Die Bautechnik, Jg. 11, Heft 15

1 9 9

DIE BAUTECHNIK

11. J a h rg a n g BERLIN, 7. April 1933 _{H eft 15}

Umbau der R ingbahnuberfuhrung zw isch en C h arlottenburg-W estend und Jun gfernheide, Berlin.

Von D ipl.-Ing. H. E h rlic h , D usseldorf.

A lle R echte v o rb e h a lte n .

U nter der grofien Zahl der B riickenum bauten, die im Laufe des letzten Jahrzehnts von der RBD Berlin an den Stahlbrticken der B erliner Stadt- und Ringbahn vorgenom m en w orden sin d , verd ien t der U m bau der R ingbahnuberfuhrung zw ischen den Bahnbófen C harlottenburg-W estend und Jungfernheide besondere B eachtung sow ohl w egen der GrOBe des B auwerkes wie auch w egen der beson dereń Schw ierigkeiten fur die U nter- b a u te n 1) und die M ontage des neuen Stahliiberbaues.

Schnitt A -B C -D Schnitt E - F

■... - ■ — -- ■— --- .

.

P , f y n J C 7 I l w i r w i i

l i i i

.

- c...- ^ r T . . —

... ...

liefi die RBD Berlin zuerst einen V orentw urf I ausarbeiten, der den Neubau der O berfiihrung ais TrSgerdecke in Beton auf drei Reihen von Rahmen- stiitzen vorsah (Abb. 2). Diese Lósung erforderte eine V erschw enkung des B ahndam m es, die bei dem beschrankten Raum im unteren Planum auf aufierordentliche Schw ierigkeiten stiefi. F erner bedeuteten die vie!en Fundam ente fiir die R ahm enstiitzen ebenso vieie zum Tell einschneidende Storungen des B etrlebes, und die G esam tiibersicht w urde schlecht infolge

d er vielen Zwischen- stiitzen. W egen die­

ser N achteile schied die Lósung aus.

Es w urde ein n eu er Entwurf II auf- g estellt und zur Aus­

fiihrung bestim m t.

Er sah die Aus- w echslung des alten O berbaues durch einen neuen mit gleichen Stutzw eiten unter B enutzung der vorhandenen Wider- iager und F unda­

m ente der Zwischen- stiitzen vor (Abb. 3).

Ais H aupttrager w ur­

den vollw andige Tra­

g er von 2,70 m

Die Brucke dient zur U berfiihrung der Ringbahnpersonenzug- gleise iiber je ein G leispaar der Personenzuggleise der Strecke L ehrter Bahnhof— Spandau und der G iiterzuggleise Berlin— H am ­ burg. Da der Schnittw inkel der sich kreuzenden G leise rd. 21 ° betragt, ergab sich bei A nordnung gerader W iderlager ein Bauwerk von einer im V erhaitnis zur iiberspannten G lelsbreite bedeutenden Lange.

Der vorhandene um zubauende O berbau hatte eine G esam tlange von 74,928 m. Er war zw eigleisig und wies ais H aupttrager eine G erbertrager- K onstruktion auf, bestehend aus zw ei seitlichen KragtrSgern ais Fachwerk- trager von 24,90 m Stiitzweite und einem m ittleren eingehangten Trager ais B lechtrager von 12,564 m Stiitzweite, der auf beiderseitigen Kragarmen der Fachw erktrager von je 6,282 m Lange auflagerte (s. Abb. 1 u. 18).

Die Zwischenstiitzen w aren P endelstiitzen in Form voliwandiger Portal- rahm en. D er H aupttragerabstand betrug 9,60 m, der G leisabstand 3,50 m, die G ieiskrum m ung /? = 600 m. Erbaut w ar die alte Briicke 1893 aus

luerschnitt Um Porta!

S.*L

S,C0— 1 Abb. 1.

S tehblechhóhe gew ahlt in der statischen A nordnung von G erbertragern m it G elenken in den Seitenóffnungen. Der neue O berbau sollte neben dem alten m ontiert w erden und auf vier V erschubbahnen, je zwei in jeder Seitenóffnung, in einer Betriebspause nachts an Stelle des alten eingeschoben werden.

Diese Ausfiihrung w urde im Jahre 1929 der F lender AG, Diisseldorf- Benrath, in A uftrag gegeben. Ais der Entw urf fertig durchgearbeitet und das W alzmaterial schon beschafft war, entstanden jedoch B edenken wegen der W iederbenutzung d er alten W iderlager und Stiitzenfundam ente. Erstere hatten nicht nur wegen der aufgetretenen Risse, sondern vor allem auch .zur A ufnahme der groBen Bremskrafte aus den schw eren Lastenziigen in

SuerschniS ógerml Norm.ęuerlrager

SchweiBeisen, 1905 w aren Teilverstarkungen vorgenom m en w orden; ihr E isengew lcht w ar rd. 450 t. Die Nachrechnung auf G rund der „Vorschriften fiir E isenbauw erke" (BE) der DRG h atte ergeben, dafi ein groBer Teil der Stabe und Anschliisse nur d er Briickenklasse K genugte. AuBerdem zeigten die E ndw iderlager, die aus Zlegelm auerw erk b estan d en , Risse.

Es w urde daher ein vollstandiger U m bau d er Brucke beschlossen. Hierfiir

!) Verk. Woche 1932, Heft 37 u. 38: Reichsbahnrat Z a b e l , Bemerkens- w erte Briickenbauten auf dem Nordring der Berliner S-Bahn.

einem Umfange verst8rkt w erden miissen, der fast einem N eubau gleichkam.

AuBerdem liefi der U m stand, daB d er Baugrund, In unm ittelbarer Nahe der Spree geleg en , schlecht und von geringer Tragfahlgkeit w ar, auch eine hóhere B elastung der Stiitzenfundam ente nicht ratsam erscheinen.

Das Briickendezernat der RBD B erlin,R eichsbahnoberrat N o r d h a u s e n , entschlofi sich daher, auch den Entw urf II fallen zu lassen zugunsten einer Lósung, bel der auf Zw ischenstiitzen ganz verzlchtet w ird, ebenso auf die W iederbenutzung der vorhandenen Endw iderlager, und eine Briicke aus nur einem O berbau mit vollkom m en neuen W iderlagem herg estellt w urde.

200

Ansicht

Haupttrager A Haupttrager B

Untergurt Untergurt

. . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i i l l i l l l i l l l J J i

2*670-13 2*670-18 1 L 180-20 1L 180-20

24 W -20

2

120-20

1*670-18 1L 180-20 2*180-20

2*120-20

1*670-18 1L 180-20 1*180-20 1*120-20

Obergurt

'I *670-18 1L 180-20 y i 180-20 1*180-20 1*180-20 1*120-20 8*170-20

l*870-1S

1L 1S0-1£ ^1*670-15 1 L 180-16 ^1*670-15 I Ł 180-16 ^1*670-15 1L180-16 ^1*670-151L180-16 1*180-16 2*120-15 2*180-16 2*180-16

2*120-15 1*120-15 1*120-15

Obetgurl

mmmmm mmmmm

2*300-18 2*300-13 1*300-18 3*300-18 3*300-1!

2*230-20 1*280-20 1*210-20

l/ertikaten

H H H H H H I

1*150-12 1*150-12 1*150*12 1*150-12 1*150-12 1*150-12 1*150-12 8 L 110-11 8L 110*11 8L110'11 8L110-11 8L100-12 8L90-9 I L M ‘ 150-12 2*180-18 2*180-18 2*180-18 2*180-12 2*150-10 2*100-10

2*180-12

2*670-15 1L 180 -16 2*300-15

2*610-15 1 L 180-16 3*800-15 2*200-16

2 * 670-15 1L 180-16

•15 2*670-15 1L180-16 3*300-15 2 *3 00-16

2*670-15 1L 180’ 16 3*300-15 1*300-16

H H H

l/ertikaten

H H H I

1*150-12 1*150-12 1*1 50-12 1*150-12 1*150-12 1*150-12 8L110-11 8 L 110-11 8 L 110-11 8 L 110-12 8L100-10 8 L S 0 -0 2 *1 8 0 -1 3 2*180-16 2 *1 80-12 2 *1 8 0 -1 2 2*150-10 2*100-10

Dtagonaten

J l H H H H

2 * 6 7 0 - 1 8 1*150-12 1*150-12 1*150-18 1*150-18 1*130-12 1*150-12 2*670-16 1 L 180-20 1 L 130-18 1L100-150-12 1 L 150-1811100-150-12 1L110-11 1L200-100-16 1L 180-16 1 *3 0 0 -1 8 1*520-18 1*520-18 2*5 20-18 2 *5 20-18 2^120-18 1*300-15

2 *2 8 0 -2 0 TT T 1*130-10 . . . r 2*300-16

1L100-10 ADD. O.

