnliches, als Senkkasten ausgebild et und versenkt.
Für die praktische Aus
führung der Druckluftgrün
dung und ihr gutes Gelin
gen ist es wesentlich, daß der Senkkasten seinen vor
geschriebenen, meist lotrechten Weg durch den Boden auch wirklich einhält; denn Abweichungen davon bedeute n, daß der auf dem Senk
kasten aufgebaute Baukörper nach dem Absenken nicht auf der vor
geschriebenen Stelle steht. Ein Abirren der Senkkasten vom vor
geschr iebenen Weg ko mm t in der Praxis manchmal unerw artet vor. Im folgenden sollen die Ursachen hiervon untersucht und die Mittel auf
gezeigt werd en, um solche Zwischenfälle zu verm eid en und um ab
gew ichene Kasten zw an gwei se w ie der auf den rechten Weg zu bringen.
Beim Abweichen eines Senkkastens von seinem vorges chriebenen lotrechten Wege sinkt er nicht mehr senkrecht, sondern in m eh r oder w enig er schräger Richtung nach unten ab. So wird z. B.
oft b eobachtet, daß Senkkasten für Brückenwiderlager, die zur Aufnahme d er Erdkräfte unsymmetrisch ausgebildet sind und vom Ufer aus abgese nkt w e r den, w ährend des V ersenkens nach dem Wasser zu w andern (Abb. 1). Diese Erscheinung tritt auch ein, wen n der Senkkasten im m er lotrecht bleibt, sich also nicht nach dem Wasser oder Lande zu schief stellt. Erfahrene Absenk- praktiker stellen die Senkkasten in sol
chen Fällen von vornherein um ein nach Gefühl geschätztes Maß w eiter nach dem
Lande zu auf. Die Kasten sollen dann auf dem nach dem Wasser zu schrägen W ege möglichst richtig in ihre endgültige Stellung kommen.
Wodurch wird nun dieses schräge Absenken bew irkt? Ein Absacken des Ufergeländes unte r der Last des Senkkastens nach dem Wasser zu kann oft beobachtet werden, besonders, wenn der Kasten auf einer frischen Inselschüttung aufgestellt wird. Sobald aber die Schneiden in den gew achse nen Boden bis unter die Sohle des Gewässers vorgedrungen sind, besteht die zusätzliche Belastung des Geländes durch den Kasten nicht mehr. Der Boden wird in solchen Tiefen nicht mehr seitwärts wandern und den darauf stehenden Kasten mitnehmen. Bei der Betrachtung
Abb. 2. Abweichen eines Senkkastens beim Auftreffen auf ein Hindernis (Findling).
der Abb. 1 wird aber augenfällig, daß der auf den Senkkasten von der Landseite ausg eübte Erddruck größer ist als der von der Wasserseite her w irkende Erddruck. Es bleibt also ais Unterschied ein vom Lande her auf den Senkkasten w irkender angreifender Erddruck.
Ähnlich liegt der Fall, wenn die Schneide beim Versenken auf ein im Boden liegendes Hindernis auftrifft (Abb. 2). Gleichgültig, ob cs sich um einen Findling, einen alten Baumstumpf oder anderes handelt, und ob etwa das Hindernis vom Senkkasten zur Seite geschoben wird,
ü b t es in der Lage der Abb. 2 einen nicht lotrech ten, sondern schrägen Gegendruck auf den Kasten aus und bewirkt so ein zeit
weise schräges Absinken des Senk
kastens.
Man sollte meinen, daß zum Ablenken eines schweren ßeto n- senkkastens einschließlich des auf
gem aue rte n Bauteils von seiner lot
rechten Bahn auch entsprechend beso nders große Kräfte erforderlich seien. Der Umstand aber, daß ein großer Teil des Kastengewichts vom Auftrieb des Wassers, ein weiterer Teil von der Wandreibung mit dem Boden ausgeglichen, und nur noch ein kleiner Rest über die Schneiden unmittelbar vom Boden getragen wird, macht cs erklärlich, daß bereits verhältnismäßig geringe Kräfte ein, wenn auch schwaches Abweichen des Senkkastens von der lotrechten Rich
tung auslösen können.
In Abb. 3 ist ein symmetrischer sich nach oben verjüngen der S en k kasten während des Versenkens im Querschnitt dargestellt. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß der Wasserspiegel in Höhe der G elände
oberfläche liegt. Wie durch V ersu ch e1) festgestellt worden ist, bilden sich bei der Abwärtsb ew eg ung eines solchen Grundkörpers im Boden G leit
flächen, die zur Absenkrichtung gletchlaufen. Sie sind in Abb. 3 g e strichelt etngezeichnet. Die Bodenkeile zwischen diesen G le itebenen und den Kastenw andungen b e w egen sich mit dem Senk
kasten, als wären sie ein Stück von ihm.
ln den Gleitebenen wirkt der angreifende Erddruck von au ßen unter dem Reibungs
winkel o des Bodens, und zwar schräg nach oben g e richtet. Ist der Senkkasten
»so leicht, daß sein Gewicht G von dem Auftrieb A und von der lotrechten Seitenkraft des Erddrucks getragen wird, blei
ben keine Gewichtsanteile mehr ü b er die Schneiden zu übertragen. Fü r einen A us
schnitt von 1 m Länge eines sehr langen Senkkastens muß Abb. 3.
Die Kräfte beim A bse nkeh eines Kastens, wenn durch die Schneide
kein Druck üb ertragen wird.
Abb. 4.
Die waagerechte Kraft H, angreifend in Schneidenhöhe, bew irkt ein schräges Absenken
des Kastens.
dann das um den Auftrieb verm inder te Gewicht gleich den lotrechten Seltenkräften des Erddrucks auf der linken und rechten Seite, also G — A = Ee' + Er' sein (siehe Kräftezug in Abb. 3).
Wirkt jetzt an der Schneide eine waagerechte Kraft H (Abb. 4), so muß ihr durch eine eben so große waagerechte Seitenkraft der Erddrücke das Gleichgewicht g ehalten werden, was durch eine entsprechende Schräg
stellung der G leitebenen, also auch eine schräge Absenkrichtung des Kastens unte r dem Winkel e zur Lotrechten zustan de kommt. In dem
Bautechn. 1933, Heft 6, S. 81.
442 P a p r o t h , D as B eein flu ssen der A bsenk rich tung von D ruckluftsenkkasten F achschrift i . d . Ees. Bnuingcmeurwesen
dazugehörigen Kräftezug sind El und Er die aus der w irksam en Höhe, dem Einheitsgewicht, dem inneren Reibungsw inkel u nd der Absenkrichtung errechneten angreifenden Erddrücke. Aus ihnen ergeben sich die Kraft H und der Gewichtsanteil G — A in ganz b estim m ter Größe.
Da die neu hinzugekom m ene w aag erech te Seltenkraft der Erddrücke nicht in ders elb en Ebene liegt wie die Kraft H, ergibt sich aus dem Kräftepaar ein Moment, das in der Weise ausgeglichen wird, daß die Kraft G — A durch ents pre chend ungleichm äßiges Aufmauern des Pfeiler
körpers außermittig wirkt oder eine einseitige Schneidenkraft ein ges etzt wird. Letztere kann als Geg enkra ft nur aus einer entspre chenden Ver
grö ßerung der Kraft G — A entstehen. Zur bessere n Übersicht soll im folgenden nur mit einer außermittigen Wirkung von G — A gerechnet werden.
ln Abb. 5 ist die Kraft H als im Angriffspunkt von E r u nd strich
punk tiert auch in Höhe des Wasserspiegels angreifend eingezeichnet.
Der Kräftezug ist in beiden Fällen gleich dem der Abb. 4. Aus der Zu
sam m ensetzung der Kräfte wird erkennbar, daß die Außermittigkeit von G — A, d. h. also die Kippneigung des Kastens, um so größer w erd en muß, je höher die Kraft H angreift.
Aufhören der Kraftwirkungen von H oder K nicht sofort un d ohne weiteres zurück, sondern der Senkkasten hat dann auch weiterhin die Neigung, schräg abzusacken und die Abweichung von der Sollage weiter zu vergrößern.
