Felsanker

Horizontale Fußstütze für Stahlspundbohlen auf Fels

Stahlspundwände müssen mindestens bis zu einer bestimmten Tiefe in den Boden eingebracht werden, um eine ausreichende passive Erdkraft am Fuß der Wand zu erzeugen.

In den nordischen Ländern besteht der Boden jedoch häufig aus weichen Lehmablagerungen, die auf Felsgestein liegen, und ähnliche Bodenverhältnisse finden sich auch in anderen Ländern.

Obwohl es möglich ist, Spundbohlen mit Hilfe von Bohrungen oder Sprengungen eines kleinen Grabens in der oberen Schicht des Felsbodens in den Felsboden einzubringen, ist es einfacher und schneller, weniger zerstörende Einbauverfahren anzuwenden.


Für Aushubarbeiten in solchen weichen Böden mit begrenzter Wandstärke der weichen Bodenschichten über dem Fels oder wenn die Aushubtiefe unterhalb des Felsniveaus liegt, ist es in den nordischen Ländern gängige Praxis, die Fußkante der Spundbohlen mit zusätzlichen Felsankern (Dübeln) zu sichern.

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Die Planung und Installation von Felsankern muss auf einer umfassenden geotechnischen Untersuchung basieren, die detaillierte Informationen über die Lage und Neigung des Felsbodens sowohl in Längsrichtung als auch senkrecht zur zukünftigen Wandachse enthält. Entlang der Wandachse müssen Bohrungen durchgeführt werden.

Aufgrund des erheblichen Einflusses des Abstands zwischen dem Fels und der Fußkante der Spundbohle auf die Auslegung der Felsankerlösung ist es von großer Bedeutung, zuverlässige Daten über den Felskörper zu sammeln, insbesondere wenn dieser sehr unregelmäßig mit großen und/oder schwankenden Neigungen ist. Der geschätzte Felskörper ist auch erforderlich, um die Mindestlänge jeder Spundbohle zu bestimmen.

Der Abstand zwischen den Bohrlöchern sollte 5 m entlang der Spundwandachse nicht überschreiten und durch Bohrlöcher ergänzt werden, um die Neigung des Felsbodens senkrecht zur Wandachse zu bestimmen. Einige der Bohrlöcher sollten mindestens 3 m in den Fels eindringen, um die Möglichkeit einer Fehlinterpretation großer Felsblöcke als Fels auszuschließen und ausreichende Informationen über die Qualität des Felsbodens zu sammeln.

In den meisten Fällen sollten die Spundbohlen an die tatsächliche Neigung des Felsbodens angepasst sein (siehe Abbildung 5), um den Spalt zwischen Spundbohlen und Felsboden zu minimieren.

In Norwegen werden Felsanker seit den 1990er Jahren erfolgreich in Gesteinen mit unterschiedlichen Festigkeitsbedingungen eingesetzt. Die typische Gesteinsfestigkeit (einachsige Druckfestigkeit) variiert zwischen 50 und 100 MPa (z. B. Schiefer und Phyllit) und bis zu etwa 300 MPa (z. B. Granit und Basalt).


Da die einachsige Druckfestigkeit des Gesteins während der Projektdurchführung selten geprüft wird, wird die Qualität des Gebirges häufig anhand der Bohrgeschwindigkeit (Sekunden pro Meter) beim Bohren in das Gebirge geschätzt. Bei Bohrgeschwindigkeiten über 100 bis 200 Sekunden pro Meter, etwas abhängig vom Bohrhammer, ist die Gesteinsqualität in der Regel akzeptabel.


Verwerfungen und Klüftigkeit können zusammen mit der Neigung des Grundgesteins die Widerstandsfähigkeit der Felsanker erheblich beeinflussen. Der Einsatz von Felsankern sollte daher auf früheren Erfahrungen mit ähnlichen Grundgesteinsmerkmalen basieren.