■ 2*220-12

___ Diagonaten

H H I T H H H H H ^h

... 1*150-18 1*150-12 1*150-12 1*150-12 1*150-12

1L150-11

1*520-16 1*150-12 1L 150-18 2*520-16 1*150-10

. 1L 80-120-10

1L 150-100-121L150-1ÓÓ-12 1LW-20Ó-16 « # # ( »

■16 2*520-16 2*520-16

1*150-10 T u t

1L80-120-10

E rlelchtert w urde diese EntschlieBung dadurch, daB eine restlose V erw endung der fiir den B lechtrSgerentwurf bereits be- schafften W alzeisen der Briicke und auch d er V erschubbahnen fiir die n eu e Ausfiih- rung moglich w ar — ein Fali der aufier- ordentlichen A npassungsfahigkeit des Stahl- baues an die B edurfnisse der B auherr- schaft.

In A bb. 4 ist der Entw urf III dargestellt, der zur A usfiihrung gekom m en ist. D er U berbau Ist eine B alkenbriicke von 88,032 m Stiitzw eite, zw eigleisig m it einem H aupttragerabstand von 10,75 m. Der G leisabstand ist auf 4,00 m erw eitert, der K riim m ungshalbm esser mit 600 m be- stehen geblieben. Die H aupttrager sind T rapeztrager m it beiderseits nach der M itte hin fallenden D lagonalen, die durch ein unteres Zw ischenfachw erk u n terteilt s in d , so dafl bei 28 F eldern die Q uer- trag er 3,144 m A bstand haben. Infolge der G leiskrum m ung sind die H aupttrager der Aufien- und Innenkurve in d en Stabąuer- schnitten verschieden stark b em essen; ihre S ystem hdhe b etrag t 9,150 m bzw . 9,167 m.

Das M ateriał aller tragenden Teile ist St 52.

Zur A ufnahm e der W indkrafte dienen der o b ere W indverband, der seinen W ind- anteil durch W indportale in der E bene des ersten S tanders abfiihrt, und der u n tere W lndverband, beide m it gekreuzten

Diagonalen. In d er Fahrbahn sind zw ei B rem sverb3nde an­

g eo rd n et u nd eine Fahrbahn- d ehnung in Briickenm itte. Die O bergurte hab en beiderseits B esichtigungsstege, die durch S teigeleitern an den Portal- pfosten zuganglich sind.

Die Q uerschnitte der hauptsachllchsten Konstruk- tionsglieder gehen aus A bb. 5 h erv o r, dic G ew ichte aus Tafel I.

1*150-12 1L100-150-12

Abb. 6.

r7. Aprii 1933* E h r l i c h , Umbau der Ringbahniiberfiihrung zwischen Charlottenburg-W estend und Jungfernheide, Berlin 2 0 1

V ^*n

t/c m 2 t/c m 2

m axtf

t/c m 2

<fM : max a i« % A u B e r e r H a u p t t r a g e r .

2 H auptw indportal

4 — 1 , 2 5 0 — 0 , 7 0 0 — 1 , 9 5 0 3 6

6 — 1 , 3 0 3 — 0 , 7 9 0 — 2 , 0 9 3 3 8

8 — 1 , 1 8 0 — 0 , 8 4 0 — 2 , 0 2 0 4 1 , 6

1 0 — 1 , 1 0 7 — 0 , 9 0 0 — 2 , 0 1 7 4 4 , 6

1 2 — 0 , 9 2 0 — 1 , 0 0 3 — 1 , 9 2 3 5 2 , 2

1 4 — 0 , 2 6 2 — 1 , 0 4 0 — 1 , 3 0 2 —

I n n e r e r H a u p t t r a g e r .

2 H auptw indportal

4 — 1 , 2 7 0 — 0 , 8 8 0 — 2 , 1 5 0 4 1

6 — 1 , 1 3 5 — 0 , 8 7 8 — 2 , 0 1 3 4 3 , 6

8 — 1 , 0 0 0 — 0 , 8 7 2 — 1 , 8 7 2 4 6 , 5

1 0 — 0 , 9 3 7 — 0 , 9 3 7 — 1 , 8 7 4 5 0

1 2 — 0 , 7 0 3 — 0 , 9 7 5 — 1 , 6 7 8 5 8 , 1

1 4 — 0 , 2 1 3 - 1 , 0 1 7 — 1 , 2 3 0 —

In ahnlicher W eise w irkt die D urchbiegung der an den Zwischen- pfosten des H aupttragers angeschlossenen Q uertr3ger auf die H aupt- diagonalen. Q uertr3ger und Zw ischenpfosten bilden oben offene Halb-

A bb. 8.

rahm en, dereń obere Pfostenenden an den H auptdiagonalen elastisch g estiitzt sind. In Tafel III sind auch fiir die H auptdiagonalen die An- teile <jn aus den Stabkraften des H aupttragers und dM aus der H albrahm en- w irkung der Q uertrager gegeniibergestellt.

T a fe l III.

D

«n t/c m 2

d M t/c m 2

max a

t/c m 2

aM: max a

*n %

A u B e r e r H a u p t t r a g e r .

0 - I I — 1,595 — 0,388 — 1,983 19,6

11— 4 + 1,710 + 0,340 + 2,050 16,6

IV— 6 ⁺ 1,745' + 0,368 + 2,113 17,4

VI—8 + 1,610 + 0,416 + 2,026 20,5

VIII— 10 + 1,627 + 0,462 ⁺ 2,089 22,1

X— 12 + 1,530 ⁺ 0,540 ⁺ 2,070 26,1

Y [ T K I / + 1,460 ⁺ 0,597 ⁺ 2,057 29,0

A l i — - 1 4

\ — 1,300 — 0,818 — 2,118 38,7

I n n e r e r H a u p t t r a g e r .

0— II — 1,664 — 0,436 ^— 2,100 20,8

II—4 + 1,630 ⁺ 0,356 ⁺ 1,986 17,9

IV— 6 ⁺ 1,680 ⁺ 0,412 ⁺ 2,092 19,7

VI—8 + 1,615 + 0,440 + 2,055 21,4

V III— 10 + 1,410 ⁺ 0,359 + 1.769 20,3

X— 12 + 1,520 + 0,543 + 2,063 26,3

X I I 1 4 / + 1,193 . + 0,587 + 1,780 33,0

A l i ----1

\ — 0,460 — 0,760 — 0,800 42,3

Die F l e n d e r A G , D iisseldorf-B enrath, hat auch den Entw urf III au sg earb eitet und einen Teil der Lieferung ausgefiihrt. Die w eitere Lieferung und die vollst3ndige M ontage der K onstruktion w urde von der H e i n , L e h m a n n & C o. A G , D usseldorf, zur D urchfiihrung ge-

bracht. (SchluB folgt.)

T a fe l I.

