Fach-Artikel Archive » URETEK Schweiz AG Wed, 04 Mar 2020 09:56:01 +0000 de hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8.3 https://www.uretek.ch/wp-content/uploads/2016/08/cropped-ueretek_favicon-1-32x32.png Fach-Artikel Archive » URETEK Schweiz AG 32 32 Leitfaden zur Projektierung https://www.uretek.ch/leitfaden-zur-projektierung/ Thu, 07 Jul 2016 13:28:21 +0000 https://www.uretek.ch/?p=17162/ Der Beitrag Leitfaden zur Projektierung erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Der Leitfaden zur Projektierung von Baugrundverbesserungen durch Injektionen von expandierendem Polyurethanharz soll Bauingenieuren, Architekten, Baufachleuten, Geologen und Geotechnikern eine Anleitung für die Planung und Ausführung bieten. Mit dem Leitfaden kann einerseits in der Vorprojektphase abgeschätzt werden, ob die URETEK-Methode zum Einsatz kommen könnte, und andererseits können die Vorgänge im Boden aufgrund einer Polyurethanharz-Injektion besser verstanden werden.

Der Leitfaden zur Projektierung von Baugrundverbesserungen durch Injektionen von expandierendem Polyurethanharz (PUR) wurde von der italienischen in die deutsche Sprache übersetzt (er existiert in auch französischer ­Sprache). Das Hauptziel des Buches ist, den ­Planern von Baugrundverbesserung mit der URETEK-Methode eine Grundlage sowie eine Anleitung in die Hand zu geben, wie diese selbständig eine Vordimensionierung einer solchen Mass­nahme durchführen können.

Arbeitsablauf

Im Leitfaden werden eingangs die physi­kalischen und mechanischen Eigenschaften von PUR sowie die allgemeinen Anwendungsbereiche beschrieben. Die geotechnischen Einsatzgebiete und Anwendungsmöglichkeiten der URETEK-Methode sind vielfältig. Um Injektionen in einer gewissen Tiefe auszuführen, wird der PUR im flüssigen Zustand durch Injektionsrohre, die durch vorgängig gebohrte Löcher mit einem Durchmesser von maximal 30 mm eingebracht werden, in den zu konsolidierenden Boden injiziert. Das PUR-Injektionsgut dehnt sich danach stark aus und wirkt dadurch verdichtend auf den umliegenden ­Boden, wodurch eine Tragfähigkeitssteigerung erreicht wird. In granularen Böden (Sanden und Kiesen) durchdringt die PUR-Injektion die Porenräume und ein monolithisches Konglomerat mit erhöhten mechanischen Eigenschaften entsteht (Abbildung 1), währenddem in bindigen Böden (Tonen und Silten) die Porenräume nicht durchdrungen werden, sondern ein engmaschiges sowie lamellenförmiges Netz – ähnlich dem Wurzelgebilde einer Pflanze – gebildet wird (Abbildung 2).

Abbildung 1
Abbildung 2

Anwendungsmöglichkeiten

Eine Anwendungsmöglichkeit für tiefliegende Injektionen im Boden ist beispielsweise die Traglasterhöhung oder Baugrundverbesserung von bestehen­den Infrastrukturen, die durch eine höhere Ausnutzungsziffer aufgestockt oder in eine andere Nutzung überführt werden. Eine weitere Anwendung ist die Erhaltung von Gebäuden mit Setzungsschäden. Durch die ­PUR-Injektion in den Boden in gewissen Tiefen kann eine Stabilisierung oder das Ausgleichen von differenziellen Setzungen durch eine Anhebung der Fundation erreicht werden (Abbildung 3). Das Stabilisieren oder Anheben von Gebäuden durch Injektionen mit PUR kann eine kostengünstige Alternative zu konven­tionellen Unterfangungen darstellen.