Da hiernach selbst ein einmaliger Anstoß zum schrägen Absenken gen ü g en kann, um u n an g en eh m e Abweichungen des Senkkastens zu er
zeugen, ist es um so wichtiger, das Abirren vom Senkkasten von vorn
herein zu vermeiden. Die Möglichkeit des Auftretens einer Kraft H o der K b e s t e h t auf dem ganzen Wege der Versenkung. Am b esten ist da her ein e Einrichtung, die je der zeit bereit ist, solche Kräfte unschädlich abzuleiten.
Hierzu ist die lotrechte Ausführung der Senkkastenw ände geeignet.
Ü b er diese w erd en die auftreten den w aagerechten Kräfte unte r A usn utz ung des Erd w id erstandes in den Boden übertragen. Der in Abb. 1 gezeigte Senkkasten für ein Landwiderlager erhält dah er zweckm äßig die in Abb. 8 angegebene Form. Sie bedin gt zwar einen Meh rau fw an d an Beton, sichert jedoch das Einhalten der lotrechten Richtung wirkungsvoll.
Wie oben gezeigt, brauchen die Kräfte, die eine Richtungsabweichung erzeugen, gar nicht groß zu sein; ferner kann der Boden sehr erhebliche
wmwmtöimw
angreifend, erzeugt ein Kippm oment, das durch die erforderliche Außer
mittigkeit des Eigengewichts (G — A) dargestellt ist.
Abb. 6 . Schräges A bse nken des Kastens wird auch durch die
schräge Kraft K bewirkt.
Abb. 7. Die Kraft K wirkt im Angriffspunkt un d in Richtung von Er .
Die die Absen krichtu ng beeinfluss ende Kraft wird wohl in den selte nsten Fällen genau waa gere cht wirken, sondern in d e r Regel meh r oder w eniger schräg nach oben gerichte t sein, ln Abb. 6 u. 7 ist sie u n ter sonst gleichen V erhältnissen in d e r Richtung des Erddrucks E r gezeichnet -worden. Aus dem Kräftezug g e h t hervor, daß der erforder
liche Gewichtsteil G — A entsprechend der lotrechten Seltenkraft von K höher und die Außermittigkeit von G — A größer w erden muß.
Um einen zahle nm äßigen Eindruck ü b er die Größe der Kraft K zu verm itteln, sind in der Tafel die W erte für K bei verschiedenen Absenk- richtungen (Winkeln t) und in den vers chie denen Absenktiefen für 1 m Senkkastenlänge angegeben. Für die Erddru ckberechnung w urd e als Winkel der Inneren Reibung p = 3 2,5 ° angenom m en, als Einheitsgewicht des Bodens im Wasser y = 1,1 t/m s. Alle Werte ge lten u n ter der oben gem achte n Voraussetzung, daß der Senkkasten das M indestgew icht hat, also sein Gewicht durch den Auftrieb und die Bodenre ib ung gerade au s
geglichen wird.
Ist also der Senkkasten z. B. um 6 m in den Boden eingedrungen, genügt bereits eine Kraft K von 0,75 t auf 1 m Schneide, um den Sen k
kasten nicht m ehr lotrecht, sondern unter einem Winkel « von 1 0 ab
sinken zu lassen. Das b e d e u te t immerhin eine Abweichung von fast 2 cm auf 1 m Absenktiefe. Es ist hiernach durchau s erklärlich, daß unte rschie d
liche Erddrücke oder Hindernisse im Boden Abw eichungen von Senk
kasten zu bewirken verm ögen , die man in D ezimetern ausdrücken kann.
Als ungünstig kom m t noch die Erscheinung hinzu, daß der Erdboden dem Bilden von neuen Gleitfiächen einen ge w issen Widerstand entg ege n
setzt. Einmal ents ta ndene schräge Gleitfiächen ge h e n daher auch nach
Erdw id ers tände h erg eb en , besonders, wenn sie wie in diesem Fall schräg nach oben gerichtet sind. Auf Grund dieser Erkenntnisse schlug der Verfasser vor, an Stelle der ü b er die ganze Länge des Senkkastens durch
gehenden lotrechten Ausbildung der W än de nur Leitwerke mit verhältnis
mäßig kleinen Leitflächen anzuordnen-). Die erforderliche Größe ist in der Regel nicht von der des größtmöglichen Erdwiderstandes, sondern von den an den lotrechten Flächen auftretenden Bod en press ungen ab
hängig. Diese dürfen nicht zu groß werd en, weil sonst doch ein gew isses seitliches Nachgeben, ein Schlupf, ent
steht.
Zum ersten Male w urde der Vor
schlag beim A bsenken der beiden Land
widerlager einer A uto bahnbrü cke über einen Strom ausgeführt. Da der Erd
druck w ährend des V ersenkens vom Lande her sehr viel größer war als vom W ass er her un d die wasserseitige Wand stark an gezogen war, w ähre nd die land
seitige Wand lotrecht stand, mußte ein nach dem Wasser zu schräges Absenken erwartet werd en. Das voraussichtliche Ausmaß der endgültig en Abweichung kon nte nur sehr roh geschätzt werden.
G egen das Schrägabsenken w urd en nun an je d e m der beid en 22 m langen W id erlager senkkasten je zwei Leitwerksflächen von je 2 m Breite und
Abb. 8. Die lotrechte W and an der Wasserseite
des unsym met risch en Widerlager senkkasten s ver
hindert das A bw andern.
2) Dem Verfasser durch DRP. geschützt.
T a f e l d e r W e r t e d e r in R i c h t u n g v o n Er w i r k e n d e n K r a f t K a u f 1 m S e n k k a s t e n l ä n g e , d i e e r f o r d e r l i c h i s t , u m e i n e n S e n k k a s t e n , d e s s e n S c h n e i d e n u m i m in d a s E r d r e i c h e i n g e d r u n g e n s i n d , u m d e n W i n k e l e s c h r ä g a b s i n k e n z u l a s s e n .
I in K in t/m bei
m
■
0° 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10° 12,5° 15° 20° 25° 30°
2,0 0,084 0,172 0,256 0,352 0,436 0,544 0,636 0,736 0,840 0,95 1,24 1,57 2,34 3,49 5
4,0 0,336 0,69 1,25 1,405 1,745 2,17 2,55 2,94 3,36 3,80 4,96 6,3 9,35 13,95 20
6,0 0,756 1,55 2,30 3,17 3,93 4,90 5,56 6,61 7,56 8,53 11,2 14,1 21,1 31,4 45
8,0 1,345 2,75 4,10 5,63 6,99 8,70 10,2 11,8 13,45 15,2 19,85 25,1 37,5 55,9 80
10,0 2,10 4,30 6,40 8,80 10,9 13,60 15,9 18,4 21,0 23,7 31,0 39,5 58,5 87,3 125
12,0 3,03 6,20 9,20 12,65 15,7 19,60 22,9 26,5 30,3 34,1 44,7 56,6 84,2 125,5 180
14,0 4,12 8,42 12,52 17,25 21,4 26,6 31,1 36,0 41,1 46,5 60,7 77,0 114,5 171,0 245
16,0 5,38 11,0 16,4 22,5 27,9 34,8 40,7 47,1 53,8 60,7 79,5 101,5 150,0 224,0 320
18,0 6,80 13,9 20,7 28,5 35,3 44,0 51,5 59,6 68,0 76,9 100,5 127,0 189,9 283,0 405
20,0 8,40 17,2 25,6 35,2 43,6 54,4 63,6 73,6 84,0 95,0 124,0 157,0 234,0 349,0 500
Jahrgang 18 Heft 39
13. S eptem ber 1940 P a p r o t h , Das B eein flu ssen der A bsenkrlchtung von D ruckluftsenkkasten 443
Abb. 9.
Leitwerke zur V erhinderung des Abwanderns an dem unsymmetrischen Senkkasten der Landwiderlager einer Reichsautobahnbrücke.
4 m Höhe ange bra cht (Abb. 9). Die Wirkung war ausgezeichnet, und die Senkkasten w urden nach A bsenkung um rd. 18 m mit großer G enauig keit in die entw urfsg emäße Lage gebracht.
