(19) |
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(11) |
EP 2 706 148 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.10.2014 Patentblatt 2014/42 |
(22) |
Anmeldetag: 28.08.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung von im Baugrund gesetzten offenen Profilen
sowie damit erstelltes System
Method for improving the bearing capacity of open profiles placed in the foundation
and system created using the same
Procédé d'amélioration de la portance de profilés ouverts disposés dans le sol de
fondation et système réalisé grâce à ce procédé
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
30.08.2012 DE 102012108038
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.03.2014 Patentblatt 2014/11 |
(73) |
Patentinhaber: |
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- TuTech Innovation GmbH
21079 Hamburg (DE)
- Technische Universität Hamburg-Harburg
21073 Hamburg (DE)
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(72) |
Erfinder: |
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- Grabe, Jürgen, Univ.-Prof. Dr.-Ing.
21075 Hamburg (DE)
- Pucker, Tim, Dipl.-Ing.
22765 Hamburg (DE)
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(74) |
Vertreter: Hansen, Jochen |
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Hansen und Heeschen
Patentanwälte
Eisenbahnstrasse 5 21680 Stade 21680 Stade (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung von in einem
Baugrund mit Porenraum gesetzten offenen Profilen. Ferner betrifft die Erfindung ein
System aus einem offenen Profil und einem vom offenen Profil umschlossenen, einen
Porenraum aufweisenden Baugrund.
[0002] Offenes Profil bedeutet dabei ein Bauteil mit einem in sich geschlossenen, in Längsrichtung
entlang des Profils im Wesentlichen gleichen Querschnitt. Das Profil ist unten und
oben offen. Entsprechend können offene Profile neben kreisförmigen Verrohrungen auch
Vierkantrohre, Kastenprofile, Schächte, Senkkästen und dergleichen sein.
[0003] Aus der
DE 19 14 554 A ist ein Verfahren zum Verfestigen und Abdichten von Bodenformationen im Bauwesen
bekannt, bei der eine fliessbare Zubereitung in den Baugrund geleitet wird, wobei
diese fliessbare Zubereitung bei Berührung mit Wasser mit diesem unter Bildung von
einer wasserunlöslichen verfestigten Substanz unter Freisetzung eines Gases reagiert.
Entsprechend können mit diesem Verfahren Hohlräume einer Bodenformation ausgeschäumt
und verdichtet werden.
[0004] Ferner ist es aus der
EP 0 264 998 A1 bekannt, zur Gründung in den Untergrund aufschäumendes Material einzubringen, um
so vor dem Setzen von Pfeilern oder Ankern eine Verfestigung der Bodenformation zu
erreichen. Ferner ist darin auch beschrieben, eine Verfestigung unterhalb eines existierenden
Gründungselementes einzubringen. Ferner ist alternativ beschrieben, den Untergrund
mit dem expandierenden Material zu verfestigen und anschließend einen Pfahl in den
so verfestigten Untergrund einzubringen.
[0005] In der
US 2012/0163923 A1 wird ein Tragwerksystem beschrieben, bei dem unter einem nicht ausreichend gegründeten
Fundament langgestreckte Metallprofile gesetzt werden, die mit einem chemisch reagierenden
Injektionsmaterial umgeben werden, das expandiert. Damit wird unter dem bestehenden
Fundament eine Bodenverfestigung mit Lastabtrag über den verfestigten Boden bzw. das
langgestreckte Profil in den Untergrund erreicht.
[0006] Die
DE 19 66 479 C3 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von Verpressankern oder mit Fußaufweitungen versehenen
Pfählen, die gleichzeitig als Injektionsrohre ausgebildet sind, durch die eine fließfähige
Zubereitung, die isocyanatgruppenhaltige Verbindungen enthält, injiziert wird.
[0007] Die Verwendung von kunststoffbasierten Injektionsmitteln ist beispielsweise aus der
DE 43 30 244 A1 sowie der
DE 100 18 395 B4, insbesondere bezogen auf 2-Komponenten Polyurethan-Injektionsharz, bekannt.
[0008] Die
US 2011/0038675 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bodenverstärkung, bei dem ein Bodenverstärkungsstahlrohr
in den Boden gebohrt und anschließend ein Injektionsmaterial verpresst wird, wobei
das Material von der Rohrinnenseite durch eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen in
den Außenraum tritt.