H aupttrager A B

O bergurt . . . . . 94 930 75 422 U ntergurt . . . 108 926 78 386 D lagonalen . . . . 64 566 54 004 Pfosten . . . 49 251 „ 44 877 317 673 kg 252 689

570 362 kg Q u e rtr 3 g e r... 139 687 „ L3ngstr3ger und Schlinger-

v e r b a n d ... 42 542 „ U nterer W indverband . . . 39 199 „ O bcrer W indverband (mit

R i e g e l n ) ... 42 045 „ Fufiweg und G elander . . 24 480 „ B esichtigungstege . . . . 10 294 „ A uflager (Stahlgufi) . . . 26 960 „

*) B w iegt 80 °/0 von A. 895 569 kg

Oberkil Die K onstruktionseinzelhelten bieten nichts

B esonderes; nur die Riicksicht auf die V erwen- dung der schon fiir den Entw urf II beschafften M aterialien hat zum Teil zu einer von der iiblichen abw eichenden A nordnung von M aterial- stOBen gefiihrt, z. B. bei den Q uertragersteh- blechen (Abb. 6). Ein H auptknotenpunkt der H aupttrager ist in Abb. 7 w iedergegeben, die StahlguB auflager in Abb. 8. Sie erhalten einen gróBten Auflagerdruck von:

Standige L a s t ... 2 6 6 1 V erkehrslast . . . . 533 • 1,30 = 6 9 4 1 960 t.

Die statische B erechnung w urde fur Lasten- zug „N “ der D eutschen Reichsbahn durch- gefiihrt. Die H aupttrager - G urtkrafte w urden erm ittelt u n ter B enutzung von O. K o m m e r e l l und B. S c h u l z „Einflufi der FliehkrSfte auf E isenbahnbriicken*, Berlin 1925, Wilh. Ernst &

Sohn.

Bei der B em essung der P fostenąuerschnitte er­

gab sich ein w esentlicher Einflufi aus der von der “ V erkehrslast verursachten D urchbiegung der Q uer-

trSger. Um diese B eanspruchung herabzudriicken, w urden auch die Q uerriegel des oberen W ind- verbandes biegungsfest ausgebildet und in

den Ecken steif an die Pfosten angeschlossen, so dafi diese jew eils mit ihrem Q uertr3ger und oberen V erbandriegel einen V ollrahm en bilden (Abb. 13). Doch auch hierbei w irkt sich der A ntell der Q uertr3ger- durchbiegungen an der B eanspruchung der Pfosten noch mit 36 bis 58°/o der HOchstbeanspruchung aus. In Tafel II ist zusam m engestellt, w eiche A nteile (d an der HOchstbeanspruchung der Pfosten die N orm alkrafte aus

\ są isi / V --- 1'--

Ko)! i i

/ r*i -o?v' V

dem H aupttragersystem haben und w elchen A nteil j der Q uertr3ger hat.

T a fe l II.

die E inspannung

i* w -11 uwf-m-i

2 * 1 7 0 - 1 2

2$ SIO

-13

160-20

110-211

Lagerbock

202

A lle R ech te v o rb e h a lte n .

Schaden an m assiven B auw erken .

Von Reichsbahnoberrat L e o p o ld , W uppertal-Elberfeld.

(Schiufi aus H eft 11.)

Das Bauwerk ln Abb. 16 u. 17 Ist eine gewOlbte Eisenbahniiberfuhrung g etragen und ern eu ert w erden. Die alten eisernen O berbauten der ein- von l l ,6 0 m Lichtw eite iiber eine verkehrsreiche stadtische Strafie. Aus gleisigen Strecke bestanden aus parallelgurtigen zw eiteiligen St3nderfach- dem klaffenden R1B herausfallende Steine und tiber 1 m lange E isgebilde w erktragern mit G egendiagonalen und unten lieg en d er F ahrbahn, die durch gefahrdeten den V erkehr. Die angelegten Z em entbander lieBcn erkennen, B lcchtrager mit obenliegender Fahrbahn ersetzt w urden. Dic A usw echslung geschah in der bekannten W eise mit Hilfe von Portalkranen. Fiir jed e O ffnung w urde der neue O berbau auf den alten gefahren, hochgezogen und nach seitlicher A usschiebung des alten O berbaues an dessen Stelle abgelassen. V orher m ufiten die n euen Lager fertiggestellt sein. H ohenunterschied zw ischen O berkante alter A uflagersteine und Auf- lagerebene der neuen E isenbetonbanke 1,10 m, so daB das alte M auerw erk von O b erkante alter Auf­

lagersteine auf fast 2,00 m Tiefe beseitigt w erden mufite, um die n eu e Bank h erstellen zu kOnnen.

Da die alten H aupttrager einen A bstand von 5,26 m, die n euen einen solchen von nur 2,50 m hatten, w are dieser A usbruch u n ter den im Be- triebe befindlichen alten O berbauten zw ischen den Innenkanten der 1,10 m breiten alten A uf­

lagersteine an sich mOglich g e w esen , konnte aber w egen des schlechten Z ustandes des M auerw erks nicht gew agt w erden. Man w ar daher gezw ungen, um den Pfeilerkopf fiir die neuen Lager um- gestalten zu k o n n en , die alten O berbauten auf hOlzerne BOcke ab zu stiitzen , fiir die im Flufi- b e tt b esondere F undam ente herzustellen waren.

Auch die alten O berbauten muBten fiir diese einstw eilige A uflagerung verstarkt w erden. Das durch die F ugen der A bdeckplatten eindringende W asser h atte den MOrtel des Pfeilerschaftes ganzlich zerstOrt. Auch hier konnten die Steine m it der H and aus ihrem M O rtelbett herausgenom - m en w erden. Erst im unteren Telle des Pfeilers nahm die M auerw erksfestigkeit w ieder zu, da hier das B indem ittel des MOrtels noch nicht v011ig aufgelOst war.

Das Bauwerk in Abb. 20, 21 u. 22 w urde im Jahre 1932 vollst3ndig erneuert. Es w ies besonders starkę Schaden an den W iderlagern, Stirnen der OewOlbe und S tirnm auern auf. Die W iderlager w aren erheblich ver- druckt (Abb. 22). Das M auerw erk w ar derartig zerm iirbt und zerfallen, dafi iiberhaupt kein innerer H alt m ehr vorhanden w ar u nd v011ige B eseitigung un d N eubau b ei der vollst3ndigen L ockerung des G efiiges notig w urde.

Auch hier h an d elt es sich um eine eingleisige Strecke. Damm und Bau­

w erk w aren ab er bereits fiir das zw eite G leis vorh an d en , so dafi es mOglich

Abb. 16. Abb. 17.

dafi der RiB sich standig verbreiterte. Auch hier ist A bhilfe dadurch geschaffen w orden, dafi das GewOlbe freigelegt, der RiB geschlossen und durch eine m it d er S tirnm auer in einem GuB hergestellte, vorschrifts- maBig isolierte E isenbetonschale zusam m engehalten w urde. N aturlich ist die H erstellung solcher V erstarkungsgew ólbe iiber alten vorhandenen GewOlben nur mOglich, wenn die nOtige BauhOhe zur V erfiigung steht.

Bei der A usw echslung elserner O berbauten w erden die fruheren A uflagersteine in E isenbetonauflagerbanke um gew andelt. D abei ist es oft erforderlich, das M auerw erk von Pfeilern und W iderlagern w egen seines schlechten Z ustandes tlefer abzubrechen, ais es fiir die H erstellung der BSnke nOtig w3re. Auch die VorkOpfe von in FluBI3ufen steh en d en Pfeilern sind oft durch das strOmende W asser stark m ltgenom m en. B esonders dic

A bb. 18.

Zone, innerhalb dereń der W asserstand haufig w ech selt, ist gefahrdet.

W ir haben PfeilervorkOpfe bis auf die Fundam ente herunter erneuern miissen. Zu diesem Behufe mufiten Spundw 3nde geram m t oder Fange- dam m e gezogen w erden. Abb. 18 zeigt die Vorkópfe zw eier Pfeiler, die beim A bbruch vollst3ndig auseinander fielen. In einzelnen Failen w aren nicht nur die VorkOpfe, sondern die ganzen Pfeiler abzubrechen und w iederherzustellen. Der P feiler in Abb. 19 mufite bis zum Sockel ab-

Abb. 19.

war, durch seitliche V erschiebung des B etriebsgleises das n eue Bauwerk in zw ei H alften herzustellen. G ew ahlt w urde fiir diesen Fali eine Walz- tr3gerdecke in Beton. Die D eckenhalfte fiir das spatere zw elte G leis b lcib t vorl3ufig zuriick.