Ist nun aber ein Senkkasten, der nicht mit den lotrechten Seiten
w änden au sgesta ttet wurde, von seiner Richtung abgewichen, gibt es Mittel, ihn w ie der zum lotrechten A bsenken zu bringen und ihn ferner zum Erreichen der richtigen Lage w ie der schräg absenken zu lassen.
Diese Mittel sind:
1. Die A nw endung von schrägen Ste m peln im A rb elfsra um 3). Die Stempel (Abb. 10) werden auf Schwellen gestellt, die satt auf dem Boden aufliegen. Damit die Schwellen nicht
seitwärts w egruts chen, müssen die Stempel verhältnismäßig steil an
gesetzt werden. Sinkt nun der Kasten ab, se tzt er sich auf die Stempel, und die waagerechte Seitenkraft des in Richtung der Stem pel w irken
den G egendrucks erzeugt ein ent
sprechendes schräges Absenken.
Das Kräftespiel ist in Abb. 11 auf
gezeichnet. Der Absenkwinkel und die sonstigen Verhältnisse sind genau
Abb. 10.
Schräges A bse nken durch A nsetzen von schrägen
Stempeln.
' Abb. 11. Das Kräftespiel beim Ansetzen eines Stempels St.
wie in Abb. 6 u. 7. Man erkennt augenfällig, daß die erforderliche Stempelkraft S t im Verhältnis zu den anderen Kräften außerordentlich groß un d daß zu ihrer Erzeugung ein entsprechendes Gewicht G — A vor
han den sein muß. Die Praxis bestätigt das, denn die Stempel werden bei diesem Arbeitsvorgang bis an die Grenzen beansprucht, und oft sind starke Rundhölzer dabei zerbrochen. Die Schwellen, auf denen die Stempel abgestützt sind, dringen wäh rend des Absenkens in das Erdreich ein und ge b e n meist auch in waagerechter Richtung nach. Die Kreis
bew egung der Stempelköpfe um die Fußpunkte Ist nur relativ in bezug auf den Senkkasten ; gleichzeitig kom m en die Abwärtsb ew egungen des Kastens u n d der Stem pel sowie noch ein etwaiges seitliches Nachgeben der F ußpunkte hinzu. Die wirkliche B ew egung des Senkkastens ist im mer eine schwach geneig te Schräge.
Dieses Stempeln ist wohl das bisher meist angew endete Verfahren.
Die erzeugbar en waagerechten Kräfte sind jedoch durch den verfügbaren Gewichtsanteil des Senkkastens begrenzt, das Arbeiten mit den schweren Hölzern ist nicht leicht, und das Ganze muß mit viel Verständnis an
gefaßt werden, wenn eine günstige Wirkung erzielt werden soll.
Abb. 12. Schräges A bse nken durch einseitiges Anfüllen von Boden.
2. Abspreizen des absinkenden Grundkörpers ü b e r W a s s e r gegen ein geeig netes festes Widerlager. Die Steifen können hierbei fast waagerecht angesetzt werden. Das Erzeugen erheblicher waagere chte r Kräfte macht also keine Schw ierigkeiten; dagegen ist die Kippgefahr des Senkkastens außerordentlich groß. Wie aus dem Vergleich der Abb. 4 u. 5 herv or
geht, wächst die zur Herstellung des Gleichgewichts erforderliche Außer
mittigkeit der Kraft G — A mit der Höhe des Ansatzes von H. Mit einer über dem Wasserspiegel wirken den Kraft H könnte im Beispiel der Abb. 5 die Absenkrlchtung unter dem gezeichneten Winkel s überhaupt nicht erzeugt werd en, weil der Senkkasten vorher um kippen w ürd e.
Das Steifen über Wasser kann d ah er nur zum Bewirken einer ganz geringen A bweichung von der lotrechten Absenkrlchtung angew endet werden und Ist mit großer Vorsicht zu gebrauchen.
3. Anbringen einer einseitigen Bodenschüttung (Abb. 12). Ebenso, wie ein Erddrucküberschuß auf der einen Seite des Senkkastens ein ungewolltes Abweichen des Senkkastens erzeugt, kann ein künstlich vergrößeiter Erddruck, auf der einen Seite eines Kastens angebracht, ein gewoiltes schräges Absenken erzeugen. Es ist hierzu nur erforderlich, auf der Seite, von der der Kasten abgedrä ngt werden soll, die Geländeoberfläche durch Auffüllen von Boden zu erhöhen und damit die wirksame Höhe des Bodendrucks zu vergrößern. Der Angriffspunkt des zusätzlichen Erddrucks J E r liegt etwa in /r/2, d. h. um rd. /r/6 über dem von Er.
Der Kräftezug ist der gleiche wie in Abb. 7. Das Kippmoment ist zwar vorhanden, aber geringer als beim Ansatz von waagerechten Steifen über Gelände. Mit diesem Verfahren sind in der Praxis sowohl zum lotrechten Leiten von S en k kasten, also zum Unschädlichmachcn von vorh andenen einseitigen Kräf
ten, wie auch zum Zurückführen von Senkkasten nach eingetretenen A bweichungen recht gu te Erfahrun
gen gem ac ht worden. Man muß sich bet der A nw endung n u r über die G rö ßenord nung des erreichbaren Erfolges im klaren sein.
4. Schräges Absenken durch Schrägstellen des Senkkastens. Dieses Mittel, einen Senkkasten, der fehlerhaft steht, etwas seitlich zu v e r
schieben, gibt schon B r e n n e c k e 4) an. Die dazugehörige A bbildung ist In Abb. 13 wiedergeg eb en . Die Beschreibung lautet: .M an gräbt die
Seite a, von welcher man den Senkkasten entfernen will, tiefer aus. Der Pfeiler wird sich dann oben d ie ser Seite zuneigen, indem er sich um die Kante b dreht. Läßt man ihn nun in dieser schrägen Ste llu ng weiter sinken und richtet ihn dann w ie d e r.g e r a d e , indem man bei b tief ausgräbt, so daß er um die Kante a eine D re hung macht, so erreicht man damit eine seitliche V er
schiebung in der Richtung von a nach b “.
Die bei gerader Stellung des Kastens lotrechte seitliche Außen wan d wird also mit dem ganzen Kasten schräggestellt und wirkt hierbei als Leitfläche, die das schräge A bse nken bewirkt. Voraussetzung zum Gelingen sind die in gerader Ste llu ng lo t
rechten A ußenw ände des Kastens sowie die Möglichkeit, den Kasten schräg- und dann w ieder gerad ezustellen.
B r e n n e c k e 5) weist darauf hin, daß die Schneid enw ände nicht nur aus ausgesteiftem Stahlblech ohne beso ndere Grundfläche bestehen dürfen, sondern so ausgem auert sein müssen, daß sich schräge In nenw ände und dadurch von der Schneide nach der Decke des Senkkastens zu an Breite zu n e h m e n d e Stützflächen ergeben. Der Kasten kann dann durch Frei
graben nur der einen Schneidenseite schräggestellt w erden, weil diese Seite voreilt, w ähre nd die andere sich auf eine Immer breiter w erdende Stützfläche aufsetzt.
5. Bewegliche Leitwerke (Senkkastenruder). Bei dem eben genannte n Schrägstellen des Senkkastens nutzt Brennecke zum schrägen Absenken die Leitwirkung einer A ußenwand aus. In weiterer Berücksichtigung der Erkenntnis, daß verhältnismäßig kleine Flächen zum Leiten eines Senk
kastens ausreichen, ging der Verfasser dazu über, bew egliche ruderartige Leitwerke zu benutz en, die an den A ußenw änden der Schneiden an
gebracht w e r d e n 2). Die Kraftwirkung eines solchen Ruders, das z. B. un- Abb. 13.
Schräges Absenken durch Kippen des mit senkrechten Seiten wänden versehenen
Senkkastens.
3) B r e n n e c k e - L o h m e y e r , Der Grundbau, 4. Aufl., III. Bd., S. 324, Abb. 245. Berlin 1933, Wllh. Ernst & Sohn.
4) B r e n n e c k e , Der Grundbau, 3. Aufl., S. 464. Berlin 1906, D. Bauztg.
— Siehe auch 4. Aufl. B r e n n e c k c - L o h m e y e r , Bd. 111, S . 324. Berlin 1933, Wilh. Ernst & Sohn.
s) a. a. O., S. 463.