Für oberflächennahe Injektionen in den Boden sind das Vorgehen und die Wirkungsweise ähnlich. Die Anwendungsmöglichkeiten können jedoch noch beträchtlich erweitert werden. Beispielsweise sind Strassensanierungen durch eine Stabilisierung oder das Anheben von Strassenfundationsschichten (Kofferungen) inkl. der Deckschicht möglich. Weitere Einsätze von PUR-Injektionen in den Boden sind die Stabilisierung von Brückenwiderlagern sowie Stützmauern. Des Weiteren kann durch die PUR-Injektionen in schwind- und quellfähigen Böden (Tonen) die hydraulische Durchlässigkeit reduziert werden. Dies führt zu geringeren differenziellen Verformungen und somit zu weniger Rissschäden an bestehenden Infrastrukturen oder Gebäuden.

Abbildung 3
Abbildung 4

Vorteile

Die Vorteile der URETEK-Methode gegen­über konventionellen Massnahmen der Baugrund-Verbesserung oder Unterfangung von Gebäuden sind die kurze Bauzeit und der minimale bauliche Eingriff. Um die Injektionslanzen einzuführen, werden Löcher mit einem Durchmesser von maximal 30 mm durch die Fundation gebohrt. Diese sind auch im Gebäude­innern ausführbar und wenig invasiv. So sind in den meisten Fällen lediglich geringe Aushubarbeiten notwendig, um z.B. aufgrund einer Haus­hebung die Werkleitungsanschlüsse in das Kellergeschoss anzupassen oder die unterstützenden Flachpressen zu montieren (Abbildung 4). Die einfache Behebung von differenziellen Setzungen, die ebenfalls unter Kellerinnenwänden oder in der Mitte der Fundamentplatte durchgeführt werden können, sind weitere Vorteile. Dieselbe Schadensbehebung gestaltet sich mit einer klassischen Mikro­pfahl-Unterfangung bedeutend auf­wändiger. Durch die expandierenden PUR-Injektionen kann neben der Tragfestigkeitserhöhung des Bodens auch eine Durchlässigkeitsverminderung erreicht werden. Aufgrund dieser vielen Vorteile ist die URETEK-Methode eine attraktive Alternative für Baugrundverbesserungen oder Gebäudeanhebungen.

Risstheorie

Im Leitfaden sind ­einige oben ­genannten vielfältigen Anwendungsbereiche in den weiteren Kapiteln durch theoretische und nume­rische Modelle untermauert (Abbildung 5). Insbesondere die Randbedingungen der Risstheorie, die zur Anwendung kommt für Haushebungen, wird ausführlich beschrieben. In den meisten Fällen sind die anzuhebenden Gebäude in sogenannt normalkonsolidierten Baugrundverhältnissen mit einem Erdruhedruckkoeffizient K0 < 1.0 (K0 = Horizontalspannung/Vertikalspannung) fundiert. Unter diesen Bedingungen erzeugt eine erste Serie von Harz­injektionen in einer bestimmten Tiefe eine Rissbildung in vertikaler Richtung. Die Harzexpansion führt zur Erhöhung der Horizontalspannungen in der Umgebung des injizierten Bodens, so dass durch eine zweite Injektionsserie eine Rissbildung in der horizontalen Ebene ausgelöst werden kann. Diese Rissbildung bewirkt somit ein Anheben der Gebäudefundation. Am Ende des Leitfadens werden numerische Bespiele von Injektionen von ­expandierendem PUR in grob- wie auch in feinkörnigen Böden aufgezeigt.

Abbildung 5

Qualitätssicherung des ­Leitfadens

Das «Kompetenzzentrum für ­Kunststoffe im Bauwesen (KIB)» der HSR Hoch­schule für Technik Rapperswil wurde von der URETEK Schweiz AG beauftragt, die Qualitätssicherung der Übersetzung des auf Italienisch vorliegenden Leitfadens ins Deutsche durchzuführen. Parallel dazu besteht bereits seit einiger Zeit eine aktive Zusammenarbeit in der angewandten Forschung und Entwicklung aF&E. Weitere Informationen zum KIB sind unter www.kib.hsr.ch zu finden.