Abb. 23, 24 u. 25 sollen zeigen, dafi Schaden der bisher geschilderten Art bei den m assiven Bauw erken auch erhebliche unm ittelbare G efahren in sich bergen. Von d er Stutzm auer in Abb. 23 lOste sich plOtzllch ein

J a h r g a n g l l H e ft 15

7 . A prł! 1933 L e o p o l d , Schaden an massiven Bauwerken 203

grofies Stuck und stiirzte h e ra b , gliicklicherw eise in einen einspringenden verkehrsarm en W inkel des S trafienzuges, so dafi kein U nfall entstand. Die U ntersuchung ergab, dafi beinahe das ganze vordere M auerw erk der Stiitzm auer lose war. Die M auer w ar bei der fehlenden Riickendichtung vom W asser d urchfeuchtet, der MOrtel allm ahlich zer­

stOrt. Durch die Einw irkung des F rostes auf das nasse M auerw erk platzte mit der Z eit eine 40 bis 50 cm dicke Schale von dem BaukOrper a b , die im m er m ehr ihren H alt v erlo r, zum al fur die V erblendung B inder nur ganz unzureichend ver- w en d et w aren. Das lose M auerw erk w urde ab- geschlagen und die F lucht der M auer einschliefi- lich F undam ent um 75 cm vorgezogen. D ie alte V erblendung ist m it Riicksicht auf das A ussehcn u n ter en tsprechender Zugabe von Bindern w ieder v erw en d et w orden. Der Zw ischenraum zwischen dieser V erblendung und der alten M auer w urde mit B eton ausgefiillt, w obei der Anschlufi mit besonders diinnfltissigem M ateria! hergestellt w urde, um eine mOglichst innige V erbindung des alten und neuen Teiles zu erreichen, aufierdem etw aige freie Fugen und H ohlraum e gut aus- zufiillen. Der obere Teil der M auer, dessen MOrtel v011ig v erro ttet w a r, mufite auf 2 m Tiefe in voller Starkę ern eu ert w erden. G leichzeitig ist auf diese Tiefe auch Riickenisolierung ausgefiihrt w orden; von einem D ichtungsaufstrich auf die

g anze Riickcnfiache mufite w egen zu hoher Kosten abgesehen w erden, da die M auer auf ihrer H interseite vollstandig hatte freigelegt w erden miissen.

Bei dem gew ólbten Bauwerk mit zwei Ó ffnungen von je 6,66 m Liclit- w elte (Abb. 24) trat durch A bfrieren der aufieren Fiachen von Stlrnm auer und GewOlbe infolge der F euchtigkeit des M auerw erks ebenfalls Schalen- b ildung ein, so dafi elnes Tages grofie Teile dieser Fiachen herunterfielen.

In Abb. 25 ist das GewOlbe bereits w ieder mit V erzahnung versehen, um den durch Frost abgesprengten Ring (vgl. auch Abb. 11 rechts) w ieder im V erband einwOlben zu kOnnen. D ieses Bauw erk ist nach W iederinstand- setzung des M auerw erks ebenfalls vorschriftsm afiig von oben gedichtet w orden, was leicht mOglich war, da der U nterbau der elnglelsig betriebenen Strecke bereits fiir das sp atere zw eite G leis vorhanden war.

A ltere Briicken m it W alztragerdecken in Beton, die zu den eisernen Briicken gehOren, haben off keine Bew egungsfugen. S tatt der Q uer- b ew ehrung sind die friiher iiblichen A nkerschraubenbolzen mit Kopf und M utter zur W ahrung des Tr3gerabstandes eingezogen, und zw ar m eistens nur iiber den Auflagern, bei grOfieren Stiitzw eiten vielleicht noch einm al in Briickenm itte und dort vielfach auch nur in den aufieren Tragerfeldern.

Man sieht d ah er nicht selten, dafi sich z. B. zwischen den G leisen einer

Abb. 21. Abb. 22.

Q uerrissen durchzogen. Nicht selten ist der U bergang von den Wider- lagern zur D ecke durch kraftige H ohlkehlen g e b ild e t, die naturgem afi durch und durch gesprungen sind. Aus allen diesen Rissen tropft w egen der zerstOrten Isolierung das W asser herab und bildet auch hier kleine T ropfsteinhangesaulchen. Durch das R ostw asser und den ausgelaugten Kalk entstehen grofie Flecke und A usbliihungen, so dafi das G anze einen recht hafilichen und vernachlassigten Eindruck macht. Abb. 26 zeigt die U ntersicht einer solchen W alztragerdecke. H ier fielen d auernd Stiicke des Putzes herunter, so dafi die untere Schicht ganz abgeschlagen w erden mufite, um G efahren fur den Strafienverkehr zu verm eiden.

W ir haben von diesen W alztragerdecken in Beton bislang nur ganz w enige dichten kOnnen. W egen dringenderer Sachen mufi man diese A rbeiten im m er w ieder zuriickstellen, w obei man dam it rechnet, das ja die eisernen Trager die eigentliche Tragkonstruktion sind. Der Rost zerstOrt aber bei der standigen D urchfeuchtung und bei der Z utrittsm óglichkeit der Luft allm ahlich auch diese Trager. Bei den Instandsetzungsarbciten an solchen Bauw erken haben w ir fehlende Bew egungsfugen nachtraglich vor der N euisolierung angeordnet. Man w ird oft vor der Frage stehen, ob m an nicht den Beton solcher Decken ganz herausschlagen und eine d er h eu te ais zweckmafiig erkannten Q uerbew ehrungen einbringen soli.

Abb. 23.

Die dadurch sehr erheblich steigenden Kosten w ird man aufw enden miissen, wenn die W alztragerdecken Innerhalb d er G leisstreifen selbst noch w eitere starkere Langsrisse zeigen. D iese Risse lassen darauf schliefien, dafi die Trager eines G leisstreifens sich ungleichm afiig durchbiegen, so dafi die G efahr des Reifiens ein er neu aufgebrachten Isolierung vorliegt, w enn man den Z ustand b esteh en lafit. Am unregelm afiigsten ist die R issebildung in W alztragerdecken, auf denen nicht parallele G leise, sondern Abb. 20.

zw eigleisigen Strecke ein geradlinig v erlaufender scharf ausgepragter starker Rifi g eb ild et hat, ebenso oftm als zw ischen G leis und B ahnsteigkanten bzw.

aufieren Fuflwegen. A ber auch innerhalb der Streifen, die das G leis tragen, findet man parallel zum G leis laufende Risse. D er P utz unter den Trager- flanschen ist vielfach lose, da das um die Tragerflansche zw ecks besseren H aftens des Putzes herum gelegte D rahtgew ebe durch Rost zerstOrt ist.

Die U ntersichten der D ecken sind daher noch von zahlreichen Kreuz- und

. DIE BAUTECHNIK

z u 4 L e o p o l d , Schaden an masslven Bauwerken F a c h s c h rift f. 0. g e s. B a u ln g e n ie u rw e sen

Abb.

W elchenverbindungen liegen. Der V erfasser halt es fur zweckmafiig, den abgeschlagenen P utz auf den unteren TrSgerflanschen b e i W e g e - u n d S t r a B e n u n t e r f i i h r u n g e n nicht w ieder aufzubringen. Um die Flansche mflfite sonst w ieder M aschendraht herum gelegt w erden. Trotzdem liefie es sich wohl kaum yerm eiden, dafi die glatt geputzte D ecke bald w ieder ein unschOnes Bild zeigt, da ja, w enn man die D ecke zwecks Einbringung einer Q uerbew elirung nicht vollstandig zu erneuern braucht, feinere Langs- spriinge innerhalb der G lelsstreifen sich doch sofort w ieder Im Putz zeigen, auch die Putzschicht u n ter den Flanschen mit dem D eckenbeton nicht aus einem Gufi h erg estellt ist und deshalb mit ihm keine innige Ver- b ind u n g eingeht. Bei E i s e n b a h n u n t e r f u h r u n g e n , besonders bei sehr schiefen, langgestreckten, tunnelartigen K reuzungsbauw erken, aus denen die Rauchgasc schw er abziehen, kann man dagegen die unteren Flansche w ieder in Putz hiillen. Etwa w ieder en tsteh en d e Risse und Sprunge im Putz treten bei diesen B auw erken fflr das A ugc auch w eniger in Erschelnung.

