Forschungsbericht 2005



Zum Rammen von Pfählen im Hafenbereich

Institut: Mechanik und Meerestechnik
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Edwin Kreuzer
Stellvertretende Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Edwin Kreuzer
Mitarbeiter/innen: Dipl.-Ing. Eva Heesen
Projektnummer: E.3-04.078
Laufzeit: 17.05.2005 - 16.05.2008
Finanzierung: DFG Graduiertenkolleg ' Hafenbau'


 

Bedingt durch die hohen Lasten und den oft gering tragfähigen Boden werdenKaianlagen im Allgemeinen auf Pfählen gegründet und durch Spundbohlen gegendie Wasserseite abgedichtet. Zur Herstellung von Pfählen und Einbringen vonSpundbohlen wird im Hafenbau häufig das Rammverfahren eingesetzt. In denletzten Jahren wurden die Ramm- und vor allem die Vibrationstechnikentscheidend weiterentwickelt. Die beiden Verfahren bieten heuteAnwendungsbereiche, die für den Hafenbau von großer Bedeutung sind. Bei derAbschätzung des Eindringwiderstandes der Spundbohlen und derErschütterungsemission werden häufig Erkenntnisse aus dem Pfahlbereichkritiklos auf Spundbohlen übertragen, obwohl sich Spundbohlen in Bezug aufdie dynamischen Eigenschaften von Pfählen maßgeblich unterscheiden. DerBoden kann in der Umgebung des Pfahls/Spundbohle in seiner Lagerungsdichteverändert werden. Außerdem werden Schwingungen im Boden erzeugt, die sich indie Umgebung ausbreiten. Die eingeleiteten Schwingungen können dazu führen,dass in der Umgebung Setzungen eintreten, Kranbahnen versetzt oder Gebäudegeschädigt bzw. in ihrer Nutzung eingeschränkt werden. Bisher werden zurBeschreibung von Rammverfahren häufig empirische Ansätze in Kombination mitFinite-Elemente-Ansätzen verwendet. Andere Ansätze beruhen auf dereindimensionalen Wellengleichung für elastische Kontinua. Ziele des Projektes sind, die mechanischen Vorgänge bei der Rammung vonSpundbohlen besser zu verstehen und beurteilen zu können. Vorhandenenumerische Verfahren zur Verbesserung des Rammvorgangs sowie zur Prognoseder Wellenabstrahlung in der Luft und im Boden sollen für den Hafenbauweiterentwickelt werden. Hinzu kommen Verbesserungen bei den Methoden fürstatische und dynamische Pfahltests, weil bisherige Verfahren noch Grenzender dynamischen Pfahlprüfungen gezeigt haben. Unterscheiden sich dieBedingungen der dynamischen Pfahlprüfung wesentlich von der statischenProbebelastung, sind Vergleiche zwischen statisch und dynamisch ermittelterGrenzlast ohne weitergehende Untersuchungen nicht zielführend.

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Stichwörter

  • Hafenbau
  • Pfahlrammung
  • Wellenabstrahlung in Luft und Boden
  • statische und dynamische Pfahlprüfung