Christian Bommer, MSc Bauingenieur,
Geschäftsführer KIB


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]]> Verdichtetes Bauen – neues Raumplanungsgesetz RPG https://www.uretek.ch/verdichtetes-bauen/ Sun, 06 Jul 2014 14:04:28 +0000 https://www.uretek.ch/?p=17098/ Der Beitrag Verdichtetes Bauen – neues Raumplanungsgesetz RPG erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Das revidierte Raumplanungsgesetz, welches per 01.05.2014 in Kraft trat, sieht umfassend vor, dass

  • kompakter Siedlungsraum geschaffen werden soll
  • Grünflächen und Kulturland nicht mehr unkontrolliert und ungebremst für Gebäude, Industrie, Strassen, Park­flächen usw. geopfert werden sollen
  • die Siedlungsentwicklung unter Berücksichtigung einer angemessenen Wohnqualität nach innen gelenkt werden soll

Mit dem neuen Raumplanungsgesetz sollen Massnahmen getroffen wer­den zur besseren Nutzung der brachliegenden oder ungenügend genutzten Flächen in Bauzonen und zu Möglichkeiten einer Verdichtung der Siedlungsfläche.

Wohn- und Arbeitsgebiete sollen schwer­gewichtig an Orten geplant werden, die auch mit dem öffentlichen Verkehr angemessen erschlossen sind.

Schätzungen zufolge rechnet man in der Schweiz bis ins Jahr 2030 mit einer Bevölkerungszahl von 9 –10 Millionen. Experten berechnen, dass durch eine verdichtete Bauweise in Form von Aufstockung der bestehenden Gebäude um lediglich 1 oder 2 Stockwerke genügend erschwinglicher Raum für ca. 1/5 der wachsenden Bevölkerung geschaffen werden könnte; gleichzeitig könnte man das Problem einer weiteren Zersiedelung lösen. Architekten sind als Raumplaner gefordert, in der bestehenden Siedlungsstruktur der Städte und Dörfer qualitativ hochwertige und dichte Bebauungen zu realisieren.

Bei der Umsetzung der neuen gesetz­lichen Vorgaben stehen nicht nur die ­Ästhetik der Gebäude und die Wohnungsgrundrisse vermehrt im Zentrum der architektonischen Herausforderungen, sondern auch der Baugrund, welcher für die Mehrlasten über genügend Tragfähigkeit und Stabilität verfügen muss. URETEK bietet mit dem ­Verfahren ­URETEK Deep Injections® eine innovative und kostengünstige Methode an, mit welcher der Fundamentuntergrund ­mittels Injektionen von stark expandierendem Kunstharz verdichtet werden kann und wodurch der Baugrund exakt den erforderlichen Gebäudelasten anpasst werden kann.

Die Standsicherheit von Bauwerken ist abhängig von der Art und Grösse der wirkenden Kräfte und der physikalischen Eigenschaften des Fundamentuntergrundes.

Aufstockungen oder höhere Lasten in ­Folge einer verdichteten Bauweise sind Eingriffe in die Gebäude-Statik. Ist der Baugrund und die bestehende Funda­tion für die neuen, zusätzlichen Lasten ungenügend, ist eine Fundamentverstär­kung oder eine Baugrundverbesserung erforderlich.

Eine Fundamentverstärkung ist meist äusserst schwierig, aufwändig und ­kostenintensiv. Eine Bodenverbesserung mit dem URETEK Deep Injections® Verfahren erfolgt ohne bauliche Massnahmen, erhöht die Tragfähigkeit des Baugrundes und verhindert gleichzeitig Setzungen. Durch die Injektionen mit expandierendem URETEK-Kunstharz wird das Porenvolumen reduziert, und die Bodenparameter Kohäsion, Scherfestigkeit und Elastizitätsmodul werden verbessert. Der Baugrund wird optimal verdichtet und kann den Gebäudelasten genau angepasst werden, selbst für weitere, noch zu erwartende Lasten.

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]]> Verringerte Permeabilität https://www.uretek.ch/verringerte-permeabilitaet/ Fri, 05 Jul 2013 14:49:09 +0000 https://www.uretek.ch/?p=16933/ Der Beitrag Verringerte Permeabilität erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Dieser interessante Beitrag ist das Ergebnis zweier Studien, die in Australien und Italien durchgeführt wurden. Die Untersuchungen zeigen auf, dass durch das Injizieren von URETEK-Expansionsharzen nicht nur der Baugrund verfestigt, sondern auch das hydraulische Verhalten von Böden, welche empfindlich auf Austrocknung und Rehydration reagieren, verbessert wird.