[0009] Nachteilig ist jedoch, dass beim Einvibrieren oder Einstellen eines Profils in den
Baugrund eine je nach Porenraum mehr oder minder starke Bodenverdichtung und damit
ein Volumenschwund im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem eingebrachten Profil
und dem Baugrund entsteht. Somit wird die über die Kontaktfläche stattfindende Verspannung
im Baugrund stark herabgesetzt, womit die Gesamttragfähigkeit der eingebrachten Profile
gegenüber einem eingerammten Profil deutlich verringert ist. Es wurde daher bisher
zum Erreichen einer besseren Verspannung des einvibrierten oder eingestellten Profils
mit dem Baugrund das Profil kurz vor Erreichen der Endteufe nachgerammt oder nachverpresst.
Da an vielen Lokationen ein Rammen sich aus bautechnischen oder Umweltschutzgründen
verbietet, ist dieses Vorgehen häufig nicht zielführend. Zudem ist ein zusätzliches
Rammen mit deutlichen Zusatzkosten und Zeitverzögerungen für das Heranschaffen, Tauschen
der Gerätschaften und Aufrüsten der Rammvorrichtung verbunden.
[0010] Alternativ werden im Stand der Technik Zusatzbleche im Inneren oder außen am Profil
angeordnet, um eine sog. Propfenwirkung zu erzielen. Dadurch entstehen jedoch Erschwernisse
beim Einbringen der Profile in den Baugrund, womit eine höhere Einbringleistung und
damit stärkere Umweltbeeinträchtigungen sowie Kostensteigerungen einhergehen.
[0011] Für das Nachverpressen von bereits einvibrierten Profilen werden zur Zeit nicht quellfähige,
mineralische Stoffe wie z. B. Zementsuspensionen unter hohem Pumpendruck injiziert.
Ein derartiges Nachverpressen bedarf somit wiederum einen erheblichen Geräteeinsatz
und somit erhebliche Kosten.
[0012] Ausgehend von der
EP 0 264 998 A1 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung
nach dem Setzen des Profils anzugeben.
[0013] Gelöst wird diese Aufgabe verfahrensgemäß durch Anspruch 1 und vorrichtungsgemäß
durch Anspruch 9.
[0014] Durch Setzen des Profils in den Baugrund und nachträgliches Verspannen des vom offenen
Profil umschlossenen Bereichs des Baugrunds mit der Profilwandung durch Einbringen
eines Verdrängungsmittels in den vom offenen Profil umschlossenen Bereich des Baugrunds
wird durch die Verdrängung des Baugrunds im vom offenen Profil umschlossenen Bereich
ein erheblicher Druck auf die Innenseite der Profilwandung ausgeübt, womit eine Verspannung
dieses umschlossenen Bereichs des Baugrunds mit dem Profil erreicht wird. Damit wird
quasi ein Verschluss des offenen Profils erzielt und die Tragfähigkeit entsprechend
der am Fuß des Profils herrschenden vertikalen Bodenspannung erhöht.
[0015] Um eine möglichst gleichmäßige Flächenlasterhöhung auf der Innenseite der Profilwandung
durch das Verdrängen des in diesem Bereich vorliegenden Baugrunds zu erreichen, wird
das Verdrängungsmittel entlang der Profilachse zentral eingebracht.
[0016] Wenn das Setzen des Profils durch Vibrieren oder Einstellen erfolgt, wird zwar die
Verspannung des Profils im Baugrund beim Setzen des Profils deutlich verringert, da
der anfänglich locker bis mitteldicht gelagerte Boden durch das Einvibrieren des Profils
verdichtet wird. Jedoch ist ein solcher Einbringvorgang mit geringeren Beeinträchtigungen
von umliegenden Bauten und mit heutigen Umweltschutzmaßnahmen bevorzugt, wobei durch
das nachträgliche Ausführen der Tragfähigkeitsverbesserung durch Einbringen des Verdrängungsmittels
die Verspannung des Profils im Untergrund wieder erhöht wird. Das erfolgt dadurch,
dass bevorzugt zentral eine Aufweitung durch das Verdrängungsmittel passiert. Dabei
wird der Boden geschert. In der Scherfuge vergrößert sich durch Dilatanz sein Volumen,
was aufgrund der Randbedingung, nämlich dem umschlossenen Profil verhindert ist und
zu erheblichen Verspannungen führt. Damit wird eine deutliche Erhöhung des Spannungszustandes
an der Kontaktfläche zwischen Profil und Boden (Baugrund) erreicht. Somit können auch
gering tragfähige Böden durch den Verdrängungsvorgang die Tragfähigkeit deutlich erhöhen.
