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Rammpfahl
Die Erfindungbetrifft einen Rammpfahl mit mindestens einem verbundlos im Pfahlkörper längsverlaufenden, vorspannbare sowie nach dem Rammen des Pfahles entfernbaren und wiederverwendbaren, aus einem steifen Spal1I1Stab bestehendenArmierungsglied, dessen unteres Ende im Bereich der Pfahlspitze lös- bar verankert ist. Solche Rammpfähle haben bekanntlich den Vorteil, dass sie während des Rammens stark
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an hochwertigen. Stählen verursachen, da die Rammbewehrung wiedergewonnen und wiederverwendet werden kann. Der bereits gerammte, im Boden steckende Pfahl bedarf naturgemäss keiner starken Armierung mehr, da er im allgemeinen nur reinen Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist.
Das Lösen der Spannarmierung aus der an der Pfahlspitze befindlichen Endverankerung erfolgte bisher meist durchAusdrehen eines mit Gewinde ausgestatteten Spannstabes aus einer in der Pfahlspitze vorgesehenen Mutter. Dieses Verfahren war jedoch nur in seltenen Fällen praktisch durchführbar ; meist erlitt der Pfahl - und mit ihm natürlich die Spannarmierung-beim Rammen Abweichungen von der Geraden, so dass eine Drehung des Armierungsstabes um dessen Achse in dem engen, die Armierung aufnehmenden Kanal des Pfahlkörpers unmöglich wurde.
Es wurde zwar auch schon vorgeschlagen, ein aus einem Seil bestehendes Spannglied, das am unteren Ende mit einer Gewindemuffe versehen war, vermittels dieser Muffe in einer aus mehreren keilförmigen Teilen bestehenden Mutter zu verankern ; durch Abwärtsbewegen des Spanngliedes sollten sich die mit ihrer Spitze zum Pfahlkopf weisenden keilförmigen Teile der Mutter vom Gewinde des Kupplungsstückes (Muffe) lösen und in eine in der Pfahlspitze angeordnete Kammer fallen.
Auch dieser Vorschlag konnte sich begreiflicherweise in der Praxis nicht durchsetzen, da es einerseits nicht möglich war, mit einem flexiblen Spannglied (Seil) einen ausreichenden Druck zur Lösung der an der Pfahlspitze verankerten Keile auszuüben und anderseits diese Keile sich an dem mit Gewinde versehenen Ende des Spanngliedes so festfressen mussten, dass sie sich nach Zerstörung des Gewindes auch dann von dessen Oberfläche nicht ablösten, wenn es einmal wirklich gelungen wäre, das Spann-
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nach nach diesem älteren Vorschlag praktisch undurchführbar, zumal diese vorbekannten Spannglieder endseitig mit Muffen versehen waren ;
sie konnten nämlich aus diesem Grund entweder nur für einen genau gleich langen Rammpfahl wiederverwendetwerden oder die Muffe musste an einem Ende unter Verkürzung des Seiles versetzt und erneuert werden. Übrigens wäre angesichts der hohen, unzweckmässigen Beanspruchung des Gewindes in der Keil Verankerung eine Erneuerung voraussichtlich in keinem Falle zu vermeiden gewesen. Alle diese Bedingungen sind für einen fortlaufenden ökonomischen Betrieb untragbar und trugen insofern dazu bei, dass dem vorbekannten Vorschlag der Weg in die Praxis versperrt blieb.
In Kenntnis dieser Mängel setzt es sich die Erfindung zum Ziel, eine praktisch brauchbare Enrichtung zu schaffen, die die Verwendung der eingangs erwähnten Rammpfähle tatsächlich zulässt und die angeführten Nachteile restlos vermeidet.
Gemäss der Erfindung ist das untere Ende des Spannstabes von Keilen gehalten, deren Spitzen in an sich bekannter Weise zum Pfahlkopf weisen. Die Keilflächen tragen ebensowenig wie die Spannarmierung ein Gewinde, sondern können im allgemeinen unbearbeitet belassenwerden ; bei sehr hohen Beanspruchungen empfiehlt es sich, Beisskeile zu verwenden, jedenfalls aber bleibt das zu verankernde Ende der Spannarmierung unbearbeitet.
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Demnachwird durch dieerfindungsgemässe Massnahme hinsichtlich derWiederverwendung des Spanngliedes eine beachtliche, wertvolle Unabhängigkeit von der jewel. 1s vorhandenen Pfahllänge gewahrt, da die Keile naturgemäss an jeder beliebigen Stelle der Spanngliedlänge angesetzt werden können und den Stab an dieser Stelle keineswegs beschädigen. Es ist mithin möglich, durch einfaches Kürzen des Spanngliedes dieses für kürzere Pfähle verwendbar zu machen. Durch Einbau geeigneter Kupplungen, z. B. Muffen, können aber auch mehrere Verlängerungsteile an das Spannglied angeschraubt werden, so dass mit einer begrenzten Anzahl von Spanngliedern mit fester Länge Pfähle aller vorkommenden Längen hergestellt werden können, wobei die Verlängerungsstücke, welche an beiden Enden bearbeitet-z.