Wir w ollen aber auch bei diesen D ecken einen V ersuch m it dem Frei- lassen d er Flansche machen, indem w ir sie m it einem Bitumen-Aufstrich- m ittel schutzen. Bei der Strafienunterfuhrung ln Abb. 26 sieht man Rund- eisen u n ter den Flanschen zu Tage treten. Es h an d elt sich hier aber nicht um eine Decke, bel der statt d er A nker eine neu ere Q uerbew ehrung verw en d et w orden ist, b esteh en d aus kreuzw eis zw ischen den einzelnen Tragern angeordneten Rundelsen. Die Rundelsen sind vielniehr nur ganz kurze Stiicke, die um die unteren Flansche herum gebogen sind, um dem D rahtgew ebe einen besseren H alt zu geben. Sie konnen daher leicht entfernt w erden, so daB die T ragerflansche nicht eingeputzt zu w erden brauchen, was bei dem V orhandensein von kreuzw eis angeordneten Bflgeln erforderlich sein w iirde. Es b leib t eben von Fali zu F ali zu prflfen, w elche A rbeiten man bei der N euabdichtung von W alztragerdecken mit ausfiihren kann, um das Bauw erk auch ais solches zu verbessern.

Beim N e u b a u von Brflcken m it W alztragerdecken in B eton flber W ege und StraBen lassen w ir die unteren Flansche grundsatzlich frei. Bei den Bauten fflr das drltte und vierte G leis K oln—D usseldorf— D uisburg sind zahlrelche solche B auw erke ausgefiihrt. A bb. 27 zeigt die U nter- fiihrung einer breiten stadtischen Strafie in D usseldorf. D er Beton zwischen den Tragern tritt m ehrere Z entlm eter gegen die U nterkante der Flanschen

Abb. 25.

zurflek. D ie ganze D ecke w ird dadurch aufierordentlich belebt, zum al die U ntersichten der Flansche farbig m it O lfarbe gestrichen sind. Aller- dings w ird die H erstellung der Q uerbew ebrung etw as teu rer, da die unteren Rundelsen durch die TrSgerstege hindurchgefiihrt w erden mflssen.

In diesem Aufsatze diirfen die T u n n e l nicht unerw flhnt bleiben. Der Zahn der Zeit nagt seh r stark an diesen B auw erken. Beim B egehen oder B efahren m it dem Profilw agen gelegentlich der Prfifungen zeigt sich, dafi groBe Strecken der Tunnel vo!lstandig naB sind. Das W asser lauft an den W anden herab oder tropft auch oben vom GewOlbe heru n ter. Es gibt im W inter zu E isbildungen im G leis Anlafi, die stellenw eise so stark sind, dafi sie in das Lichtraumprofil hineinwachsen* und von Zeit zu Z eit e n t­

fernt w erden m iissen. Man sieht A usbauchungen und V erdruckungen der GewOlbe und W iderlager. Man stellt fest, dafi der MOrtel aus den Fugen leicht entfernt w erden kann, da er nicht trocken und fest, sondern nafi und plastisch ist. Die Stelne sind ebenfalls verw ittert und angegriffen.

D ie H auptursache dieser E rscheinungen ist w ied er die fehlende Isolierung.

Das W asser hat das T unnelm auerw erk vollstandig durchfeuchtet. Ver- schlim m ernd w irkt, daB es sich m eist nicht um Tunnelfeuchtigkeit handelt, sondern dafi das W asser aus dem Berg kom m t und vielfach durch Kalk- arm ut angreifend oder durch Sauren und Salze chem isch zersetzend b e ­ sonders auf den MOrtel w irkt. Vom Inneren des Tunnels h er zerstóren die Rauchgase und der Frost allm ahlich das nasse M auerwerk. V erfasser m ochte hier den A ufsatz von Prof. F r e v e r t , V erk. W oche 1929, H eft 45, in E rinnerung bringen. W enn man gesehen hat, w ie nach siarken Regen- fallen, besonders bei geringer O b erlag eru n g , das W asser aus den aus- gew aschenen Fugen von W iderlagern und GewOIben lan g erer Tunnelteile hervorsprudelt, w ie in den W iderlagern ganz plótzlich Ausbrflche des M auerw erks eintreten, ahnlich Abb. 23 u. 24, w ie bei der E rneuerung solcher verseuchter T unnelstrecken der alte MOrtel w egen seines zerstOrten Binde- m lttels das Sondiereisen w iderstandslos eindrlngen lafit und ais diinnbreiige schlam m ige M asse, nur aus Sand, erdigen und lehm igen V erw ltterungs- erzeugnissen und W asser b esteh en d , beim Stochem m it dem Eisen heraus- ąuillt, so kann man Frevert nur zustlm m en. Die bisherigen U nterhaltungs-

Abb. 27.

J u l i r g a t i g l l H e ft 15

7. A p rll 1933 L e o p o l d , Schaden an massiven Bauwerken 205

und E rneuerungsarbeiten stehen nicht im richtigen V erhaltnis zu den ruckstandigen Schaden.

Die R eichsbahndirektion W uppertal hat 850 gew óibte Brucken und 540 W alztragerdecken in Beton zu unterhalten. Dabei sind nur die Bau- w erke iiber 3 m Licht- oder Stiitzw eite g ezahlt, und zw ar jed es Bauwerk nur einm al, ohne Rticksicht auf die Zahl der O ffnungen. An Tunneliange sind 32 km vorhanden. In der kom m enden Zeit miissen erhebliche M ittel zur E rhaltung dieser B auw erke aufgew endet w erd en , da Zahl und

U m fang der Schaden von Ja h r zu Jah r sich vergróBern. Tróstlich ist dabe:

nur, dafi man neben vollig abgangigen auch noch g u t erhaltene Bauwerke desseiben A lters findet. H ier rachen sich die Siinden beim Bau: schlechte H erstellung des M auerw erks und unzw eckm afiige Z usam m ensetzung und V erarbeitung von M órtel und Beton. Bei abgangiger Isolierung werden dichte B aukorper eine erheblich iangere L ebensdauer haben ais solche, in die das W asser in zahlreiche gróBere und kleinere Spalten und H ohlraum c ungehindert eindringen kann.

A lle R echte v o rb e h a lte n .

N euere V erfahren in der A n alyse und V o rh ersa g e von B au w erk setzu ngen .

Von R egierungsbaum eister Sr.=3itg. A. S c h e id ig , Freiberg i. Sa.

(SchluB aus H eft 12.) 5. Die S etzung b esteh t bekanntlich aus zw ei T eilen:

a) S etzung infolge Zusam m endriickung (d. h. V erdichtung, A bnahm e des Porenvolum ens, Z unahm e der relativen Dichte) des U nter- g rundes und

b) S etzung infolge seitlichen A usweichens (Form anderung durch Quer- streckung bei gleichbleibendem Volumen).

Die neueren V ersuche haben die G róflenordnung dieser beiden A nteile erkennen und ihre A bhangigkeit von der FiSchengróBe feststellen lassen.

In Abb. 10 erfahren die drei starren Platten dl , d2, d3 an der Oberflache

P ip p a s 19) hingew iesen hat. Das von der D egebo in A usarbeitung be- findliche dynam ische Baugrundpriifverfahren verspricht in solchen Failer ein w ertvolles w eiteres H ilfsm ittel zur B ew ertung des Sandbodens zu w erden.