[0017] Wenn das Verdrängungsmittel ein quellfähiges Injektionsmittel ist, das anschließend
aufquillt, wird durch das Verfüllen des Porenraums im vom Profil umschlossenen Bereich
des Baugrunds mit dem quellfähigen Injektionsmittel und dem anschließenden Aufquellen
lassen des Injektionsmittels eine deutlich erhöhte Bodenspannung und somit quasi ein
Verschluss des offenen Profils erreicht, womit sich die Tragfähigkeit des bereits
eingebrachten Profils entsprechend der am Fuß des Profils herrschenden Vertikalspannung
erhöht.
[0018] Dadurch, dass das Verdrängungsmittel ein einen Teil der Querschnittsdimension des
offenen Profils einnehmendes Vollprofil ist, das in den vom offenen Profil umschlossenen
Bereich des Baugrunds eingesetzt wird, wird durch das in den Baugrund eingetriebene
Vollprofil der Baugrund im vom offenen Profil umschlossenen Bereich kompaktiert, womit
eine deutliche Spannungserhöhung eintritt und dieser wiederum quasi wie ein Verschluss
des offenen Profils wirkt. Entsprechend erhöht sich die Tragfähigkeit des eingebrachten
Profils. Im Extremfall kann ein Vollprofil nur dann in den dicht gelagerten Boden
gedrückt werden, wenn die Körner brechen oder das äußere Rohr sich aufweitet.
[0019] Bevorzugt erfolgt das Setzen des Vollprofils innerhalb des offenen Profils durch
Vibrieren oder Einstellen, da somit wiederum übermäßige Erschütterungen vermieden
werden können, um die Umgebung zu schützen.
[0020] Wenn durch das nachträgliche Verspannen des vom offenen Profil umschlossenen Bereichs
des Baugrunds mit der Profilwandung durch Einbringen eines Verdrängungsmittels das
offene Profil leicht aufgedehnt wird, erfolgt ebenfalls eine Spannungserhöhung auf
der Außenseite des Profils, also auf der Kontaktfläche der Profilwandung mit dem äußeren
Baugrund. Durch die erhöhte Verspannung der Kontaktfläche zwischen Profil und äußeren
Baugrund erhöht sich entsprechend die Mantelreibung, womit eine weiter erhöhte Tragfähigkeit
einhergeht.
[0021] Ergänzend kann die Tragfähigkeit dadurch erhöht werden, dass außenseitig des offenen
Profils nahe der Profilwandung Injektionsmittel eingebracht wird. Somit wird bevorzugt
auch an der außenliegenden Kontaktfläche des Profils die Verspannung im Baugrund erhöht.
Dabei wird bevorzugt das Injektionsmittel über den gesamten Umfang des Profils in
geeigneter Tiefe eingebracht.
[0022] Wenn als Injektionsmittel ein bei Kontakt mit Wasser aufschäumender 2-Komponenten
Polyurethan-Injektionsharz verwendet wird, bestehen auch keine Bedenken hinsichtlich
der Grundwassereignung des Materials, wobei beim Aufschäumen dieses Materials lineare
Dehnungen von 10 % bis 200 %, bevorzugt 20 % bis 100 % im freien Raum erreicht werden,
die entsprechend im Baugrund zu einer deutlichen Spannungserhöhung führen. Somit können
auch gering tragfähige Böden durch den Quellvorgang sowie die Eigenfestigkeit des
aufgequellten und ausgehärteten Materials in den Poren die Tragfähigkeit deutlich
erhöhen. Vorteilhaft kann somit mit einem geringen Materialeinsatz eine wesentliche
Traglaststeigerung erreicht werden.