B. mit Gewinde versehen-sind, ebenso beliebig oft wiederverwendbar sind, wie das Spannglied selbst.
Um ein Ablösen der Keile auch dann zu gewährleisten, wenn sie sich an der Oberfläche des Spanngliedes festfressen, sind nach einem weiteren Erfindungsmerkmal im Bereich der Pfahlspitze Widerlagskörper od. dgl. vorgesehen, die beim Abwärtsbewegen des Stabes das Ablösen der Kelle von dessen Oberfläche sicherstellen. Durch diese zusätzliche Sicherstellung des Ablösens der Keile wird es erst möglich, dem Spanngliedauch sehrhoheZugkräfte zuerteilen, da beim Fehleneiner solchen Sicherung zu befürchten wäre, dass entweder zu glatte Keile ein Rutschen des Armierungsgliedes in der Verankerung zulassen oder anderseits zu rauhe Keile (Beisskeile) vom Pfahlkopf aus nicht mehr gelöst werden könnten.
Gerade bei Rammpfählenwird überdies die Verwendung von Beisskeilen nicht zu umgehen sein, da die Haltbarkeit der Keil Verankerung durch die beim Rammen entstehende Vibration sowie durch die Rammschläge in einer der Verkeilungsrichtung entgegengesetzten Richtung auf eine harte Probe gestellt wird.
Die zusätzlichen Mittel, die das Ablösen der Keile sicherstellen, können im Rahmen der Erfindung überaus mannigfaltig ausgebildet werden, wie später noch an Hand der Zeichnungen beschrieben werden wird.
Der erfindungsgemässe Vorspann-Rammpfahl kannwahlweise entweder nur mit einem einzelnen, zentral verlaufenden Spannstab oder auch mit mehreren parallel zueinander längsverlaufenden Spannstäben armiert werden, die dann vorzugsweise in einem gemeinsamen Widerlager end verankert werden. Es ist schliesslich auch von Vorteil, zwei oder mehrere Spannstäbe jeweils endseitig in symmetrischer Anordnung in einer gemeinsamen Muffe od. dgl. zu befestigen und alle Stäbe vermittels dieser Muffe zentrisch in bezug auf den Pfahlquerschnitt endzuverankern.
Weitere Erfindungsmerkmale werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert, welche Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen. Fig. 1 dieser Zeichnungen zeigt einen erfindungsgemässen Rammpfahl im Längsschnitt, die Fig. 2 und 3 betreffen diverse weitere Ausbildungen der Pfahlspitze, Fig. 4 zeigt eine einzelne Keilverankerung in Untersicht beim Schnitt nach Linie IV - IV in Fig. 3, Fig. 5 zeigt die Keile selbst im Schnitt und Fig. 6 schliesslich stellt eine andere Ausführungsvarian- te des Pfahles ebenfalls im Längsschnitt dar.
Der aus Beton bestehende Körper des Rammpfahles nach Fig. l ist mit 1, dessen Spannbewehrung, die aus zwei Stäben besteht, ist mit 2 bezeichnet. Beim dargestellten AusführungsbeispielbestehtdieEndver- ankerung dieser Spannstäbe 2 im Pfahlkopf aus je einer Schraubmutter 3, die auf den mit einem-vorzugsweise aufgerollten - Gewinde versehenen Enden der Stäbe 2 sitzen und sich gegen eine Spannplatte 4 abstützen ; selbstverständlich kann aber auch die oberseitige Verankerung von Keilen oder andern lösbaren Befestigungsmitteln gebildet werden, wie dies etwa Fig. 6 zeigt.
Im Bereich der Pfahlspitze 9 sind die beiden Spannstäbe 2 in einer gemeinsamen Spannplatte 6 als Widerlager mittels Keilen 5 befestigt, die mit ihren Spitzen bzw. schmäleren Stirnseiten aufwärts zum Pfahlkopf weisen und demnach durch Abwärtsbewegen jedes Spannstabes 2 aus ihrer Verankerung gelöst werden können. Axial dem Ende jedes Stabes 2 gegenüberliegend sind ferner am Boden 8 der Pfahlspitze 9 Rohrstücke 7 vorgesehen.
Die den Rohrstücken 7 gegenilbemegenden Stirnflächen 13 der Keile 5 schliessen mit der Stabachse einen spitzen Winkel ein, so dass beim Abwärtsbewegen des Stabes 2 mit den Keilen 5 - falls diese an der Staboberfläche haften geblieben sind-die Keile von der oberen Stirnseite des Rohrstükkes 7 zuverlässig auswärts gedrängt werden, sich von der Staboberfläche lösen und in die Kammer 9'der Pfahlspitze 9 fallen müssen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante einer Rammpfahlspitze 9 wird das Ablösen der Keile 5 durch winkelig zur Stabachse verlaufende Flächen 11 gesichert, welche rings um eine Ausnehmung 10 angeordnet sind, die sich als Verlängerung des zur Aufnahme des Spannstabes 2 dienenden Kanales 2'darstellt.