4 4 4 P a p r o t h , D as B eein flu ssen der A bsenkrichtung von D ruckluftsenkkasten DIE BAUTECHN'IK Pachschrlft f. d. ges. B auingenieurw esen
mittelbar an der Schneide wirkt, ist die gleiche, wie sie in Abb. 6 an
g e g e b e n ist. H at das Ruder eine Oberfläche aus Eisen mit einem Reibungswinkel gegen den Boden von = 25 °, so gilt Abb. 14 mit dem dazugehöre nden Kräftezug.
Um eine A nschauung von der G rö ßenordnung der auftretenden Kräfte zu vermitteln, w erd en Im folgenden die Ergebnisse einer Bere chnung für einen praktischen Fall angegeben. Der in Abb. 15 im Querschnitt aufgezeichnete Pfei lers enkkasten sei von seiner lotrechten Richtung ab
gew ichen und soll durch vorübergehendes schräges A bsenken unte r dem Winkel * = 5 ° w ie der auf den entwurfsmäßigen Platz hingebracht werden.
Hierzu wird das an der Schneide beweglich angebrachte Leitwerk in die entsprechende Stellung g e d re h t und festgehalten. Es wirkt dann die Kraft K, und zwar bei ein er rauhen Oberfläche u n te r dem Reibungs
winkel des Erdbodens.
Sind die Leitwerke an den Schneiden dreh b ar aufgelagert, oben gegen das Spindelpaar B abgestützt, so ist die auf die Spindeln ent
fallende Auflagerkraft
11° 110-0 ,8 43 . . . .
■ cos ¡p — --- ---—:— = 46,5 t.
B = -
2 r 2
J e d e der beid en Spindeln erhält hiervon 23,25 t. Das sind Kräfte, die mit verhältnismäßig leichtem Gerät au fz unehm en sind. Sie können ganz erheblich verkleinert werden, wen n die Leitwerke nach Abb. 16 etwas tiefer angeord net werd en, so daß sie bis un ter die Schneide reichen und nah ezu im M ittelpunkt dre hbar befestigt sind.
Man kann aber auch ganz ohne die Spindeln auskom m en, wen n die Leitwerke zwar in unverä nderlicher Neigung, Im gan zen aber abnehm bar ausgebild et werden. Sie w erd en dann erst bei Bedarf an der Schneide angebracht und nach dem gew ünschte n Erfolg w ie der ausgebaut.
Da der Boden in der Regel vie l grö ßer e Pre ssu ngen als 4,9 kg/c m 2, wie im vorliegen
den Beispiel, ausüben wird u nd auch ein gew isser Schlupf
Wirkung eines in Sch neid enhöhe angebrachten Leitwerks (Steuerruders)
beim Absenken.
Abb. 15.
Beispiel der praktischen A n w e n d u n g eines bew eglichen Leitwerks (Steuerruders).
Abb. 16.
Das Leitwerk (Steuerruder) ist zur H erabm inderung der Spindelkraft nach unte n
verlängert.
Abb. 17. Wirkung eines ü b er
steu erte n Leitwerks (Steuerruders).
Die Berechnung ist zeichnerisch für 1 m Länge des Senkkastens durchgeführt. Das Gewicht des Kastens und der beid en seitlichen mit
sinkenden Erdkeile ist mit dem Auftrieb zur lotrecht wirken den Kraft G — A zu sam m engesetz t worden. F ern er w urd e der Kräfteplan aus G — A, Er , E t , K und S gezeichnet. Letztere Kraft verteilt sich auf die beiden Schneiden, die nicht gleichmäßig belastet sind.
Die vom Leitwerk auszu ü b en d e Kraft K ergibt sich zu K. — 11 t auf 1 m Schneidenlänge. Es soll auf je 10 m S enkkastenlä nge ein Leitwerk von 1 , 5 . 1 , 5 m Fläche angeordnet werd en.
Zur Bea ntw ortung der Frage, ob auch der Erdwiderstand groß genug ist, um die Kraft von 10-11 = 110 t ausü ben zu können, w urd e der Erdwiderstand gegen das Leitwerk nach den Tafeln von K r e y 6) ermittelt zu Ep vorh = 550 t. Die Sicherheit ist also fünffach.
Die Bodenpress ung an d e r Leitfläche beträgt 110 49 t/m2 = 4,9 kg/cm2, 2,25
ist also durchaus nicht zu hoch.
Auch die Sicherheit des Sen kkasten s gegen Umkip pen ist gew ähr
leistet; denn die V erteilu ng der Kraft 5 von z usam m en 10 t auf die beiden Schneiden ergibt, daß die linke Sch neid e 6 , 7 5 1, die rechte Schneid?
3,25 t Belastung auf 1 m Schneidenlänge aufzuneh m en hat. Auch diese Kräfte liegen durchaus Im Bereich des Zulässigen.
®) K r e y - E h r e n b e r g , Erddruck, Erd w id ers ta nd und Tragfähigkeit des Baugrundes, 5. Aufl. Berlin 1936, Wilh. Ernst & Sohn.
in Kauf ge n o m m e n w erden kann, ist es möglich, mit noch schmaleren Leitwerken von beispielsweise 40 bis 50 cm Breite auszukom m en. Solche G eräte sind dann außerordentlich leicht und handlich im Gebrauch.
Bei dieser v o rü b er g eh en d en A nw endung der Leitwer ke kom m t es auch in Frage, sie schräger zu stellen, als es der gew ünsc hte n A bsenk
richtung entspricht. Dann ist das Ruder gew isserm aßen „ ü b e rs te u e rt“
und hat eine kräftige Schubwirkung (Abb. 17). ln dieser Weise hat der Verfasser die ersten A n w endungen des neuen Mittels vorgenom men.
Vora ussetzung zum Gelin gen ist hierbei aber ein schwerer Senkkasten, weil die lotrechte Seltenkraft der Leitwerkskraft ein Vielfaches derjenigen bei nicht übers te u e rte m Ruder ist (s. Kräftezug Abb. 17).
Als Anwendungsb eisp iel sei das V erb essern der Lage des Senkkastens für den Strompfeiler einer Rheinbrücke ange geben. Der 11,5 m breite und 37 m lange Kasten war auf einer von S tahlspundw änden umfaßten Inselschüttung betoniert. Kurz vor Beginn der A bsenkung brachte der Strom ein heftiges Hochwasser, das an der einen Seite der Insel kolkte und ein Nac hgeben der U mschließung verursachte. Hierbei verschob sich der ganze Sen kkasten so, daß sich die Mitte des einen Endes um 40 cm von der Längsachse entfernte, die des an d eren Endes um 13 cm in der entg egengesetz ten Richtung. Der Kästen stand also verschoben und verdreht in einer recht unglücklichen Lage.
Durch rechtzeitige A nw en d u n g von m ehrere n beweglichen Leitwerken kon nte die A bweichung voll ausgeglichen, so m it der Strompfeiler ge nau in die entw urf sgem äße Lage gebra cht w erden. Die Leitwerke haben sich auch bei vielen an dere n D ruckluftgründungen als sehr wirksam bew ährt un d sich als ein Fortschritt in der Kunst des Druckluftabsenkens erwiesen.
A lle R ech te V o r b e h a l t e n .
Neuere Erfahrungen in der A nwendung von Gleitschalungen.
Von Dipl.-Ing. F r a n z B ö h m , Leibnitz (Steiermark).
Die Ausführu ng von G etreidezellen sp eichern stand im verflossenen J a h r e im Zeichen der folgenden drei neuen Arbeitsb edin gungen:
1. der Einführung der R-S peich er bau weise,
2. der Unmöglichkeit, die Baustelle nach eingebrochener Dunkel
heit zu bele uchte n, und
3. des durch die Kriegsverhältnisse wesentlich gesteig erte n Mangels an Arbeitsktäften-
Dlese Ä nderu ngen un d Verschärfungen schon b e ste h e n d e r V erhält
nisse beeinflu ßten wesentlich die Arbeitsdurchführung, w o rü b er im nach
s t e h e n d e n b erichte t werd en soll.