[0023] Dadurch, dass das Verdrängungsmittel ein Vollprofil mit 5% bis 50% der Querschnittsdimension
des offenen Profils ist, das entlang der Profilachse zentral in den vom offenen Profil
umschlossenen Bereich des Baugrunds eingesetzt ist, wird der Boden durch das Einsetzen
des Vollprofils im vom offenen Profil umschlossenen Bereich kompaktiert und verspannt,
womit dieser Bereich quasi einen Pfropfen bildet und entsprechend die Tragfähigkeit
des Profils erhöht wird. Bevorzugt hat das Vollprofil 8% bis 25% der Querschnittsdimension
des offenen Profils.
[0024] Um eine ausreichende Stützung auch außenseitig um das Profil und somit eine entsprechende
Spannungserhöhung im äußeren Baugrund zu erreichen, ist der Baugrund lateral um das
Profil mit einer Einbindetiefe T im Baugrund in einer Ausdehnung von 1/20 T bis 1/1
T, insbesondere 1/10 T bis ¼ T mit dem Injektionsmittel versehen.
[0025] Dadurch, dass das Profil in seiner Profilwandung Schwächungszonen oder Schlitze aufweist,
an denen eine stärkere Aufdehnung des Profils möglich ist, wird beim Verspannen des
vom offenen Profil umschlossenen Bereichs des Baugrunds eine stärkere Aufdehnung des
Profils ermöglicht, so dass dieses auch mit der Außenseite der Profilwandung einen
stärkeren Kontakt zu dem außen umgebenden Baugrund bewirkt, so dass hier die Mantelreibung
weiter steigt. Entsprechend kann die Tragfähigkeit des eingebrachten Profils weiter
erhöht werden. Schwächungszonen sind beispielsweise lokale Bereiche in der Profilwandung,
die eine deutlich geringere Materialstärke aufweisen oder aus einem anderen, weicheren
Material hergestellt sind. Bei der Verwendung von Schlitzen, die bevorzugt im Wesentlichen
Profilachsen parallel ausgerichtet sind, kann das Aufweiten des Profils erheblich
erleichtert werden. Die Schwächungszonen und/oder Schlitze dürfen jedoch die Festigkeit
des Profils zur Einbringung in den Baugrund und Einleitung der Traglasten nicht schwächen.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden
Figuren detailliert beschrieben.
[0026] Darin zeigt:
- Fig. 1
- ein offenes Profil in Rohrform,
- Fig. 1a
- ein vergrößerter Querschnitt des Profils von Fig. 1 und
- Fig. 2
- in einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Querschnitt eines aufgeweiteten Profils.
[0027] Fig. 1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel ein offenes Profil 1, das mit einer
Profilwandung 10 in Rohrform ausgebildet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das
offene Profil 1 für eine Bauwerksgründung senkrecht im Baugrund 2 eingebracht und
steht zur weiteren baulichen Verwendung geringfügig mit seinem Profilkopf 11 über
Bodenoberfläche 20 hinaus.
[0028] Das offene Profil 1 ist beispielsweise durch Vibrieren in den Baugrund 2 eingebracht
worden. Dabei erfolgt eine Bodenverdichtung mit Volumenabnahme und daraus resultierender
deutlicher Abnahme der horizontalen Spannungen an den Kontaktflächen sowohl außenseitig
um die Profilwandung 10 des offenen Profils 1, wie auch innenseitig. Erkennbar ist
diese Volumenabnahme an einem sich ausbildenden Rutschtrichter außenseitig um das
offene Profil 1 sowie auch analog innenseitig. Entsprechend verringert sich die Verspannung
des eingebrachten offenen Profils 1 mit dem Baugrund 2, da durch die Volumenabnahme
die Bodenspannung lokal deutlich verringert wird.
[0029] Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im vom Profil 1 umschlossenen
Bereich 21 nahe des Profilfußes 12 ein quellfähiges Injektionsmittel 3 in den Boden
injiziert worden. Das Injektionsmittel 3 weist bei der Injektion eine sehr niedrige
Viskosität, also eine hohe Fliessfähigkeit auf und füllt den Porenraum im Boden in
diesem injizierten Bereich 21 aus. Je nach verwendetem Injektionsmittel 3 wird durch
die im Injektionsmittel ablaufende chemische Reaktion, beispielsweise bei Kontakt
mit Grundwasser, der Aufschäumungs- und Härtungsprozess ausgelöst. Derartige Injektionsmittel
3 sind als bei Kontakt mit Wasser aufschäumende 2-Komponenten Polyurethan-Injektionsharze,
beispielsweise unter der Produktbezeichnung PUR-O-STOP des Herstellers TPH Bausysteme
GmbH, 22848 Norderstedt, bekannt.
