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In dieser Diplomarbeit wird auf das Prinzip des Düsenstrahlverfahrens an sich und seine Anwendungen im Tunnelbau, sowie die Fehleranfälligkeit und das Qualitätsmanagement näher eingegangen. Dabei stehen die Erarbeitung einer Systematik der mit dem Verfahren einhergehenden konstruktiven Randbedingungen und Parameter als eigentliche Schwerpunkte im Vordergrund. Ziel der Arbeit war es nicht, eine rechnerische Nachweisführung bzw. Parameterstudie durchzuführen. Es gibt jedoch Hinweise und Anhaltspunkte für einen rechnerischen Ansatz.
Ziel dieser Diplomarbeit war die systematische Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den Düsenparametern (Rezeptur, Förderrate, Dreh- und Ziehgeschwindigkeit) und der Qualität des Verfestigungskörpers für unterschiedliche Baugrundverhältnisse. Die Zusammenhänge wurden auf empirischen und physikalischen Grundlagen hergeleitet und dargestellt. Beispiel dieser Untersuchung war die Sanierung und Modernisierung des Olympiastadion Berlins. Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt mit anschließenden Kalibrierungsversuchen und Fehlerbetrachtungen.
Die Instandsetzung historischer Gebäude ist ein komplexes und umfangreiches Thema. In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, einen Überblick zu schaffen, indem die Vorgehensweise bei der Sanierung an einem konkreten Beispiel, der Kirche in Ehringsdorf, nachvollzogen wurde. Dieses Gebäude ist etwa 700 Jahre alt. Im Westen befindet sich ein ungefähr 100 Jahre alter Anbau; dort sind große Risse an den Fassaden sichtbar. Nach gründlicher Recherche, auch anhand eines vorhandenen Baugrundgutachtens, stellte sich heraus, dass diese Schäden dadurch verursacht wurden, dass die Gründung des Anbaus im Gegensatz zu der des alten Gebäudeteils nicht bis in eine tragfähige Bodenschicht reicht. Daher sinkt der Anbau durch Setzungen im Boden ab und es entstehen Zugspannungen im Mauerwerk, so dass es reißt. Da es sich also um ein Gründungsproblem handelt, nimmt die Sanierung der Gründung in der Bearbeitung der Varianten einen großen Teil ein. Es wird die Anwendung des Düsenstrahlverfahrens empfohlen. Die vorliegenden Berechnungen und Annahmen zu Baugrundkennwerten sollten noch durch Einbringen von Probesäulen überprüft werden. Außerdem muss eine geeignete Bindemittelzusammensetzung gewählt werden. Um Aussagen zur Sanierung des Mauerwerkes treffen zu können, fehlen wichtige Angaben zum Zustand und Aufbau. In der weiteren Planung sollte daher zunächst das Mauerwerk mit Hilfe einer Endoskopie untersucht werden. Außerdem sollten die Rissbreiten über einen Zeitraum von mindestens einem Jahr regelmäßig gemessen werden, um Veränderungen und eine tendenzielle Entwicklung feststellen zu können. Auf Grundlage der Ergebnisse kann dann entschieden werden, ob eine Vermörtelung der Risse ausreicht oder ob eine Mauerwerksinjektion zur Verfestigung erforderlich ist.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den bodenmechanischen Ursachen von Gründungsschäden sowie Techniken zu deren Sanierung. Kernaufgabe ist es, einen Auswahlprozess zu entwickeln, mit dem im konkreten Schadensfall das zweckmäßigste technische Verfahren zur Sanierung bestimmt werden kann. Hierzu werden zunächst mögliche Schadensursachen katalogisiert. Anschließend werden die gegenwärtig in Deutschland gebräuchlichsten Sanierungstechniken analysiert und einander gegenübergestellt. Zur Ermittlung der geeignetsten Sanierungstechnik in einem realen Projekt wird ein allgemeiner zweistufiger Entscheidungsalgorithmus vorgeschlagen. Dieser setzt sich aus einem Entscheidungsbaum mit anschließender Nutzwertanalyse zusammen. Ergebnis des Algorithmus’ ist ein Ranking, welches die infrage kommenden Techniken nach ihrem Nutzen für die Sanierung ordnet. Anhand zweier Praxisbeispiele - dem Schloss Schwerin und der St. Jacobi-Schlosskirche in Osterode am Harz - wird abschließend die Wirkungsweise des Algorithmus demonstriert. Ergebnis der Arbeit ist, dass die Formulierung eines allgemeinen entscheidungsbaumes, der jedwede Eventualität einer speziellen Bauaufgabe berücksichtigt, nahezu unmöglich ist. Der entwickelte Entscheidungsbaum ist mitunter noch zu ungenau um die Auswahl an Techniken ausreichend einzuschränken. Die darum als zweite Stufe etablierte Nutzwertanalyse erwies sich als effiziente und transparente Entscheidungshilfe. Bei ihr ist jedoch die Gefahr einer subjektiven Beeinflussung der Entscheidung durch den Planer gegeben. In einem konkreten Projekt könnte durch eine Verfeinerung des Baumes seine Selektion wesentlich verbessert werden, so dass am Ende nur eine einzige Technik als zweckmäßigste ausgewiesen wird. Eine Nutzwertanalyse könnte in diesem Fall als zweite Stufe entfallen.