I. Die R - S p e i c h e r b a u w e i s e .
Abb. 1 zeigt die kennzeichnenden Zellenquerschni tte. Die H aupt
zellen H haben einen achteckigen, die Zwickelzellen Z einen quadratischen und die Außenzwickelzellen A einen dreieckigen Q u e rs c h n i tt.. Die Zellen
form H nähert sich daher bereits der Form kreisru nder Zellen. Für die Einführung d e r Grundrißform der Abb. 1 waren folgende G rü nde maß
g e b e n d :
1. Die H auptgetreidem engen lagern in verhäl tn ism äß ig großen Zellen (D = 6 m). Damit wird eine Ersparnis von etwa 1 6,5% Je m3 Lagerraum g eg en ü b er den bisher üblichen quadratischen Q uerschnitten erzielt.
Jahrgang 18 H eit 39
13. S eptem ber 1940 B ö h m , N euere Erfahrungen In der A n w en d u n g von G leitsch alu n gen 445
2. Dem Wunsche des G etreidehandels nach Schaffung kleinerer Zellen für die Einlagerung besonderer Getreidesorten ist durch die Schaffung der Zwickelzellen Z und A Rechnung getragen.
3. Die statische ßerechnung der Zellenwände ist eben so einfach wie die quadratischer Zellen, da die Wände ebenfalls als in den Ecken eln- gespannte Platten aufgefaßt w erd en können.
Für die Beurteilung der R-Speicherbauwei se muß zum Vergleiche die Ausführu ng mit kreisrunden Zellenquerschnitten herangezogen werden, die der achteckigen Form weitaus überlegen ist.
Die w esentlichsten Nachteile der Bauweise der Abb. 1 sind:
1. Die Eckschrägen am Zusamm enstoß der Wände sind schwierig in der Schalung auszubilden und verm ehre n den Betonverbrauch ganz wesentlich.
2. Der Stahlbedarf für die notwendigen Übergriffe an den Ecken und für die .Eckschrägen Ist sehr bedeute nd, das Abbiegen und Einlegen der Eisen ist der stumpfen Winkel w egen sehr erschwert.
3. Das Aufstellen der Gleitschalungen achteckiger Zellen ist unglaublich mühselig, auch wenn am Reißboden die Achsenpunkte 1 bis 4 (Abb. 1) vermerkt, die Eckkästen zuerst aufgestellt
und die Achsen nach der Schnur versetzt werden. Eine richtige, gleichmäßige Wand
dicke ist kaum zu erreichen, man muß sich, nachdem alle Kästen stehen, wohl oder übel zu einem Ausgleich der vor
han denen Fehler entschließen. Die Ur
sache liegt w ie der in den stumpfen Eck
winkeln.
Stimm en nun die Wanddicken und die Ecken nicht g enau mit dem Reißboden überein, nach dem auch die Eisen ihrer ungewöhnliche n Form w egen abgebogen werd en müssen, so steigen die Schwierig
keiten bei der Verlegung abermals, ja die Eisen müssen sehr häufig mit der freien
Hand nachgebogen werden. A bgesehen davon, das Eisenarbeiter ganz besonders schwer zu haben sind, ist es auch beim be sten Bemühen kaum zu erreichen, daß alle Elsen einwandfrei und pla nm äßig liegen.
4. Die Ausführungsschwierigkeiten w erd en durch die dreieckigen Randzellen A weiterhin erhöht, der Gewinn an Lagerraum steht dazu in keinem Verhältnis. Außerdem dürften sich Schwierigkeiten beim Ab
ziehen des Getreides ergeben, da das Verhältnis von U /F ungünstig ist.
Von allen diesen Nachteilen ist die kreisrunde Zellenform frei. Das Aufreißen der Zellenform am Reißboden und an der Baustelle g e h t rasch und verläßlich vonstatten, die Schalformen können ebenso einfach auf
gestellt werden, die Eisen erhalten nur Endhaken, da ihr Durchmesser nur au snahm sw eise größer als 14 mm ist, so daß sie, ohne vorgeb ogen zu werden, nur einzuziehen sind. A bgesehen von einigen Zulageeisen werden bei den üblichen Zellendurchmes sern nu r drei, höchstens vier Eisen je Lage einzubringen sein, deren Länge auf die ganze Z ellenhöhe die gleiche ist. Die Arbeitskosten für das Schneiden, Biegen und Verlegen des Stahles sinken nicht nur auf das mögliche Mindestmaß, die Arbeiten können auch, ihrer Einfachheit wegen, mit der größtmöglichen Anzahl ungele rnte r Arbeiter vorg enom m en werden. Den Ausschlag gibt aber, daß der Stahlbedarf der Tra gbew ehru ng seine unterste G re nze erreicht, er beträgt etwa 50 bis 6 0 % des Bedarfs bei achteckigen Zellen, die Abfälle sind ebenfalls gering, sie können unter U m ständen auf Null ge
bracht werden.
Die zu treffenden V ork ehru ngen zur Erhaltung d e r ' pla ngem äßen Zellenform während des G leitens sind in beiden Fällen die gleichen.
Am einfachsten benutzt man dazu die Arbeitsplattform, die durch in der Untersicht aufgenagelte Knaggen steif auszuges talten und unverschieblich mit den Schalungslehren zu verbinden ist. Dies geschieht ln der Form, daß die die Abdeckung tragenden 10/10 cm dicken Hölzer gemeinsam mit den Lehren durchbohrt werden, worauf
ein aus Stahlabfällen hergestellter Bolzen eingetrieben wird.
H. A n o r d n u n g d e r Z e l l e n b ö d e n in v e r s c h i e d e n e n H ö h e n .
Nicht n ur die R-Speicher, sondern auch andere Zellenspeicher sind von den Maschinenfabriken in der in Abb. 2 skizzier
ten Weise, also mit Zellen böden in ver
schiedener Höhen lage entworfen worden.
Damit sind n e u e Schwierigkeiten bei der Ausführung entsta nden, die sich in einem Mehr verbrauch an Arbeitszeit äußern. Daß diese Zellenbodenstufe für den Speicher
betrieb nicht unerläßlich ist, und daß ihr Fortfall keine wesentlichen Schwierigkeiten
bereitet, bew eist ein Fall in der Ostmark, wo es der Bauunte rn ehm ung nach Klarlegung der Schwierigkeiten gelang, die sehr angesehene Maschinenfabrik zu veranlassen, den Boden sämtlicher Zellen in eine Höhe zu legen. Nicht überall kann aber mit einer solchen Einsicht gerechnet werd en, so daß es von Wert sein dürfte, zu erfahren, wie sich die Ausführung in vers chiedenen Fällen gestaltete.
Zwei Ausführungsmöglichkeiten sind vorh anden. Es können ent
weder die tieferllegenden Zellen bis zur Ebene A —A (Abb. 2) der hö her an geordneten ln gew öhnliche r Schalung hergestellt werden oder die Gleitschalung der früher begin n en d e n Zellenwände wird bereits in der Ebene B —B aufgestellt, sodann wird bis A —A mit Gleitschalung g e arbeitet, stillgehalten, die Trichter d e r höherlie genden Zellenböden betoniert, sodann dort die Gleitschalung aufges tellt und mit d e r der übrigen Zellen verbunden , worauf das Gleiten sämtlicher Zellenwände fortgesetzt wird.
Zu empfehlen ist nur der zw eite Arbeitsvorgang. Der erstere ist mit einer Reihe von Schwierigkeiten u nd G eld ausg aben verb unden . Es wird neues, verm eidbar es Schalholz be nötigt und verhältnismäßig viel Arbeits
zeit verbraucht, die Aufstcllebenc für die Gleitschalung wird von B —B nach A—A verlegt, ist also um etwa 5 m höher, was w ie der G eld kostet.