Wirkung der Injektionen von URETEK Expansionsharz auf quell- und schrumpfungsanfällige Böden

Verdrängen des Grundwassers und Verringerung der Permeabilität der strukturierten Bodenmasse

Das Eindringen des Harzes in den Boden hat unterschiedliche Wirkungen: Verfüllung der Schrumpfungsrisse, Verdichtung durch Verdrängungsinjektionen

Untersuchung 1

Konzeptionelles Modell einer Behandlung von unter Fundamenten gelegenen quellfähigen Tonen mit PU-Expan­sionsharzen.

Durchgeführt in Australien von: Olivier Buzzi, Stephen Fityus, Yasumasa Sasaki
Centre for Geotechnical and Materials ­Modelling, School of Engineering, University of Newcastle, NSW 2008 Australia

Diese Studie hat folgendes gezeigt:

  1. das Harz dringt selbst in Zwischenräume von gerade einmal 1/10 mm ein, und die Verbindungsstelle zwischen Boden und Harz erreicht eine Dicke von 1–3 mm
  2. das Eindringen des URETEK Expansionsharzes in die Makroporen geht einher mit einer Verringerung der Permeabilität der strukturierten Bodenmasse

In der Studie wird darauf ­hingewiesen, dass zur Bestimmung der Permeabili­tät einer Gründungsschicht keine Boden­probe, sondern eine strukturierte Bodenmasse zu untersuchen ist. Wie wichtig die Berücksichtigung der Eigenschaften einer strukturierten Masse im vorhandenen Untergrund ist, haben die vom Bureau de Recherches Géologiques et Minières, des Laboratoire Centrale des Ponts et Chaussées und der Ecole de Mines in Paris durchgeführten ­Studien bewiesen.

Im Rahmen der Analyse des Schrumpfens und Quellens sowie deren Auswirkung auf Gebäude wurde die Bedeutung der unterschiedlichen Verhaltensweisen von vorgefundenen und stabilisierten Böden aufgezeigt.

Die Studie gelangt zum Schluss, dass nach der Injektion von URETEK Expansionsharz durch Permeabilitätsprüfungen nachgewiesen werden konnte, dass das Injizieren von Harz die makroporöse ­Permeabilität des Bodens etwa um den Faktor 50 verringern kann und somit eine wesentliche Verbesserung des Austrocknungs- und ­Rehydrationsverhaltens bewirkt.

Zudem wurde festgestellt, dass die im ersten Behandlungsabschnitt durchgeführten Injektionen an der Verbindungsstelle zwischen Baugrund und Fundament folgendes bewirken:

  1. die Verfüllung der Hohlräume genau unterhalb der Fundamente sowie eine Versiegelung dieses Bereichs
  2. die Verdichtung des Untergrundes, was zu einer besseren Lastabtragung des Baus führt und den Fundamentuntergrund entsprechend den vorhandenen Gebäudelasten verfestigt
Vergrösserung unter dem Mikroskop
Reaktionen einer Mauerwerkstruktur auf differenzielle Verformungen eines Fundaments (Muniruzzaman, 1997)

Untersuchung 2

Konsolidierung des Bodens durch Injizie­ren von Polyurethanharz (URETEK Deep Injections®) zur Eindämmung von Quellung und Schrumpfung toniger ­Böden.

Durchgeführt in Italien von: Alberto Pasquetto (Uretek S.r.l.), Matteo Gabassi (Uretek S.r.l.), Gianluca Vinco (Uretek S.r.l.), Cristiano Guerra (Università di Urbino/Italien)

Diese Studie wurde beim vom Laboratoire des Ponts et Chaussées organisierten Symposium International sur la Sécheresse 2008 vorgestellt und hat ­folgendes ergeben:

  1. Die gesteigerte Dichte der Böden, die durch die Injektion von Expansionsharz behandelt wurden, schützt vor der Gefahr von grösseren künftigen Volumenschwankungen.
  2. Die Verdrängung des Grundwassers durch das Harz verringert die Gefahr von möglichen künftigen Setzungen erheblich.