Wird das Spannglied 2 mit den daran haftenden Keilen 5 abwärtsbewegt, so gelangt dessen Ende in die Ausnehmung 10 der Pfahlspitze 9, wogegen die Keile selbst mit ihren Stirnflächen 13 an den Flächen 11 hängenbleiben, auswärts gedrängt werden und in der Kammer 9'der Pfahlspitze 9 beim Herausziehen des Spannstabes 2 zurückbleiben.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht das der Kellverankerung gegenüberliegende Organ aus einer gelochten Scheibe 12, die fluchtend mit der Mündung des den Armierungsstab 2 aufnehmenden Kanales 2'auf der der KeUverankerung gegenUberliegendenWand der Kammer 9'befestigt Ist und den Keilstirnflächen 13 zugeordnete, ebenfalls unter einem spitzen Winkel zur Pfahlachse verlaufende Flächen aufweist, wobei der Scheitel dieses Winkels in Richtung zum Pfahlkopf zeigt.
In beiden vorbeschriebenen Fällen Ist es für die einwandfreie Funktion der Einrichtung von Vorteil, wenn der Winkel bei den Stirnflächen 13 der Keile 5 etwas spitzer ist als der Winkel bei den diesen Stirnflächen 13 zugeordneten, zum Lösen der Keile bestimmten Flächen.
Die Keile 5 weisen im Rahmen der Erfindung vorzugsweise die Form halber Kegelringstümpfe auf, so
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des 2 sicherzustellen, kann bei dieser Ausbildung schliesslich auch In der zwischen den Keilen 5 gebildeten Fuge gemäss Fig. 5 eine Blattfeder 14 eingelegt sein, welche unter Spannung steht und die beiden einander gegenüberliegenden Keile auseinanderzudrücken trachtet.
Um die Kelle in Richtung zur Pfahlspitze und damit zu vorerwähnten Organen, welche die Kelle vom Stab wegdrücken, zu bewegen, wird vorteilhaft eine Vorrichtung, z. B. eine Drahtschlinge eingelegt, welche sich an der Stimfläche des Stabes abstützt oder an dieser befestigt ist und durch den zwischen den Kellen gebildeten Spalt durchgeht, wobei ihr Ende auf die schmäleren Stirnseiten eines oder beider Keile wirkt. Der durch den Spalt zwischen den Keilen laufende Teil der Vorrichtung, z. B. Drahtstück, kann auch gleich die Funktion der Feder übernehmen.
Die in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsvariante eines Rammpfahles soll nur verdeutlichen, wie bei Anordnung mehrerer Spannstäbe 2 dennoch ein absolut zentrischer Verlauf der Druckvorspannkraft gesichert werden kann. Beim dargestellten Beispiel werden zwei Stäbe 2 am oberen und unteren Ende in je einem Verbindungsstück 15 eingeschweisst. Diese Verbindungsstücke 15 werden dann in einer der früher beschrie- benen Arten Im Pfahlkörper verankert. Zwecks Erzielung ausreichender Steifigkeit beim Abwärtsbewegen der Armierung und Lösen der unteren Keilverankerung wird es nötig sein, solche nebeneinanderlaufende Armierungsglieder stellenweise mittel-oder unmittelbar mitsammen zu verbinden.
Mehrere parallellaufende Armierungsglieder wird man überhaupt nur dann verwenden müssen, wenn ein als Einzelglied verwendbares, ausreichend kräftig dimensioniertes Armierungsglied nicht verfügbar ist.
Der Kanal 2'gemäss den Fig. 1 und 2, in welchem das Spannglied gelagert ist, wird aus Gründen der Knicksicherheit während des Rammens vorzugsweise eng gehalten. Werden die Spannglieder mit Muffen zur Verlängerung versehen, so wird der Kanal vorzugsweise erst etwa ab der Position der Muffe während des Lösens der Keile und bis zum Pfahlkopf einen für die Muffe genügend grossen Durchmesser aufweisen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht an die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele gebunden, vielmehr sind innerhalb des Grundgedankens der Erfindung noch überaus mannigfache Ab1inderun gen und Ausgestaltungen denkbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rammpfahl mit mindestens einem verbundlos im Pfahlkörper längsverlaufenden, vorspannbaren sowie nach dem Rammen des Pfahles entfernbaren : und wiederverwendbaren, aus einem steifen Spannstab bestehendenArmierungsglied, dessen unteres Ende im Bereich der Pfahlspitze lösbar verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des Spannstabes (2) von Keilen (5) gehalten ist, deren Spitzen in an sich bekannter Weise zum Pfahlkopf weisen.