Gewöhnliche Schalung kann kaum so genau aufgestellt werden, daß die Zellenwände In der Ebene A —A auch tatsächlich mit der am Reißboden he rg este llten Gleitschalung üb erei nstimm en, A bweichungen von 4 bis 5 cm, die etwa l/ 3 der Wanddicke ausm achen, sind keine. Seltenheit. Neben den unvermeidlichen Ausführungsfehlern in der Schalung wird diese aber auch durch den verschiedenen Seitendruck des se hr flüssig einzubringenden Betons verschoben, und zw ar trotz aller Versteifungen und V erhängungen und trotz besten Bemühens, den Beton in gleichmäßigen Schichten ein
zubringen. Da die W än de von oben her geg oss en werden, bilden sich Infolge der Zurückhaltung der gröberen Bestandteile des Betons durch die Bew ehrung viele Nester, ja ganze Löcher, deren nachträgliche A us
bess eru ng kostspielig ist. Das Entschalen der Zellen nach beendetem Gleiten Ist In dem engen, künstlich bele uc hte te n Raum teuer, das Holz muß durch die verhältnismäßig engen Elnsteigöffnungen in den Trichter
böden nach außen gebracht werden.
Der zweite Arbeitsvorgang, bei dem die Zellenbodenstuf e im G leit
verfahren überw unden wird, ist g egenüber dem ersten Fall (Zellenböden in gleicher Höhe) natürlich ebenfalls mit Erschw ernissen verb unden, die aber nicht im entferntesten an die des eben besch riebenen Arbeitsvorgangs heranreichen.
In diesem Falle muß die Außenschalung der unte ren Zellenw ände T— T (Abb. 1) in gewöhnlicher, seitlich gut abgesteifter Schalung hergestellt w erd en. Ein gutes Widerlager bilden die vorher betonierten Säulen des an den Zellenspeicher anschließenden Maschinenhauses. Die beim g e wöhnlichen Gleiten in dem Wandzug T— T angeord net en , üblichen H e b e vorrichtungen (a bis i), können vor Ü berw indung der Bodenstufe nicht angebracht werden. Es müssen daher andere, für diesen Fall geeignete Hebevorrichtungen an den gleichen Stellen eingeba ut werden. Als solche haben sich bew ährt: Schraubenspindeln (Amerikaner), wie sie im Brücken
bau verw endet werden, und Flaschenzüge von etwa 2000 kg Tragkraft.
Erstere sind auf den Zellenböden aufzustellen, die Lehren (Rahmen) der Gleitschalung müssen durch Rundhölzer, die auf den Spindeln ruhen, abgestützt werden. Letztere erfordern den Ein bau eines einfachen, auf den Zellenböden aufr uhen den Gerüstes. Während die Stützen mit z u n eh m en d e r Höhe fortlaufend durch längere au sg ew echselt w erd en müssen, ist das Gerüst im Falle der V erw endung von Flaschenzügen nu r einmal In d e r endgültigen Höhe zu errichten. Unter allen U m ständen müssen aber geeignete Zeiger und Meßlatten vorg es ehen werden, um ein gleich
mäßiges H eben der gesa m te n G le itschalung sicherzustellen. Es darf weiterhin nicht übers ehen werd en, daß an dem W andzug T— T ein ein
seitiger Betondruck entsteht, der die ganze Schalung abzudrücken sucht.
G le itende Absteifungen haben sich zur Aufnahme dieses Seitendrucks gut b e w ä h r t 1).
III. E in fl u ß d e r V e r d u n k e l u n g .
Diese durch den Krieg bedin gte Notwendigkeit machte das Arbeiten in zwei Schichten, also das ununterbro chene Gleiten, unmöglich. Die technischen und betriebstechnischen Unterschiede des ein- und zwei
schichtigen G le itens sind folgende. Dem Wesen des G le itbaues entspricht nu r die ununter brochene Arbeit, also der Zweischichtenbetrieb. Je nach der Jahresz eit wird man 10 bis 15 cm in der S tunde gleiten. Größere Geschw indigkeiten em pfehlen sich nicht, da die Schalung und alle mit ihr z u s am m en h än g en d en Teile ausschließlich von den Kletterstangen getragen w erden. Diese selbst sind als Stützen zu betrachten, die In dem bereits erhärteten Beton und der K lemmvorrichtung eingespannt sind. Die Knicklänge wird dah er um so kleiner, je geringer die Gleit- geschw indigkeit ist. Die angegebenen Grenzen ha ben sich durchaus
*) B ö h m , Aus der Praxis der Gleitschalungen. B. u. E. 1938, Heft 19, S. 308.
Abb. 2.
446 B ö h m , N eu ere Erfahrungen in der A n w en d u n g von G leitsch alu n gen Fachschrm f. d. ges. Baulngcnleurwesen
bewährt. Die Schalung gleite t fortlaufend in sehr ju ngem Beton, die Reibung zwischen Schalung und Beton ist gering, vor allem aber ist der junge Beton im Verhältnis zu den geringen seitlichen Bewegungen der Schalung als ausgesprochen nachgiebig anzusprechen, d. h., er paßt sich der jew eilig en Lage der Schalung an, ohne zu reißen oder heraus gedrückt zu w erden. Wenn U nannehmlichkeiten en ts ta nden sind, müssen schon sehr schwere Fehler gemacht word en sein. Die den Einschichtenbetrieb kennzeichnenden, geringen, aber sehr auffallenden Abstufungen in der Wand können sich nicht bilden.
Wird ab er nur bei Tag gearbeitet, so ist der Beton beim Beginn der nächsten Schicht bereits erhärtet. Dies bringt folgende Nachteile mit sich:
1. Das überschüssige Wasser des Betons sickert nach unten. Gefördert wird dies durch den A nzug der Schalung. Das Durchsickern ist um so stärker, je w eniger Staub (Korn von 0 bis 0,2 mm) der Kiessand enthält, denn nur die ser kann Wasser in größerer Menge zurückhalten. Dieses Wasser kann aber nur bis zur Oberfläche des Betons vom Vortage durch- sickern, d. h., die ersten 15 bis 20 cm des neuen Betons sind aus
gesprochen naß, erhärte n schwer, stellen also den empfindlichsten Teil des neuen Betons vor.
2. Solange die Schalung den alten, unnachgiebigen Beton noch nicht verlassen h a t, wird sie durch ihn zwangläufig geführt. Waagrlß- und sonstige Fehler vom Vortage, aber auch vom Gleittage selbst haben z ur Folge, daß die Schalung sich an d en alten Beton anpaßt, w obei sie sich elastisch verformt. U nregelmäßigkeiten ln der Schalung, herv or
gerufen durch Bretter, die sich geworfen ha ben o d er aus sonstigen Ursachen unregelm äßig gew ord en sind, wirken sich im gleichen Sinne aus. H at die Schalung den alten Beton verlassen, so wird sie trachten, ihre frühere Form zurückzugew innen. Der neue, weiche Beton setzt dieser Rückbildung hu r geringen Widerstand entgegen, um so weniger, als gerade in den ersten 15 bis 20 cm, wie vorhin nachgew iesen wurde, die Erhärtung am w enig sten fortgeschritten ist. War die Schalung stark verformt, so können dabei Teile des Betons hera usgedrü ckt werden.
Ein weiterer Übelstand des Einschichtenbetriebes sind die Abstufungen in den Wänden. Nach Arbeitsschluß muß die Schalung auf etwa 30 cm ü b er die Betonoberfläche geh o b en w erden. Der junge Beton des nächsten Tages steht selbst, also losgelöst von der Schalung, etwa nach 3 bis 4 Stu nden , im Mittel also nach 3 1/ , Stu nden. Die Gleitgeschw indigkeit beträgt 15 bis 20 cm je Stunde, Im Mittel 15,5 cm. Nach etwa einer S tu nde ist die erste Lage Beton eingebracht, das D rehen kann beginnen.
Der junge Beton wird daher zu dem Zeitpunkte, in dem er selbst steht, sich ln einer Tiefe unte r O berkante Schalung von im Mittel 0,30 — 0,15 + ( 3 , 5 X 0 , 1 7 5 ) = 0 , 7 6 m befinden und die Stärke des Abstandes annehm en, den die innere und äußere Schalwand in dies er Tiefe haben. D er Anzug der Schalung beträgt etwa 7,5 mm auf 1,20 m Höhe. Die erwähnte Ab- stufung wird da her im Mittel 7,5 • -j— - = 4,75 mm betragen. 0 76 Fehler beim Gleiten kö nnen dieses Maß weiter verm ehre n, aber auch vermindern.