[0030] Mit dem Aufschäumen des Injektionsmittels 3 wird der Baugrund 2 im umschlossenen
Bereich 21 weiter verfestigt und eine deutliche Spannungserhöhung erzielt. Durch das
Aufschäumen wird der Porenraum des Bodens 2 vollständig ausgefüllt und bei weiterer
Aufschäumung ein erheblicher Druck auf die Innenseite der Profilwandung 10 gemäß Pfeildarstellung
in dem im horizontalen Querschnitt in Fig. 1a dargestellten offenen Profil 1 erzielt.
Durch diese Verspannung des umschlossenen Bereichs 21 im Inneren des offenen Profils
1 wird somit quasi ein Verschluss des offenen Profils 1 erreicht und die Tragfähigkeit
entsprechend der am Fuß 12 des Profils 1 herrschenden vertikalen Bodenspannung (vier
parallele Pfeile am Profilfuß 12) erhöht.
[0031] In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 ein Querschnitt eines Profils
1, ähnlich zur Darstellung gemäß Fig. 1a dargestellt, bei dem in dem vom Profil 1
umschlossenen Bereich 21 ein Vollprofil 4 als Verdrängungsmittel eingebracht ist.
Mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
[0032] Durch das zentral in der Profilachse eingebrachte Vollprofil 4 wird der Boden im
umschlossenen Bereich 21 stark verdichtet, so dass die mit großen Pfeilen dargestellten
Horizontalspannungen entstehen, die den Boden an die Innenseite der Profilwandung
10 des Profils 1 drängen. Entsprechend verspannt sich der Boden mit dem Profil 1 und
bildet quasi einen Verschluss, so dass das gesetzte Profil 1 zusätzlich die im Beriech
des Profilfußes 12 herrschende vertikale Bodenspannung, wie in Fig. 1 mit den vier
parallelen Pfeilen dargestellt, als Last aufnehmen kann.
[0033] Zusätzlich wird das Profil 1 durch den durch das eingetriebene Vollprofil 4 erzeugten
Druck leicht aufgeweitet, wie es mit der gestrichelten Linie (Grundzustand) und der
durchgehenden Linie für die Profilwandung 10 dargestellt ist. Damit wird auch die
Außenseite der Profilwandung 10 gegen den äußeren Baugrund gedrückt, womit auch hier
eine erhöhte Verspannung entsteht, die mit den sechs nach innen gerichteten kleineren
Pfeilen symbolisiert ist. Folglich wird die Mantelreibung an der Außenseite der Profilwandung
10 erhöht, womit die Tragfähigkeit des Profils 1 weiter gesteigert wird.
[0034] Ergänzend könnte das Injektionsmittel 3 auch außen um das offene Profil 1 eingebracht
werden, womit eine weitere deutliche Tragfähigkeitsverbesserung durch die Verspannung
des offenen Profils 1 über seine Kontaktfläche, nämlich der äußeren Profilwandung,
mit dem Boden und entsprechend höherer Mantelreibung erzielt wird.
Bezugszeichenliste
[0035]
- 1
- offenes Profil
- 10
- Profilwandung
- 11
- Profilkopf
- 12
- Profilfuß
- 2
- Baugrund
- 20
- Bodenoberfläche
- 21
- umschlossener Bereich
- 3
- Injektionsmittel, Verdrängungsmittel
- 4
- Vollprofil, Verdrängungsmittel
1. Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung von in einem Baugrund (2) mit Porenraum gesetzten,
offenen Profilen (1) mit einer Profilwandung (10) mit den Schritten:
- Setzen des Profils (1) in den Baugrund (2) und
- nachträgliches Verspannen des vom offenen Profil (1) umschlossenen Bereichs (21)
des Baugrunds (2) mit der Profilwandung (10) durch Einbringen eines Verdrängungsmittels
(3, 4) in den vom offenen Profil (1) umschlossenen Bereich (21) des Baugrunds (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel (3, 4) entlang der Profilachse zentral eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Setzen des offenen Profils (1) durch Vibrieren oder Einstellen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein quellfähiges Injektionsmittel (3) ist, das anschließend
aufquillt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein einen Teil der Querschnittsdimension des offenen Profils
einnehmendes Vollprofil (4) ist, das in den vom offenen Profil (1) umschlossenen Bereich
(21) des Baugrunds (2) eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Setzen des Vollprofils (4) innerhalb des offenen Profils (1) durch Vibrieren
oder Einstellen erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das nachträgliche Verspannen des vom offenen Profil (1) umschlossenen Bereich
(21) des Baugrunds (2) mit der Profilwandung (10) durch Einbringen eines Verdrängungsmittels
(3, 4) das offene Profil (1) leicht aufgedehnt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig des offenen Profils (1) nahe der Profilwandung (10) Injektionsmittel
(3) eingebracht wird.
