Forschungsbericht 2009



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'


 
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Kaianlagen werden aufgrund Ihrer Lage an Flussmündungen häufig auf schlechtem Baugrund gebaut und müssen bedingt durch hohe Lasten meist auf Pfählen gegründet werden. Für die Planung von neuen Kaianlagen ist daher die Tragfähigkeit der Pfähle von entscheidender Bedeutung. Derzeit können Pfahltragfähigkeiten aber nur im Nachhinein durch statische Probebelastungen mit ausreichender Sicherheit bestimmt werden. Die Schwierigkeiten in der Vorhersage entstehen durch die starken Veränderungen der Bodeneigenschaften während der Pfahlinstallation. Ergebnisse aus bodenmechanischen Voruntersuchungen haben daher nur noch wenig Aussagekraft. Der Vorgang der Pfahlrammung soll mit Hilfe der Discrete Element Method (DEM) untersucht werden. In der DEM wird der Boden als Granulat betrachtet, das aus einzelnen Partikeln besteht, die miteinander in Wechselwirkung stehen und sich gegeneinander verschieben können. Auf diese Weise können große Verschiebungen sowie Kornrotationen problemlos modelliert werden. Die Grenzen der DEM liegen jedoch in der hohen Rechzeit. Im Rahmen des Graduiertenkollegs "Seehäfen für Containerschiffe zukünftiger Generationen" soll daher eine Kopplung von DEM und FEM geschaffen werden, um so die Vorteile beider Methoden zu kombinieren. Mit Hilfe der Combined Element Method soll untersucht werden, welches die maßgeblichen Mechanismen bei der Pfahlinstallation sind und wie diese das Tragverhalten des Bodens in Bau- und Gebrauchszustand beeinflussen. Die Vorhersage der Pfahltragfähigkeit und die Auswertung dynamischer Pfahltest wird auf der Basis dieser Erkenntnisse verbessert werden können.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.

 

Publikationen
  • 3-04.376V

    Heesen, E.; Kreuzer, E.:
    Discrete Element Method in der Geotechnik. In: PAMM-Proc. in Appl. Math. Mech. (2007).


Stichwörter

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