8. O ber den EinfluB w echselnder G rundw asserstande auf die S etzunger von Sand und iiber den EinfluB des G rundw assers auf die G renzbelastung ist noch nichts G enaueres bekannt. Theoretisch sollte die G renzbelastung bei steigendem G rundw asser dem A uftrieb entsprechend abnehm en. So w eit Y ersuchsergebnisse vorliegen, w idersprechen sie sich noch, system a -d,-

a -An/e/i des seitlichenAusneidiens i i i * Antoi der Iferdichlung rnimim

a) OJ

- -50cm—

C)

2ji0

1 r

tOOcm

Abb. 10. EinfluB von Fiachengrófle und G riindungstiefe auf die S etzung starrer Platten auf Sand und A nteile von seitlichem A usw eichen und von

V erdichtung an der Setzung.

die Setzungen s Ł, s2 und sa, in der G riindungstiefe t/d die Setzungen s / , s2' und s3'. Die Setzungen nehm en mit d er FlachengroBe z u , mit der G riindungstiefe ab. Bei der kleinen P latte dl an der O berflache ist der A nteil at des seitlichen A usw eichens sehr groB, der Anteil infolge Kom pression gering. Bei der grofien P latte d3 kehrt sich das V erhaitnis um , die Seltenausw eichung (Anteil a 3) ist gering, die K om pression (An­

teil b3) grofi. Mit zunehm ender G riindungstiefe verschw indet der Anteil des A usw eichens im m er mehr.

,-70m J5kg/cm2 3 -

Abb. 12.

EinfluB von Fiachengrófle und G riindungstiefe auf die Sohldruckverteilung unter starren Kórpern auf Sand.

Z) Kompression (/oser Sond;

Ausmichen) kleine Pressungen)

Abb. 11.

G rundform en der O berfiachenverform ung bei órtlicher B elastung.

6. Die neuen E rkenntnisse iiber die F orm anderungen erkiaren auch m anche E rscheinungen der S o h l d r u c k v e r t e i l u n g u n ter s t a r r e n P latten noch b esser ais bisher. In Abb. 11 sind die drei H auptform en der O ber- flachenverform ung dargestellt. Nach Abb. 12 andern sich die Sohldriicke mit der Fiachengrófle und der G riindungstiefe. Die Form en a, b, c sind g e m e s se n 18), die Form en d und e v erm u tet17), die Form / ist unter einem Bruckenpfeiler von d e r R eichsbahn18) gem essen w orden. Nur wenn die Seitenausw eichung also eine grofle Rolle spielt, treten M ittenspitzen in d er Sohldruckverteilung ein.

7. Bei einer Erschiitterung der F undam ente durch M aschinen oder V erkehr sind die Setzungen gróBer ais bei statischer B elastung, worauf

16) K ó g l e r - S c h e i d i g , D ruckverteilung im Baugrunde. IV. Spannungs- verteiiung an der Sohlfiache von G riindungskórpern. B autechn. 1929,

H eft 52.

ł7) S c h e i d i g , Baugrundforschung und F undlerungsw esen. Baulng.

1932, H eft 24 bis 26.

1S) B u r g e r , Bau der neuen Rheinbriicke bei Ludw igshafen (Rhein)—

M annheim . Bautechn. 1932, Heft 45, S. 599. Es w are verfriiht, aus diesen M essungen w eitergehende Schlufifolgerungen zu ziehen, da infolge der Senkkastenschneiden und des starkeren Schw indens des K am m erbetons in d er M itte gegen die Enden -eine Entlastung der M itte und Zusatz- b elastu n g am Rande eintreten mufi. Trotzdem ist bei grófierer G riindungs­

tiefe m angels A usw eichm óglichkeit eine U m kehr der SohIdruckverteilung un ter starren Kórpern gegeniiber O berflachenbelastungen zu erw arten, auch b ei S andbóden. Rechnerisch w erden sich die R andspitzen aber im voraus kaum jem als erfassen lassen.

tische V ersuche liegen iiberhaupt noch nicht vor. O ber die Setzungen sollen die im G ange befindlichen V ersuche der D egebo Aufschliisse geben O ber Setzungserscheinungen im Zusam m enhang mit Grundwasserab- senkungen vgl. K y r i e l e i s - S i c h a r d t 20) und K ó r n e r 21).

Zusam m enfassend ist festzustellen, dafi es in praktischen Fallen dei Setzungsanalyse in crster Linie auf die F eststellu n g der Lagerungsdichtc des Sandes ankom m t. Denn w ahrend sich eine L astplatte von 300 cm Durchm. vlelleicht 2- bis 5 mai soviel setzt ais eine solche von 30 cm Durchm. auf gleichem Sande, setzen sich b eid e Flachen auf sehr lockererr Sande je etw a 10- bis 2 0 mai so viel ais auf seh r dlchtem Sande.

V e rfa h re n z u r B e stim m u n g d e r L a g e ru n g s d ic h te v o n S an d . a) U nm ittelbares V erfahren.

1. D ie E r m i t t l u n g d e r F e s t w e r t e e0 u n d «n)|n

ist bisher noch nicht genorm t w orden. Die B estim m ung der .lo ck erste r L agerung” geschieht entw eder dadurch, daB man den Sand lose in einen graduierten Standzyiinder von 4 bis 5 cm Durchm. einlaufen laflt und aus V olum en V und Gewicht G die Porenziffer erm ittelt:

2,65- ■y G

V und 2,65 das spez. G ew icht des Quarzes), oder man lafit einen ( / =

Blechwiirfel (oder ein ahnliches geeichtes Gefafi) voIlaufen, gleicht a t und w iegt. Beide V erfahren sind aber eben noch nicht g en o rm t; m ar erhalt je nach d er V ersuchsdurchfiihrung und d er V ersuchsperson mehi oder w eniger schw ankende W erle. D er V erfasser erhielt W erte f0 fiii verschiedene Sande und K iesę zw ischen 0,70 bis 1,00.

Das V erfahren zur B estim m ung der „ d i c h t e s t e n L a g e r u n g “ ist ebenfalls nicht genorm t. D urch E instam pfen nassen Sandes in den Stand- zylinder kann man noch nicht die dichteste Lagerung erhalten. Beim

19) O ber die Setzungen und D ichtigkeitsanderungen bei Sandschiittungen infolge von Erschiitterungen. Berlin 1932, Verólfentl. d. D egebo, H eft 2,

20) G rundw asserabsenkung bei F undierungsarbeiten. Berlin 1930.

21) B odensetzungserscheinungen bei G rundw asserabsenkungen. Bau­

techn. 1927, S. 614.

206 S c h e i d i g , N eu ere Verfahren in der Analyse un d Vorhersage von Bauwerksetzungen F a c h s c h rirt t. d . g e s. B a u ln g e n le u rw c sen

EInstampfen getrockneten Sandes in eine Flasche m it engem H als w urden kleinere W erte fiir *|n|n gew onnen. Die Tatsache, dafi in der N atur Sande vorkom m en, b ei denen die Porenziffer kleiner ist ais die im Laboratorium erm ittelte „dichteste Lagerung* bew eist, daB es nicht leicht ist, zu- veriassige W erte fiir f mln zu erhalten. Durch N orm ung des V erfahrens kOnnten aber diese U nsicherheiten b eseitig t w e rd e n 22). Fiir *mln w urden fiir verschiedene Sande W erte zwischen 0,45 und 0,65 erhalten. Das

V erhaltnis . __e

f 0 m in

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gib t ein MaB fur die V erdichtungsfahigkeit des Sandes, die bei Natur- sanden in der Regel zw ischen 0,5 und 0,7 liegt.

2. E r m i t t l u n g d e r P o r e n z i f f e r e v o n S a n d a u f n a t t i r l i c h e r L a g e r s t a t t e .

D ieses Problem ist noch nicht einw andfrei gelOst. W ahrend bei Ton ohne Schw ierigkelten ungestOrte B odenproben aus Probegruben und aus BohrlOchern entnom m en w erden kOnnen, ist das b e l Sand nicht ohne w elteres mOglich, und es ist die Frage, ob es je moglich sein w ird, da lockerer Sand schon bei vorsichtigen Eingrlffen leicht seine S truktur andert und sich verdlchtet, w ahrend dichter Sand sich auflockert.

Am eh esten ist die unm ittelbare B estim m ung von t noch in P r o b e ­ g r u b e n mOglich, w enn der Sand leicht bindig und etw as feucht ist, so daB Probew urfel ausgestochen w erden oder kleine Bohrungen hergestellt w erden kOnnen, dereń V olum en gem essen und Inhalt gew ogen w ird. Bei sehr feinem Sand genugt nach D urchnassung die O berfiachenspannung des W assers, um dem Boden geniigende (scheinbare) Kohasion zu ver- leihen, so daB er sich schneiden laBt. Bei K icssanden versagt auch das.