Die Behandlung mit URETEK-Expan­sions­harz bewirkt:

  1. eine gesteigerte dynamische Festigkeit des Bodens
  2. eine Sättigung des Bodens mit Harz und somit eine Verringerung des natürlichen Wassergehaltes

Diese Effekte lassen sich insbesondere nach Zeiten starker  Trockenheit beobach­ten, da das Schrumpfungspotenzial des Bodens während einer Trockenperiode viel geringer ist.

Vergleich der Ergebnisse von Drucksondierungen vor und nach der Injektion von 20 kg Expansions­harz in einer Tiefe von 2.8 m
Vergleich der Ergebnisse von Drucksondierungen vor und nach einer Trockenperiode
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]]> Grossmassstäbliche Eignungsuntersuchung von URETEK-Kunstharz https://www.uretek.ch/grossmassstaebliche-eignungsuntersuchung/ Wed, 01 Aug 2012 16:23:43 +0000 https://www.uretek.ch/?p=16725/ Der Beitrag Grossmassstäbliche Eignungsuntersuchung von URETEK-Kunstharz erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Die Methode URETEK Deep Injections® für die Konsolidation und die Erhöhung der Tragfähigkeit von Fundamentuntergrund mit Injektion von Expansionsharz ­wurde von der URETEK entwickelt und patentiert. Das Injektionsmaterial URETEK Geoplus® wird seit Jahren in zahlreichen europäischen Ländern erfolgreich eingesetzt. Die Austrian Institute of Technology GmbH wurde durch die URETEK Injektionstechnik GmbH in Wien beauftragt, einen technischen Vergleich zwischen der bestehenden Dokumentation und den Resultaten einer Feldstudie anzustellen.
2009/2010 erfolgten grossmassstäbliche Injektionsversuche mit ­Injektionsharzen der Firma URETEK am Gelände der Aus­trian Institute of Technology GmbH, kurz AIT. Ziel der Versuche war, die Wirksamkeit von Injektionsmitteln der Firma URETEK mit Hilfe von konventionellen geotechnischen Untersuchungsmethoden nachzuweisen. Der gewählte Untersuchungsumfang umfasste Sondierungen mit der leichten Rammsonde DPL, Messungen der Dichte und des Wassergehaltes mittels Isotopensonde, Bestimmung des dynamischen Verformungsmoduls mit der dynamischen Lastplatte sowie Durchführung von Belastungsversuchen mit kreisförmiger Lastplatte (DN 600 mm).

Versuchsaufbau und -ablauf

Die Untersuchungen erfolgten an drei unterschiedlichen natürlichen Böden ohne Injektion (Nullboden) und mit Injektion. Aus dem Vergleich der gewonnenen Ergebnisse mit und ohne Injektion soll die Wirksamkeit bzw. bodenverbessernde Wirkung des Injektionsmittels dargestellt werden.

Alle Versuche wurden unter klar definierten und reproduzierbaren Bedin­gungen (Einbaudichte, Wassergehalt, Verdichtungsgrad) durchgeführt, ­sodass eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse gewährleistet ist. Als natürliches Bodenmaterial wurden dabei ein nichtbindiger, rolliger Boden (Leithaschotter) und zwei bindige Böden (Tegel und Löss) verwendet. Die Injektionsversuche erfolgten in drei zylindrischen Betonbehältern (Brunnenringen), die mit natürlichem Boden gefüllt waren.

In jeden Behälter wurde ein Material­volumen von ca. 2.40 m3 eingefüllt; die einzelnen Böden wurden für jeden Injektionsversuch als auch für den Nullversuch unter annähernd gleichen Bedingungen (Einbaudichte und Wassergehalt) eingebaut. Im Zuge der Belastungsversuche wurde abwechselnd an jedem Behälter ein Belastungswiderlager, bestehend aus zwei Stahlträgern, die mit Stabstählen miteinander verschraubt wurden, aufgebaut. Die Belastung des eingebauten Bodens erfolgte über eine Lastplatte von 60 cm Durchmesser mit zugehörigem hydraulischem Druckzylinder und einer Handpresse. Die Registrierung der Plattensetzungen unter der Belastung erfolgte durch vier Wegmessuhren.

