T. Vardijan/M. Pradel · The technical solution for working beneath the protected DB directorate building on the major Stuttgart 21 project
589 micropiles, which enable an initial excavation under
the foundations of the building and the construction of
an 800 m2 prestressed concrete slab with a thickness of
1.35 m. Concreted upstand beams increase the stiffness of
the slab. The micropiles are arranged in the basement
along the external and internal walls and are connected to
the basement walls of the building with prestressed reinforced
concrete side beams.
Parallel to this, the excavation support is installed
under the building. The support can only be installed from
the basement with restricted working height. The client
decided to use a jet grouted wall.
The production of the jet grouted body with an extent
of about 900 m3 is carried out using small drill rigs from
the basement of the building. The jet grouted body is backanchored
in the course of the later excavation. After the
following partial excavation between the micropiles (Figure
4), it is possible to construct the prestressed concrete
slab under the directorate building. With the installation
and extension of the hydraulic presses, the load is finally
transfered onto the prestressed concrete slab and the
large-diameter bored piles. This puts the underpinning
construction into operation and the excavation under the
existing building can be excavated (Figure 5). The station
building is built by cut-and-cover underneath the prestressed
concrete slab (Figure 6). After the completion of
the new station building, the remaining gap between the
station and the prestressed concrete slab is grouted
through openings in the slab in order to transfer the loads.
With the release of the pressures and the removal of the
large-diameter bored piles, the load of the building is
198 Geomechanics and Tunnelling 10 (2017), No. 2
Der erste Schritt der Gebäudeunterfangung sieht
vor, den abzufangenden Gebäudeteil temporär auf insgesamt
589 Kleinbohrpfähle umzulasten. Hierdurch werden
ein Voraushub unter den Fundamenten des Gebäudes
sowie die Herstellung einer 800 m2 großen und
1,35 m starken Spannbetonplatte ermöglicht. Aufbetonierte
Überzüge erhöhen die Steifigkeit der Platte. Die
Kleinbohrpfähle sind im Keller entlang der Außen- und
Innenwände angeordnet und werden mittels vorgespannter
Stahlbetonstreichbalken an die Kellerwände des Gebäudes
angebunden.
Parallel erfolgt die Herstellung des Baugrubenverbaus
unterhalb des Gebäudes. Der Verbau kann nur aus
dem Keller heraus mit beschränkter Arbeitshöhe hergestellt
werden. Der Bauherr hat sich hier für die Umsetzung
einer Düsenstrahlwand (DSV-Wand) entschieden.
Die Herstellung des rund 900 m3 umfassenden DSVKörpers
erfolgt mit Kleinbohrgeräten aus dem Keller des
Gebäudes heraus. Der DSV-Körper wird im Zuge des
späteren Baugrubenaushubs rückverankert. Nach anschließendem
Teilaushub zwischen den Kleinbohrpfählen
(Bild 4) ist es möglich, die Spannbetonplatte unter dem
Direktionsgebäude herzustellen. Mit Einbau und Anfahren
der hydraulischen Pressen erfolgt schließlich die Lastumlagerung
von der temporären Kleinbohrpfahlgründung
auf die Spannbetonplatte und die Großbohrpfähle. Damit
geht die Abfangekonstruktion in Betrieb und die Baugrube
unter dem Gebäude kann ausgehoben werden.
(Bild 5). Der Bahnhof wird in offener Bauweise unterhalb
der Spannbetonplatte errichtet (Bild 6). Nach Fertigstellung
des Bahnhofsneubaues wird der verbliebene Spalt
zwischen dem Bahnhof und der Spannbetonplatte über
Öffnungen in der Platte kraftschlüssig verpresst. Mit Ablassen
der Pressen und Rückbau der Großbohrpfähle wird
die Gebäudelast auf den Bahnhofsneubau umgelagert und
damit die Abfangung des ehemaligen DB-Direktionsgebäudes
abgeschlossen (Bild 7). Der Bahnhofsneubau
wurde auf die Gebäudelast bemessen und im Gründungsbereich
entsprechend ertüchtigt
2.4 DSV-Wand als Baugrubensicherung
Die DSV-Wand zur Sicherung des Baugrubenaushubs
wird an ihrer Oberseite vom Direktionsgebäude überdeckt.
Auf der Unterseite begrenzen die beiden eingleisigen
Tunnelröhren den DSV-Körper (Bild 8). Diese untere
Fig. 4. Jet grout and micropile construction
Bild 4. Herstellung DSV-Körper und Kleinbohrpfähle
Fig. 5. Interception slab and excavation
Bild 5. Abfangeplatte und Baugrubenaushub
Fig. 6. Construction of the DB tunnel
Bild 6. Herstellung DB-Tunnel