Die Unmöglichkeit, die Baustelle zu bele uchte n, die kurze Arbeitszeit im Winter, der begreifliche Wunsch, H era usdrü ckungen des Betons sicher zu verm eid en und au ßerd em die künstliche Erw ärm ung der Zusc hla g
stoffe ganz auszuschalten u nd sie auf das Anmach w asser zu beschränken, haben dazu geführt, den Arbeitsfortschritt auf 70 bis 90 cm am Tage zu beschränken, eine Einteilung, die unter den g e g e b e n e n Verhältnissen als richtig b ezeichnet w erden muß.
IV. E in fl u ß d e s d u r c h d ie K r i e g s v e r h ä l t n i s s e w e i t e r g e s t e i g e r t e n A r b e i t e r m a n g e l s .
Zur E in haltu ng der beschrieben en A rbeitseinteilung (Tagesfortschritt 70 bis 90 cm) zwang weiterhin der empfindliche Mangel an Arbeitskräften, Insbesondere an gelernten Leuten. Ja, es m ußte sogar zu dem Aushilfs
mittel gegriffen werden, daß ab w echseln d g edreht und betoniert wurde.
Die Arbeit war dann so eingeteilt, daß die Eiseneinleger, die auch nur in beschr änkter Anzahl zur Verfü gung standen, ununte rbro chen bei ihrer Arbeit verb lieben . Dagegen war die Gruppe der Betonierer und Dreher zu sam mengezogen, sie drehten zuerst etwa 40 cm hoch und füllten dann die Schalung. Etwa alle zw ei Stu nden w urd e gew echselt.
Hierbei w urd e eh er eine Leistungssteig er ung festgestellt, was auf den bekannte n gün stig en Einfluß des Beschäftigungswechsels zurück
zuführen ist. Die in einem Arbeitsgang erm üdete n Mus keln wurd en im andere n w enig oder gar nicht angestrengt, ha tten also Zeit, sich zu erholen. Der Wechsel in der A rbeit ist natürlich auch m it Zeitversäum
nissen verbunden, so daß seine Wohltat nicht voll der Zeitersparnis zu
gu te kam ; dafür aber w u rd e die Kraft der Arbeiter geschont und ihre Arbeitsfreude erhöht.
V. V e r s c h i e d e n e s .
A ußer den genannte n, zum gro ßen Teil durch die Zeitereignisse bedin gten M aßnahm en wären noch folgende kleine u nd größere V er
bess eru ngen u nd Erfahrungen zu erw ähnen:
1. Die ln Abb. 3 darges tellten K le m m stü c k e 2). Die beid en schwach gene ig ten K lemm backen stützen sich auf die K letterstange un d werden um so stärker angepreßt, je größer der auf ihnen lastende Druck Ist.
Druckversuche haben eine Tragkraft von 12 bis 15 t ergeben, w ähre nd die tatsächliche Beanspruchung an der Baustelle höchstens 2 t beträgt.
Die Vorteile dieses neuen Klemmstückes sind:
a) Das U mse tzen des Klemmstücks erfordert den Bruchteil einer Minute. Das Hera usd re hen der Spindel ist die zeitra ubendste Arbeit des Umsetzens.
b) Da es den gleichen Zeitaufwand erfordert, ob die Spindel ln einem Zuge oder mit einer U nterbrechung hochgeschraubt wird, und da das U msetzen des Klemmstücks nicht in die Waagschale fällt, wird man die Spindel nur so weit hoch drehen , daß der Mann seine Dreharbeit in der für ihn günstig sten Höhen lage ausführt. Damit ist seine Leistungsfähigkeit gesteigert.
c) Letzterer Umstan d e rm ögli chte s, die Spindellänge herabzusetzen.
Damit wird sie handlicher un d leichter.
d) Zu je der H ebevorrichtung gehört ein Führu ngsbre tt, das an den Bock angenagelt wird und ge gen das sich das Klemmstück stützt. Das K lemmstück u n d die mit ihm fest v e rbundene Kletterstange wird damit an einer D re hung um die eigene Achse verhindert, eine Erscheinung, die regelmäßig bei n eu ein gesetzten Stangen aufiritt. Sie ist an sich harmlos, aber sehr lästig, da sich der Zeiger mitdreht, wodurch das Ablesen an dem H öhen zeig er erschwert wird.
2. Auch die von Dipl.-Ing. H a f e n b r a e d l 3) erw ähnte n Abstands
elsen zur Sicherung der Betonüberdeckung der waagerechten Trageisen um etwa 1 cm hat der ... Verfasser angew endet.
Nur w u rd en für eine quadratische Zelle zwei Elsen von 6 bis 8 mm Durchm. und 20 cm Länge ein g eb a u t, weil längere Eisen im Beton lotrechte Rillen hinterlie ßen, die nachträglich verputzt w er
den mußten.
3. Aus Ersparungs
grü nden waren bei einer Ausführu ng in den M ittel
zellen quadratischen Q uer
schnitts nur sechs Böcke vorg esehen (Abb. 4), da die gegense itige E nt
fernung das zulässige Maß noch nicht erreicht hatte, wesw egen ein Näher
rücken der Böcke u n wirtschaftlich gew esen wäre. Die Fo lg e dieser A nord nung war, daß die Zellenkästen eine gewisse D rehbarkei t zeigten. Es erw ies sich als not
w e n d ig , gem äß Abb. 5 in jeder Zelle acht Böcke vorz usehen, um so eine durchlaufende Verankerung zu schaffen, die ein V erd re hen der Zellen
kästen ausschloß.
Um aber doch die überflüssigen Kletterstan gen und die damit ver
b u n d e n e Dreharbeit einzusparen, w urd e die in Abb. 6 angedeutete An
ord nung getroffen. Die sechs Buchstaben K zeigen die sechs vollständigen Kletterböcke mit ihren zugehörigen Kletterstangen. Dazwischehgeschaltet
w urden in den Seiten mit nur einem Bock die Blind
böcke B, die aus schwäche
ren Hölzern bestanden und keine Drehvorrichtung und Kletterstange hatten. Sie ha tten also lediglich die A ufgabe, die Schalung seit- ' lieh zu sam m enzuhalte n und eine durchlaufende V eran kerung zu bilden.
Diese Anord nung bew ährte sich gut.
4. Der Verfasser förderte den Beton in K übelw agen (Japanern), die sowohl auf der Arbeitsplattform fuhren, als auch an andere n Baustellen
2) Das alleinige A usführungsrecht hat die Maschinenfabrik Wilhelm Rump, Pein e (Hannover).
3) Bau einer G etreidesiloanlage ln Teheran mittels Gleitschalung.
B. u. E. 1940. H. 12, S. 159.
I
Zeiger Drehstück
Spinde!
M utternteil
Zugstangen Klemmstück
Kletterstange
Abb. 3.
K
- - M -
_
- 3-
K-
- 3-
i ;
... ...
Abb. 4. Abb. 5. Abb. 6 .
Jahrgang 18 Heit 39
13. S ep te m b er 1940 B ö h m , N euere Erfahrungen in der A n w en d u n g von G leitschalungen 447
auf erhöhten Gerüsten. Beide Anordnungen haben ihre Vor- und Nach
teile. Das Fahren auf erhöhten Fahrbahnen, unter denen der übrige Verkehr auf der Plattform ungehinder t sich vollziehen konnte, ermöglicht es, die B ew ehrung ungestört und sorgfältig einzubringen u nd stört eb ensowenig das Betonieren. Dafür wird die Baustelle sehr u n ü b e r
sichtlich, die Bauaufsicht erschwert, daß Aufstellen der Gleitschalung um 1 bis 2 Tage verlängert, wozu noch die Mehrkosten für die Herstellung der F ahrbahn und der dazugehörigen Rutschen kommen.
Das Gegente il ist der Fall beim Verfahren des Betons auf der Arbeitsplattform selbst. An den Seiten mit den Durchfahrtöffnungen müssen die Eisen Zurückbleiben und etwas nach abwärts gebogen un d später wieder gerade gerichtet werden, was alles Mehrarbeiten verursacht.
Der Verfasser empfiehlt das Fahren auf der Arbeitsplattform, vor allem wegen der unbezahlbaren Übersichtlichkeit der Baustelle und der leichten Möglichkeit der Überwachung. Die Vorzüge beider Anordnungen sind gegeben, wenn der Beton mittels eines Turmdrehkranes, dessen Ausleger die ganze Baustelle bestreicht, gehoben un d bis zur Verbrauchsstelle geschafft wird.