9. System aus einem offenen Profil (1) und einem einen Porenraum aufweisenden Baugrund
(2), in dem das Profil (1) gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der vom offenen Profil (1) umschlossene Bereich (21) des Baugrundes (2) durch ein
eingebrachtes Verdrängungsmittel (3, 4) mit der Innenwandung (10) des Profils (1)
verspannt ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein aufgeschäumtes und abgebundenes Injektionsmittel (3) im
Porenraum des vom offenen Profil (1) umschlossenen Bereichs (21) des Baugrunds (2)
ist.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektionsmittel (3) ein 2-Komponenten Polyurethan-Injektionsharz ist, der bei
freiem Aufschäumen eine lineare Dehnung von 10 % bis 200 %, bevorzugt 20 % bis 100
% hat.
12. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein Vollprofil (4) mit 5% bis 50% der Querschnittsdimension
des offenen Profils ist, das entlang der Profilachse zentral in den vom offenen Profil
(1) umschlossenen Bereich (21) des Baugrunds (2) eingesetzt ist.
13. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vollprofil (4) 8% bis 25% der Querschnittsdimension des offenen Profils hat.
14. System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Baugrund (2) lateral um das Profil (1) bei einer Einbindetiefe T im Baugrund
(2) in einer Ausdehnung von 1/20 T bis 1/1 T, insbesondere 1/10 T bis ¼ T mit dem
Injektionsmittel (3) versehen ist.
15. System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (1) in seiner Profilwandung (10) Schwächungszonen oder Schlitze aufweist,
an denen eine stärkere Aufdehnung des Profils (1) möglich ist.
1. A method for improving the load-bearing capacity of open profiles (1) with a profile
wall (10) which are placed in a subsoil (2) with pore space, having the steps:
- placing the profile (1) into the subsoil (2) and
- subsequently bracing that region (21) of the subsoil (2) which is surrounded by
the open profile (1) with the profile wall (10) by introducing a displacement means
(3, 4) into that region (21) of the subsoil (2) which is surrounded by the open profile
(1).
2. A method according to Claim 1, characterised in that the displacement means (3, 4) is introduced centrally along the profile axis.
3. A method according to Claim 1 or 2, characterised in that the placing of the open profile (1) takes place by vibration or installation.
4. A method according to Claim 1, 2 or 3, characterised in that the displacement means is a swellable injection agent (3) which then swells up.
5. A method according to Claim 1, 2 or 3, characterised in that the displacement means is a solid profile (4) which occupies part of the cross-sectional
dimension of the open profile and which is inserted into that region (21) of the subsoil
(2) which is surrounded by the open profile (1).
6. A method according to Claim 5, characterised in that the placing of the full profile (4) within the open profile (1) takes place by vibration
or installation.
7. A method according to one of the preceding claims, characterised in that the open profile (1) is slightly expanded by the subsequent bracing of that region
(21) of the subsoil (2) which is surrounded by the open profile (1) with the profile
wall (10) by introduction of a displacement means (3, 4).
8. A method according to one of the preceding claims, characterised in that injection agent (3) is introduced on the outside of the open profile (1) close to
the profile wall (10).
9. A system consisting of an open profile (1) and a subsoil (2) having a pore space,
in which subsoil the profile (1) is placed, characterised in that that region (21) of the subsoil (2) which is surrounded by the open profile (1) is
braced with the inner wall (10) of the profile (1) by an introduced displacement means
(3, 4).
10. A system according to Claim 9, characterised in that the displacement means is an expanded and set injection agent (3) in the pore space
of that region (21) of the subsoil (2) which is surrounded by the open profile (1).