H ier kann man zur V olum enbestim m ung kunstliche V erfestigungshilfsm ittel zu Hilfe nehm en.

Um ein Bild iiber die w echselnde D i c h t e D des Sandes im g e ­ s a m t e n B o h r p r o f i l nach d er Tiefe zu erhalten, muBten ungestOrte Proben zur V olum en- u nd G ew ichtsbestim m ung auch aus dem B o h r l o c h entnom m en w erden kOnnen. Dazu sind w ir iiberhaupt noch nicht in der Lage.

Die unm ittelbaren B estim m ungsverfahren fiir e sind also in Schiirfen n ur um standllch und schw ierig, ln BohrlOchern iiberhaupt nicht ausfiihrbar.

W ir s i n d d a h e r g e z w u n g e n , f a s t ln a l l e n F a l l e n m i t t e l b a r e V e r f a h r e n a n z u w e n d e n , u m e in B il d i i b e r d i e L a g e r u n g s d i c h t e d e s S a n d e s z u g e w i n n e n .

b) M ittelbare V erfah rcn .

Ais m ittelbare V erfahren sind in e r s t e r Linie P robebelastungen aller Art an zu seh en , sow ohl statische ais dynam ische, lotrechte ais w aagcrechte, solche m it ebenen und konischen, m it groBen od er kleinen Probelastfiachen an der O berfiache, in der Tiefe oder im Bohrloch. In z w e i t e r Linie sind einfache P roben m it Sondierslange, B eobachtung des w echselnden A rbeitsfortschrittes beim Bohren je nach der Dichte, Probe- ram m ungen von Pfahlen m it S etzungsbeobachtungen des um gebenden G elan d es und ahnliche H ilfsm ittel anzusprechen.

In allen Fallen lieg t die Schw ierigkeit darin, von dem Beobachtungs- ergebnis den O bergang auf die Zlffern fiir e bzw. D zu finden. Die V erfahren besitzen d ah er zum grofien Teil — vorlaufig w enigstens — m ehr relatlven ais absoluten W ert, indem sie w ohl A nderungen in der Dichte anzuzelgen vermOgen, ab er nicht ein MaB fiir die D ichte selbst g e b e n 23). Eines der w lchtigsten Ziele der Baugrundforschung liegt des­

halb darin, diesen O bergang von irgendeinem Probebelastungsverfahren auf das MaB fiir die relative D ichte D zu finden bzw . eine A pparatur zu entw ickeln, die es g estattet, die Lagerungsdichte des Sandes m ittelbar, aber zuverl3ssig zu bestim m en. In den letzten Jahren sind zw ei solche A pparaturen entw ickelt w orden: die Spiilsonde nach Terzaghi und der B ohrloch-S eitendruck-A pparat nach KOgler, auf die w eiter unten ein- gegangen w erden soli. Z uerst w ollen wir auf die B eziehung zwischen einfachen P robebelastungen an der O berfiache bzw . an der B augruben- sohle und D kurz eingehen.

1. D ie E r m i t t l u n g v o n D d u r c h g e w O h n l i c h e P r o b e - b e l a s t u n g e n .

V erarb eitet man sam tliche in der L iteratur verOffentlichten P ro b e­

b elastungen auf Sand und Kies (iiber 20 Falle) sow ie die eigenen E rfahrungszahlen von ausgcfiihrten P robebelastungen (etwa 10 Falle) und die im Laboratorium gew onnenen Erfahrungszahlen, so kann man folgende Beziehungen auf em pirisch-statistischem W ege finden:

22) Zwischen den Erdbaulaboratorien in Cam bridge (Mass., U SA.), F reiberg (Sa.) und Wien ist eine V ereinbarung angebahnt. O ber dic ,re la tlv e Dichte* s. T e r z a g h i , Erdbaum echanik, S. 12.

23) N achdem h eu te fast jed er Ingenieur P robebelastungen nach eigenem Rezept ausfiihrt und dabei FiachengrOfle, Fiachenform , Belastungs- geschw indigkeit, G riindungstiefe, F orm anderungsm essung usw. verschieden a usfallen.ist derW ert aller dieser P robebelastungen iiberhaupt problem atisch.

Fiihrt man die P robebelastung an der O berfiache oder in geniigend grofier B augrube m it einer starren P latte von 1000 cm 2 (3 1 ,6 -3 1 ,6 cm bzw . 35,7 cm Durchm.) aus und bezeichnet m it s cm die Einsenkung, mit p0 kg/cm 2 die m i t t l e r e B odenpressung , m it c = kg/cm 3 die m ittlere B ettungszlffer des S an d es, bezogen auf die erw ahnte starre P latte, so findet man folgende B eziehungen fiir verschiedene Sandboden:

Fiir natiirliche S ande ergibt sich:

L a g e r u n g Relative Dichte D

B ettungs­

ziffer c kg/cm 3

S etzu n g in mm fiir 1 kg/cm 2

B elastung

dicht sehr dicht ziem lich dicht

1,00 bis 0,85 0,85 . 0,70

> 1 5 , 0 15,0 bis 7,5

< 0 ,6 6 6 0,666 bis 1,33 m ittel m ittelfest

m ittellocker

0,70 „ 0,55 0,55 . 0,40

7,5 „ 3,0 3,0 „ 1,25

1.33 „ 3,33 3.33 „ 8,00 locker ziem lich locker

seh r locker

0,40 , 0,25 0,25 „ 0

1,25 „ 0,4

< 0 , 4

8,00 . 25,00

> 2 5 , 0 Diese Z ah len , die in Abb. 13 u. 14 zusam m en mit anderen Sandarten aufgetra- g en w urden, sind grobe Mlt- telw erte und dienen nur ais O rientierung fur die GrOBen- ordnung der zu erw artenden S etzung einer Probelastfiache bzw . dereń B eziehung zur L agerungsdichte. Die U nter- schiede zwischen den ver- schieden charakterislerten Sandarten sind halb empi- risch gefunden und zeigen, dafi aufier der „relativen Dichte* auch noch andere U m stande (G ehalt an Ton, F euchtigkeitsgrad, innere Rei­

b u n g usw.) die Setzungen b eeinflussen.

Die m it einer P ro b elast­

fiache erm lttelten Setzungen sind noch keinesfalls die zu erw artenden B auw erksetzun­

g en ; aus zw ei G riinden noch nicht:

1. nehm en die Setzungen m it der FiachengrOBe zu (Abb. 8b);

2. pruft m an z. B. mit der 35 - cm - Durchm.- P latte w egen der rasch zunehm enden D ruckverteilung nur eine Schicht von 2 bis 3 ci, d. h. 0,7 bis 1 m Tiefe, w ahrend die B auw erksetzungen noch von Schichten in 15 bis 30 cm Tiefe beeinflufit w erden kOnnen (Abb. 15).

O ber die letzten EinflOsse geben nur Bodcnpriifungen im Bohrloch A uskunft, auf die nun eingegangen w erden soli.

Se;eichnung sehr [zieml lockeĄdicht ziemi. sehr locker miltelmaSig dicht Wer/e C

ęiithg bis rd.Ojat 0,sat

1 2,5at łat Sat

Abb. 13. Em pirische W erte fiir die m ittlere B ettungsziffer verschiedener Sande bei einer starren L astplatte von 1000 cm 2 auf der Sandoberfiache in A bhangigkeit

von der relativen D ichte D.

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Abb. 14. A bhangigkeit der Bettungsziffer c vom D urchm esser der Lastflache.

J a h rg a n g 11 H e ft 15

7. A pril 1933 S c h e i d i g , Neuere Yerfahren in der Analyse und Yorhersage von Bauwerksetzungen 207

[ Q y &-<r,-F-2000kg

^

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kg/cm1 tocker gelagerter Sand

Abb. 15. Druck auf eine 2 m

u n ter G riindungssohle liegende Schicht bei Probebelastung und Bauw erk.

Man kann auf den G edanken kom m en, die Probebelastung nicht an d er Oberfliiche anzusetzen, sondern in einer gew issen Tiefe t — n d bzw.