Vorteile

  • Klar definierte Randbedingungen
  • Homogener Boden mit klar ­erfass­ba­ren Parametern (Einbaudichte, Wassergehalt)
  • Begutachtung des gesamten verpressten Bereiches möglich
  • Parallele Untersuchung unterschiedlicher Bodenarten an einem einzigen Standort (drei Behälter nebenein­ander mit unterschiedlichen Boden­typen)

Zielsetzung der Versuche

  • Ermittlung der grundlegenden geotechnischen Parameter von injizierten mineralischen Böden mit Hilfe konventioneller Untersuchungsmethoden (Sondierungen, Dichtebestimmung)
  • Untersuchung des Zeit-Setzungs­ver­haltens bei unterschiedlichen Belastungen
  • Vergleich des Verformungsverhaltens von injizierten und nicht injizierten ­Böden bei definierten Randbedingungen und gleichem Belastungs­verlauf
  • Ermittlung und Vergleich des Verformungs-Moduls (Ev) von injizierten und nicht injizierten Böden

Ergebnisse

Aus den Ergebnissen der Belastungsversuche ist deutlich eine positive Wirkung des expandierten und ausgehärteten Injektionsmittels Geoplus® auf das Verformungsverhalten sowie die Tragfähigkeit der untersuchten Bodenarten feststellbar.

Nicht-bindiger Boden

Bei dem untersuchten nichtbindigen, rolligen Boden (Leithaschotter) konnten durch die Injektion die Setzungen aufgrund der simulierten Fundamentbelastung deutlich verringert werden. Die Last-Setzungskurve ist deutlich flacher geneigt. Die Entlastungsschleife zeigt einen annähernd waagrechten Verlauf, es handelt sich daher um plastische Verformungen. Ein elastisches ­Zusammendrücken und Entspannen des expan­dierten Harzes ist daher nicht gegeben. Der freigelegte Injektionsbereich zeigt ein vollständiges Durchdringen der Hohl­räume mit Injektionsmittel, was zur Bildung einer konglomerat­artigen Bodenstruktur führte. Die Ausbreitung des Harzes war sehr grossflächig und gleichmässig.

Bindiger Boden

Bei den untersuchten bindigen Böden (Tegel, Löss) konnten durch die Injektion ebenfalls die Setzungen aufgrund der Versuchsbelastung sehr deutlich ­reduziert werden. Darüber hinaus wird jedoch auch die Tragfähigkeit deutlich verbessert. Sehr deutlich erkennbar ist dies bei Betrachtung der Last-Setzungslinien des Tegels. Der nicht injizierte Tegel erreicht seine Grenztragfähigkeit bereits bei etwa 200 kN/m2, der mit Geo­plus® injizierte Boden hingegen kann bis zum Maximum von 400 kN/m2 belastet werden. Das Harz bildete im ­Tegel ein Netz feiner Lamellen aus, durch diese Lamellenstruktur kommt es einerseits zu einer lokalen Verdichtung des ­Bodens im Nahbereich der Lamellen und anderer­seits zu einer Armierung des Bodens aufgrund der Lammelenstruktur.

Lössboden

Der untersuchte Lössboden stellte aufgrund der sehr lockeren Lagerung einen Sonderfall dar. Beim nicht injizierten Boden ist bereits bei den ersten Last­stufen die Grenztragfähigkeit erreicht. Mit Injektion kann jedoch eine Belastung bis 100 kN/m2 bei noch vertretbaren Setzungen aufgebracht werden, was eine deutliche Erhöhung der Tragfähigkeit bei gleichzeitiger starker Reduktion der auftretenden Setzungen bedeutet.

Ausführlicher Bericht
Bindiger Boden - Löss: Belastungsprobe Last-Verschiebungs-Kurve – Löss
Auswertung der Sondierung mit leichtem ­Penetrometer im Löss
Expansion des Harzes im Bereich um den ­Injektionspunkt herum
Nahaufnahme Injektionsbereich Leithaschotter
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]]> Perugia: Stadtturm mit URETEK Deep Injections®-Technik gerettet https://www.uretek.ch/stadtturm-perugia/ Mon, 04 Jul 2011 15:14:58 +0000 https://www.uretek.ch/?p=16863/ Der Beitrag Perugia: Stadtturm mit URETEK Deep Injections<sup>®</sup>-Technik gerettet erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Das Problem:

Der Stadtturm von Città di Castello (Italien) ist ca. 70 cm aus dem Lot. Diese Situation ist für das Gleichgewicht des Turmes sehr nahe am höchst zulässigen Wert. Hinzu kommt, dass ein Erdbebenschwarm im März 2007 zu einer weiteren Verschlechterung des Zustands führte.