5. Zum Schlüsse sei noch auf die Tatsache hingewiesen, daß die A nwendung der Gleitschalung ständig zunimmt, und zwar auf Kosten aller übrigen Schalungsarten. Die Ursache liegt in ihrer überragenden Wirtschaftlichkeit. Die verhältnismäßig hohen Anlagekosten, die viele
U nternehm er von der Einführung dieser Bauweise abhalten, sind rasch hereingebra cht und bald vergessen. Dazu kom m en die anders nicht erreichbaren großen Tagesleistungen und schließlich die unerreichbare Sicherheit des Bauverfahrens. Eine Reihe von Bauunfällen, die leider auch Verluste an Men sch en leben nach sich zogen, hat auf diesen, bisher fast nicht gew ürd ig ten Vorzug der Gleitschalung aufmerksam gemacht.
Dies wird ohne w eiteres klar, wenn berücksichtigt wird, daß die Gleit
schalung sam t den mit ihr v erbundenen G erü sten in je dem Bauteil nur einmal aufgestellt wird. Das erste Mal wird erfahrungsgemäß immer sorgfältig gearbeite t und die Arbeit zuverlässig überwacht. Muß aber täglich aufgestellt und abgetragen w erden, so läßt mit je dem Male die Aufmerksamkeit nach, Verbin dungsstück e werden verb ogen un d wieder gerade geklopft, bis endlich einmal m ehrere Ursachen zu sa m m entre te n und zu einem schweren Unfall führen. Bel V erw endung a b gebundencr Schalung und Rüstung muß darauf Wert ge le gt werden, daß die einzelnen Teile der Schalung handlich sind und möglichst leicht wieder verw en det w erden können. Das führt zu äußers te r Sparsamkeit in den Abmessungen, die leicht zu weit gehen kan n. Die Gleitschalung wird dagegen nur einmal aufgestellt un d nur einmal in jedem Bauteil abgetragen. Sie kann also stärker un d sicherer ge halten werden, denn das geringe Mehrgewicht spielt beim Emporschrauben keine Rolle, übermäßiges Sparen an den Abm essungen tragender Teile hat hier keinen Zweck.
A lle R e c h te V o rb eh alten .
Die Querschnittbestimmung der Gewichtstaumauern
nach der Preußischen „Anleitung für den Entwurf, Bau und Betrieb von Talsperren“.
Von Baudirektor I. R. S r . ^ n g . c. f;. E r n s t L in k und Regierungs baumeister a. D. H a r a l d Lin k, Essen.
Der erstg enannte Verfasser hat im Jahre 1925 Formeln a n g e g e b e n 1), die die unmittelb are Bestimm ung eines aus Haupt- und Kronendreieck zusa m m engesetz te n Querschnitts einer G ewichtstaum auer gestatten. Als hauptsächliche Bcm essungsregel w urd e damals die folgende behandelt:
Der Sohlenwasserdruck wird in Dreieckverteilung un ter der ganzen Gründungsfläche voll wirkend (m = 1 ) angenom m en. Da die Entwicklung von Soh le nw ass erd ru ck in diesem Umfang jedoch nu r denkbar ist, wenn in der Grundfu ge kein Zusam m enhang zwischen dem Fe lsboden und dem Mauerkörper besteht, also auch keine Zugfestigkeit vorh anden ist, sei es von vornherein oder durch spätere Rißbildung, war nur zu verlangen, daß die Span nungen das zulässige Maß nicht überschreiten. Die Schlußkraft traf bei gefülltem Becken die G rundfuge
a u ß e r h a l b des Kerns, und die Druck
verteilung entsprach einem D r e i e c k , dessen Länge gleich dem dreifachen Ab
stand des Schnittpunktes der Schlußkraft mit der Grundfu ge von dem luftseitigem Endpunkt der Grundfu ge war. Als zu
lässige Pressu ng w urd e die „Regel
sp an n u n g “ y h eingeführt; wo bei wei
chem Felsen die Pres sungen niedriger bleiben sollten, w urde mit « / / ( « < / ) gerechnet.
Für den Ausführungsquerschnitt gal
te n 2) folgende G le ic hungen:
Für die S t a u w a n d n e i g u n g (die wasserseitige Neigung der Staum auer tg « = n • b
(1) h
n = p k (2 — p — k)
Abb. 1 1 + p k ( 3 — ft) ’
wobei die Breite des Kronendreiecks b0 = p b, seine Höhe h0 - setzt w urde (Abb. 1).
Für die S o h l e n b r e i t e :
: k h ge-
(2) \ y A - B 2 worin
A = y ( 2 — n) + y ' p k (3 — 3 « — k + k n — p) + - « ( 3 — «) — 2 B — y + y ' p k + n — 1.
/ Ist das Raumgew icht des Kronendreiecks, das bei aufgelöster Bauweise der Mauerkrone im Bereich der Überläufe beispielsweise mit 3/t y an
gesetzt werden kann. In der Gleichung für die Stauw andneig ung ist mit
y — y gerechnet.
In Gl. (1) u. (2) ist zunächst außer n und b auch noch p = ¿ u n bekannt; man muß daher für b im ersten Rechnungsgang einen Näherungs-
*) S)r.=3ng. E. L i n k , Ein Beitrag zur Querschnittbestimm ung der Staumauern, Essen 1925. Nicht im Buchhandel, jedoch als Doktorarbeit in den Büchereien der Technischen Hochschulen.
2) a. a. O. S. 61.u. 62.
w ert einführen. Diesen liefert die Betrachtung des für den gleichen Belastungsfall gültigen Grunddreiecks mit lotrechter Wand nach der G leich u n g 3) b = A j / - — - y - . Nachdem man in der zw eiten Formel n und p eingesetzt und b genauer ermittelt hat, wird die Rechnung w ieder
holt u n d führt, da kleine V erä nderu ngen von p die Sohlenbreite nur wenig beeinflussen, meist schon bei diesem zweiten Gan g zur F est
stellung der endgültigen Werte von n und b.
Nach diesen Gleichungen sind mehrere de uts che Sta um auern bemessen worden, u. a. die Schwarzenbachtalsperre, die bis zur Vollendung der Hoh en warthetal sp erre mit 67 m die höchste deutsche G ewichtstaum auer war.
Die im Jahre 1933 erschienene am t
liche Preußische .A nle itung für den Entwurf, Bau und Betrieb von Tal
s p e r re n “ 4) rechnet d em g eg e n ü b er mit w a h r s c h e i n l i c h e n Werten für den Anteil m der von dem dreieckförmig an genomm enen Sohlenw asserdruck b e troffenen Gründungsfläche, fordert dann aber, daß bei vollem und bei leerem Becken in jeder waag erechten Schnitt
ebene nur Druckspannungen auftreten dürfen. Die Mittelkraft darf also nicht aus dem Kern fallen. Der kleinste m ö g liche Querschnitt ist durch die Forderung gegeben, daß die Mittelkraft für volles Becken durch den luftseltigcn Kernpunkt, die für leeres Becken durch den wasser- seitigen K ern punkt geht. Die sich hier
für ergebenden G leichunge n sollen im folgenden ermittelt und ihr Ergebnis mit dem der Gl. (1) u. (2) verglichen werden.
Aus der Betrachtung des Spannungszus tandes bei leerem Becken wird die Gleichung für die Stauw andneig ung g e w o n n e n 3).
(3) p k ( 1 — p — k)
1 + p k (3 — k) Für das aufgelöste Kronendreieck mit / ist
(3 -) L - A z J i .
- y - p k ( 3 k)
Die Sta uw and wird also nach dieser Rechnungsweise steiler als nach Gl. (1).
Die Beziehung für die Sohlenbreite findet man aus der Betrachtung des Spannungszustandes bei vollem Becken. Es ist (Abb. 2):
3) a. a. O. S. 53, Gl. (32).
4) Erlaß des Ministers für Landwirtschaft, D omänen un d Forsten vom 22. 5. 1933 — IV 34 833 (Lw. M. Bl. für 1933, S. 356).
6) Ableitung a. a. O. S. 59.