= « yF. Man wird dann ohne Zweifel kleinere Einsenkungen erhalten bzw. grófiere „B ettungsziffern“. Der W eg, von solchen E rgebnissen auf die relative D ichte zu schliefien, ist schwierig. Jedenfalls tritt die starkę R e d u k t i o n der Setzungen versenkter kleiner P latten gegeniiber O ber- fiachenversuchen fiir g r o f ie L a s t f i a c h e n , selbst bei gleichem Ver- senkungsverhaitnis t n i c h t e in , weil bei grofien Lastfiachen die

°-i - finmhn PreRh/ftflasche Seitenausw eichung, die bei kleineren Lastfiachen durch die V ersenkung verh in d ert w ird, ohnehin keine w esentliche Rolle spielt.

W aren dic B eziehungen zwischen G rtindungstiefe, Setzungsgrófie, Lastgrófie, Lagerungsdichte usw. so hinreichend bekannt, wie sie es fiir O berflachenbelastung (ć = 0) sind, so w are es grundsatzlich gleichgultig, wo man die P robebelastung ansetzt. Vorl3ufig ist aber infolge der Nicht- kenntnis dieser B eziehungen der O berflachenbelastung der Vorzug zu geben.

2. E r m i t t l u n g v o n D d u r c h B a u g r u n d p r i i f u n g im B o h r lo c h . Wie schon erw ahnt, sind in den letzten Jahren zw ei brauchbare A pparaturen entw ickelt w o rd en , um laufende W iderstandszahlen des Bodens nach der Tiefe zu erhalten, die Spulsonde nach T e r z a g h i und der B ohrloch-S eitendruck-A pparat nach K ó g le r .

S p u l s o n d e n a c h Reduzierventt/

T e r z a g h i . Der A pparat ist nur fur das Spiilbohr- verfahren geeignet, das hauptsachllch in A merlka V erbreltung gefunden hat.

E rfolgreiche V erw endung h at es bel grofien U nter- g rundbahnbauten in New York g e fu n d e n 24).

B o h r l o c h - S e i t e n - d r u c k - A p p a r a t n a c h K ó g l e r 25). Um den Boden nicht auf der durch das B ohrgerat g e stó rte n , vor- belasteten und uneben hinterlassenen Bohrloch- sohle priifen zu miissen, v erw en d et K ó g l e r einen S eitendruckapparat, der auf die B ohrlochw andung w irkt, w obei Kraft- und Form ande- rung aufierhaib des Bohr- loches gem esssen w erden.

Je nach der Bodenart, dem gew ahlten Bohrverfahren und der V errohrung w er­

den verschiedene Typen angew andt: en tw ed er zwei H albzyllnder (Abb. 16a, b), oder eine Reihe von Strei- fen eines Z ylinderm antels (Abb. 16c),oderelneG um m l- b lase(A b b . 16d). Der Appa­

rat erfordert Bohrlócher von 10 bis 20 cm i. W ., die D ruckfiache ist 50 bis lOOcm

lan g , ist jedoch an diese Mafie nicht gebunden. Man erhalt m it ihm laufende W iderstandszahlen ub er die ganze Bohrtiefe. Er eignet sich besonders auch fiir Feinsande, dereń Lagerungsdichte bekanntllch oft stark w echselnd angetroffen w ird, auch im G rundw asser.

24) Vgl. Eng. N ew s-R ec. vom 2. April 1931, S. 570, und Bericht dariiber im Bauing. 1931, H eft 32/33; vgl. ferner B autechn. 1930, H eft 31 und 34.

25) K ó g l e r , „B augrundpriifung im Bohrloch". E rscheintim Bauing. 1933.

Rohr Gast/hr -Bohrloch 15oder 20cm*

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Abb. 17a u. b. Mit dem Bohrloch- seitendruckapparat nach Kóglei erhaltene W iderstandskurven in m ittleren B augrunde n ebst Bohr

profil.

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Abb. 18. W ie Abb. 17, jedoch fur eine 13 m hohe sandige A ufschiittung (Halde).

A bb. 16.

Bohrloch- seitendruck- apparate nach

Kógler.

Die erhaltenen W iderstandszahler schw anken je nach der Lagerungs dichte erhebllch, so dafi der Appara in dieser H insicht recht em pfindllcf arbeitet. Abb. 17 u. 18 gibt einige mit dem A pparat (a) gefundene W ider standskurven. Er hat sich bei neuerer A rbeiten in Nordafrika ebenfalls seh:

g ut bew ahrt.

C. L6Be u n d S chluffe.

Zwischen Ton- und Sandbóder liegt noch eine ganze Reihe von U ber g an g sty p en , die man in folgendt G ruppen zusam m enfassen kann:

a) M agere Tone (Schlufftone)

b) Schluffe m. organisch. Beim ischunger c) Reine Schluffe

d) M o-Schluffgem enge(SiIte,LóBlehm e e) Echte LóBe

f) Sandige Lehm e g) L ehm ige Sande h) Feinsande.

Von diesen Bóden stellen die reinen Schluffe, die Siite, LóBlehme die sandigen Lehm e und die lehm igen Sande im allgem einen gute Bau grflnde dar, d. h. sie lassen relatlv geringe Setzungen erw arten. Di<

grófieren Schw ierigkeiten liegen bel diesen Bóden m ehr in der V er w endung ais B aum aterial, in ungiinstigen Frostw irkungen usw.

Ais F undierungsuntergrund gefflrchtet sind Schluffe usw. mit orga nischen Beim ischungen, die in d er Regel einen sehr hohen W assergehal haben und daher grofie S etzungen ergeben.

Einen A usnahm efall in erdbaum echanischem Sinne stellen die e c h t e r L ó B e dar, die Infolge ihres G ehaltes an W urzelróhrchen u nd an Kalk der eine echte Kohasion erzeugt, ein ganz anderes V erhalten zeigen, al:

die anderen genannten B odenarten, u n d som it eine b esondere Behandlunj verlangen. Eine eingehende W urdigung dieses m erkw iirdigen Staubboden:

und seiner Eigenschaften ais Baugrund und Baum aterial b leib t vorbehalten Hier soli nur auf folgendes hingew lesen w erden:

In trockenem od er w enig feuchtem Z ustande g ilt LóB ais mlttlerei Baugrund, der je nach der Porositat mit 1,5 bis 3 kg/cm 2 b elastet werder darf. In nassem Z ustande, oder w enn sp aterer W asserzutrltt nicht ver hindert w erden kann, v erliert er infolge seiner E ntkalkung seine Fcstigkeit die groBen H ohlraum e der W urzelróhren schliefien sich, und es en tsteh ei erhebliche Setzungen. Dazu tritt N eigung des LóB zur Verfliissigung im W asser. Die Baurichtlinien z. B. von W ien lassen d aher nassen Lói ais B augrund u b erh au p t nicht zu. B em erkensw ert ist auch, dafi Setzungs schaden infolge von V erkehrserschutterungen in Wien besonders ii Stadtteilen beobachtet w orden sind, die auf LóB und Tegel ruhen.

D iese sow ie andere ungiinstige Erfahrungen mit LóB m ahnen jeden falls zur V orsicht. Zur U nsicherheit tragt w elter bei, dafi beim Bohrer LóB ais solcher m eist nicht rlchtig erkannt w ird, sondern — vor allen ln feuchtem Z ustande — m it Lehm verw echselt wird. Das Ist seh r lelch móglich, da der B ohrm eister echten LóB In gestórtem Z ustande — zum a bei W asserandrang im Bohrloch — von Lehm kaum unterscheider kann. Man ist daher in LóBgebieten in der Regel genótigt, Probeschiirft und -schachte niederzubringen, um die Struktur am gew achsenen Bodei genau beurteilen zu kónnen. D abei kónnen dann lelcht ungestórtc Proben entnom m en w erden zu w eiteren U ntersuchungen im Laboratorium aus dereń D ruck-Porenziffer-D iagram m usw. unm ittelbar auf die zt erw artenden G rófitsetzungen geschlossen w erden kann.

Dam it ist auch fiir echten LóB die E igenart d er S etzungsanalyse bzw der G ang der Setzungsvorhersage angedeutet.