Die Lösung:

Es war ein grösserer und in mancher Hinsicht heikler Eingriff notwendig. Der mittelalterliche Stadtturm steht in der Altstadt. Das Bauwerk ist 40 Meter hoch und hat eine quadratische Grundfläche von rund 7 Metern Seitenlänge.

Um das Problem mit Expansionsharz (URETEK Deep lnjections®) zu lösen, mussten die URETEK-Techniker zur Bestimmung der optimalen Methode zunächst eine eingehende Analyse durchführen: Mit dem URETEK-Berechnungssystem wurden die Ausgangsdaten ermittelt, die in ein 3D-Finite-Element-Modell übertragen wurden. Anhand verschiedener Berechnungen konnte so das Verhalten des Gebäudes während der verschiedenen geplanten Injektionsphasen beurteilt werden. Das einfache Betonfundament des Turms besteht aus Zementmörtel mit Kalkarenit-, Sandstein- und Geröllfragmenten. Das Fundament (1.4 breit und 2.8 Meter tief) ruht auf einem Baugrund mit Lehm und schlickigem Sand.

Nach der Verschlimmerung der Situation durch den Erdbebenschwarm war der Turm Spannungen ausgesetzt.

Durch die Eingabe der Daten ins Berechnungssystem konnte beziffert werden, inwieweit sich die Eigenschaften des Gebäudes unter Einsatz der URETEK Deep Injections®-Technik und der Injektion von Expansionsharz verbessern würden. Das Modell erwies sich als äusserst nützlich, um die zu injizierende Harzmenge zu bestimmen und die Sequenzen der Injektion sowie die Verteilung des Materials und die Tiefe im Baugrund zu bestimmen.

Anschliessend erfolgte der Einsatz: In etwa die Hälfte der Fläche, auf die der Turm abgestützt ist, wurden bis 4.5 Meter unter die Fundamentsohle Löcher gebohrt, um das Harz injizieren zu können.

Das Ergebnis:

Das injizierte Harz expandierte und kompaktierte den Baugrund des Stadtturms, wodurch die Gefahr einer weiteren Setzung verringert wurde. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen und Penetrometertests bestätigen den Erfolg des Eingriffs. Die Sicherheit und die Widerstandsfähigkeit konnten erheblich verbessert werden.

Das Ergebnis entspricht ganz den Vorausberechnungen des Projekts.

In der Folge einige Diagramme der tridimensionalen Analysen im Rahmen der Konsolidierungseingriffe im Bauuntergrund des Turmes.

Analysen

Die Darstellung zeigt die Ausgangsdaten, die dem Modell für die hier beschriebene Injektionsbehandlung ­zugrunde ­lagen: Schichtung des Baugrundes und Neigung des ­Turmes.

Eingriff

Verteilung der Injektionen und der Kontrollpunkte im Grundriss.

Vor dem Eingriff

Druckzwiebel, Längsschnitt des Turmes vor dem Eingriff.

Nach dem Eingriff

Druckzwiebel, Längsschnitt des Turmes nach dem Eingriff. (Hier ist festzustellen, dass der Eingriff zu einer Verbesserung der Belastungsverhältnisse führte. Die Bezugsvariable relativer Schnitt hat gegenüber den Bedingungen vor dem fraglichen Eingriff eine Reduktion um ca. 40% erfahren.)