11. A system according to Claim 10, characterised in that the injection agent (3) is a 2-component polyurethane injection resin which when
freely expanding has a linear expansion of 10% to 200%, preferably 20% to 100%.
12. A system according to Claim 9, characterised in that the displacement means is a solid profile (4) of 5% to 50% of the cross-sectional
dimension of the open profile and which is inserted along the profile axis centrally
into that region (21) of the subsoil (2) which is surrounded by the open profile (1).
13. A system according to Claim 10, characterised in that the solid profile (4) has 8% to 25% of the cross-sectional dimension of the open
profile.
14. A system according to one of Claims 9 to 13, characterised in that the subsoil (2) is provided with the injection agent (3) laterally around the profile
(1), for an embedment depth T in the subsoil (2), in an extent of 1/20 T to 1/1 T,
in particular 1/10 T to 1/4 T.
15. A system according to one of Claims 9 to 14, characterised in that the profile (1) has in its profile wall (10) zones of weakness or slits at which
a greater expansion of the profile (1) is possible.
1. Procédé d'amélioration de la portance de profilés ouverts (1) ayant une paroi de profilé
(10) et qui sont mis en place dans un terrain de construction (2) ayant un espace
poreux, avec les étapes suivantes :
- mise en place du profilé (1) dans le terrain de construction (2) et
- mise sous contrainte postérieure de l'espace (21) du terrain de construction (2)
entouré par le profilé ouvert (1) à l'aide de la paroi de profilé (10) en introduisant
un moyen de refoulement (3, 4) dans l'espace (21) du terrain de construction (2) entouré
par le profilé ouvert (1).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de refoulement (3, 4) est introduit de façon centrée le long de l'axe du
profilé.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mise en place du profilé ouvert (1) est réalisée par vibration ou par ajustement.
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de refoulement est un moyen d'injection apte à gonfler (3) qui gonfle par
la suite.
5. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de refoulement est un profilé plein (4) occupant une partie de la section
transversale du profilé ouvert et qui est placé dans l'espace (21) du terrain de construction
(2) entouré par le profilé ouvert (1).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mise en place du profilé plein (4) à l'intérieur du profilé ouvert (1) est réalisée
par vibration ou par ajustement.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profile ouvert (1) est légèrement dilaté par la mise sous contrainte postérieure
de l'espace (21) du terrain de construction (2) entouré par le profilé ouvert (1)
à l'aide de la paroi de profilé (10) en introduisant un moyen de refoulement (3, 4).
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen d'injection (3) est introduit à proximité de la paroi de profilé (10) du
côté extérieur du profilé ouvert (1).
9. Système constitué d'un profilé ouvert (1) et d'un terrain de construction (2) présentant
un espace poreux et dans lequel est mis en place le profilé (1), caractérisé en ce que l'espace (21) du terrain de construction (2) entouré par le profilé ouvert (1) est
mis sous contrainte à l'aide de la paroi de profilé (10) du profilé (1) par un moyen
de refoulement (3, 4) introduit dedans.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de refoulement est un moyen d'injection (3) moussé et durci dans l'espace
poreux de l'espace (21) du terrain de construction (2) entouré par le profilé ouvert
(1).
11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen d'injection (3) est une résine d'injection polyuréthane à deux composants
qui présente une expansion linéaire sans contrainte de 10 % à 200 %, de préférence
de 20 % à 100 %.
12. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de refoulement est un profilé plein (4) avec 5 % à 50 % de la section transversale
du profilé ouvert, lequel profilé plein est introduit le long de l'axe du profilé
de façon centrée dans l'espace (21) du terrain de construction (2) entouré par le
profile ouvert (1).
13. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le profilé plein (4) a de 8 % à 25 % de la section transversale du profilé ouvert.
14. Système selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que, pour une profondeur d'engagement (T) dans le terrain de construction (2), le terrain
de construction (2) est muni du moyen d'injection latéralement autour du profilé (1)
sur une étendue comprise entre 1/20 T et 1/1 T, notamment entre 1/10 T et ¼ T.
15. Système selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que le profilé (1) est muni de zones de faiblesses ou de fentes dans sa paroi de profilé
(10), dans lesquelles une dilatation importante est possible.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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