Ergebnis

Ergebnis Diagramm relative Senkungen/Zeit. Die Grafik zeigt die relativen Senkungen ab ­ei­nem Datum vor der Injektion bis Mai 2008.
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]]> Atelier Bretagne, Rennes: 7000 m2 Bodenfläche stabilisiert https://www.uretek.ch/7000-m2-bodenflaeche-stabilisiert/ Fri, 01 Jul 2011 13:15:31 +0000 https://www.uretek.ch/?p=14424 Der Beitrag Atelier Bretagne, Rennes: 7000 m<sup>2</sup> Bodenfläche stabilisiert erschien zuerst auf URETEK Schweiz AG.

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Eine Bodenplatte kann durch ständigen Hubstaplerverkehr mit der Zeit beschädigt werden: Der Unter­boden ist dadurch den zu tragenden Lasten immer schlechter gewachsen. Dies war der Fall bei der Firma ­Atelier Bretagne, einem Betrieb, der ohne Unterbruch rund um die Uhr produziert. Deshalb kam ein Produktionsstopp aus Kostengründen nicht in Frage.

URETEK löst das Problem ohne Unterbrechung der Produktionstätigkeit

URETEK bot die ideale Lösung an, da die Ausführung des Einsatzes mit minimalen Auswirkungen auf die Produktionstätigkeit des ­Betriebs geplant und programmiert wurde. Mit 20 Tonnen Expansionsharz konnte eine Fläche von 7000 m2 instand gesetzt werden, indem der Untergrund ohne Abhebung des Bodens kompaktiert wurde.

Die Firma Atelier Bretagne mit Sitz in der Peripherie von Rennes (Frankreich) ist ein Zulieferbetrieb des ­Autoherstellers PSA. Dieser Betrieb produziert sieben Tage pro Woche rund um die Uhr im Rhythmus der Auftragseingänge. Es zeigte sich, dass der Untergrund des Bodens im Betrieb der Atelier Bretagne den zu tragenden Lasten und dem ständigen Hin und Her von Hubstaplern nicht gewachsen war und dadurch der Plattenboden beschädigt wurde.

Die Abklärungen von URETEK ergaben, dass der von den Hubstaplern ausgeübte Druck im Bereich der Dehnungsfugen extrem hoch war. Für die Betriebsverantwortlichen war es absolut undenkbar, die Produktionstätigkeit zu unterbrechen, um die Schäden im Boden zu reparieren. Die Kosten eines allfälligen Betriebsunterbruchs wären weit höher gewesen als die Kosten einer vollständigen Erneu­erung des Bodens.

Die von URETEK angebotene Stabilisierungslösung wurde als geeignet betrachtet, weil sie den grossen Vorteil hat, dass der Betrieb nicht unterbrochen wer­den muss. Während der Ausführung der Instandsetzungsarbeiten konnte der Betrieb praktisch normal weitergeführt werden.

Betroffen waren rund 7000 m2 Bodenfläche, ca. 20 Tonnen Expansionsharz mussten eingebracht werden. Die Einsatzleiter planten die Arbeiten genau und wiesen jeder Phase eine im Voraus bestimmte Zeitspanne zu, um einen wirk­samen Einsatz ohne ­Beeinträchtigung der Produktionstätigkeit des Unter­neh­mens gewährleisten zu können.

Die Arbeiten dauerten 35 Tage. Dabei musste eine Reihe von Bohrlöchern mit 12 mm Durchmesser im Boden gemacht werden, durch die das URETEK-Harz in den Untergrund des Bodens injiziert werden konnte. Das Raster sah durchschnittlich ein Bohrloch pro Quadratmeter Boden vor, rund um die Dehnungsfugen in grösserer Dichte. Während der Injektion des Expansions­harzes wurde unter Laserkontrolle sicher­­gestellt, dass sich der Boden nicht anhebt.

Nach jeder Injektion wurde das Ergebnis mit einem Komparator überprüft, der Verschiebungen von 1/100 Milli­meter wahrnimmt. Zur Überprüfung wurde jede behandelte Zone mit einem be­ladenen Hubstapler befahren.

Die Ergebnisse übertrafen die ursprünglich festgelegte Toleranz von 20/100 Millimetern deutlich.

Das Harz wird durch Rohre, die in Bohrlöcher im Boden eingeführt wurden, in den Untergrund injiziert.
Kontrolle der Bodenoszillationen beim Befahren mit einem Hubstapler mit Hilfe eines Komparators.
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