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Verriegelungsverband für absatzweise zusammensetzbare Betonpfähle
Besonders lange, in den Boden zu rammende Pfähle werden aus Pfahlschüssen zusammengesetzt, wobei auf einen bereits eingerammten Pfahlschuss ein weiterer Pfahlschuss aufgesetzt und die Enden der beiden Pfahlschüsse miteinander verbunden werden. Es sind Pfahlschüsse aus Beton bekannt, die zum zentrischen Zusammensetzen an den einen Enden mit angegossenen Zapfen, eingegossenen Bügeln oder einlegbaren Domen versehen sind, die in an den andern Enden vorgesehene Ausnehmungen beim Zusam- mensetzen der Pfahlschüsse eingreifen. Die Verbindung der aufeinander folgenden Pfahlschüsse ist durch quer angeordnete, durch die Zapfen oder Bügel gehende Bolzen, Keile oder auch durch die Enden der
Pfahlschüsse umfassende Muffen oder Hülsen hergestellt. Diese Pfahlschüsse liegen mit ihren Stirnflächen, u. zw.
Beton an Beton, aneinander, aber zumeist mit ungenügend satter Anlage, d. h. es bestehen zwi- schen den Stirnflächen leere Räume. Diese sind die Ursache, dass die Stirnflächen beim Einrammen des Pfahles Stössen ausgesetzt sind, die die Enden der Pfahlschüsse zerstören.
Man hat daher schon vorgeschlagen, die Enden der Pfahlschüsse mit Metallplatten zu bewehren und ihre Verbindung durch Zusammenschweissen der Platten zu bewerkstelligen. Es sind aber für diese Verbin- dungsweise am Arbeitsplatz nicht nur entsprechende Schweissgeräte erforderlich, sondern es können die Pfahlschüsse auch nur sehr schwer in eine Lage gebracht werden, dass die Platten genügend stark aneinander gepresst werden.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verriegelungsverband für absatzweise zusammensetzbare Betonpfähle, bei welchen die zu verbindenden Stirnflächen der Pfahlschüsse mit dicht aneinander anlegbaren Metallplatten versehen sind, die mit Bewehrungseisen der Pfahlschüsse fest verbunden sind und besteht im Wesen darin, dass die Metallplatte jedes Pfahlschusses wenigstens einen Zapfen mit Querloch trägt, und dass in dieser Stirnplatte oder in einem besonderen mit der Metallplatte starr verbundenen Metallblock wenigstens eine Längsbohrung zur Aufnahme des oder der an der Metallplatte des nächsten Pfahlschusses befestigten Zapfen vorgesehen ist, welche Längsbohrung von einer Querbohrung zur Aufnahme eines stählernen Verriegelungsorganes durchsetzt ist, welcher sich in die Querbohrung und durch das Zapfenquerloch erstreckt,
und dass die Querbohrung und das Zapfenloch so angeordnet sind, dass das Verriegehmgs- organ beim Eintreiben die beiden Metallplatten gegeneinander andrückt und sich dabei durch Biegen verformt.
Der erfindungsgemässe Verriegelungsverband ermöglicht die Pfahlschüsse mit geringer Arbeitsleistung so zusammenzuschliessen, dass sie eine starre Einheit bilden. Bei Metallplatten mit einem Zapfen sind an der Anschlussstelle zwei Zapfen vorhanden, die dazu dienen, einerseits die Pfahlschüsse in die richtige gegenseitige Lage zu bringen und anderseits im Zusammenwirken mit den Verriegelungsorganen die Platten aneinander zu pressen. Da die Querbohrungen in den Zapfen zu den Querbohrungen in den Metallblöcken oder Stirnplatten, welche die die Zapfen aufnehmenden Längsbohrungen durchsetzen, exzentrisch angeordnet sind, werden die bolzenförmigen Verriegelungsorgane bei ihrem Eintreiben so verformt, dass die Metallplatten zusammengepresst werden.
Die Verformung der Bolzen verhindert aber auch, dass diese durch die starken Stösse während dem Einschlagen des Pfahles locker werden, wie dies bei den bekannten Verbindungsorgan en der Fall ist. Der feste Sitz der Verriegelungsbolzen kann nach einem Merkmal der Erfindung noch dadurch verstärkt werden, dass das Ende jedes Verriegelungsorganes geschlitzt ist und ein Keil in diesem Schlitz so angeordnet ist, dass derselbe beim Eintreiben des Verriegelungsorganes bei Anlage am hinteren Ende der Querbohrung den Schlitz aufweitet und die beiden Flanken des Verriegelungsorganes gegen die Wandung der Querbohrung presst.
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Die Blöcke mit den Längsbohrungen können einen Teil der Platte bilden, in zweckmässiger Weise werden sie an die Platte angeschweisst.
Erfindungsgemäss können die Zapfen mit den Bewehrungseisen der Pfahlschüsse fest, z. B. durch
Schweissen verbunden werden, wodurch beim Eintreiben der Verriegelungsbolzen ein Zug von den Zapfen direkt in die Bewehrungseisen überführt wird und diese gespannt werden.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke einer Stirnplatte jedes Pfahlschusses so gross, dass die besonderen Metallblöcke zur Aufnahme der Zapfen weggelassen werden können. Dabei muss die Dicke der Stirnplatte grösser als die Eindringtiefe der Zapfen der gegenüberliegenden Stirnplatte sein. Die Stirnplatten werden in ähnlicher Weise mit Längsbohrungen zur Aufnahme der Zapfen und Quer- bohrungen für die Verriegelungsorgane, z. B. Bolzen, versehen, welche durch die Querlöcher seitlich in den Zapfen eingeführt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird vorteilhaft ein Metallkern in jeden Pfahlschuss eingebaut, welcher an seinen Enden mit den Stirnplatten verschweisst ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgenden Be- schreibung der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch das Ende eines Pfahlschusses nach der Erfindung mit zwei Zapfen und zwei an die Stirnplatte angeschweissten Blöcken. Fig 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 3 und zeigt eineDraufsicht auf dasPfahlschussende ohne Betonfüllung. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 4 zeigt die Ausbildung eines Verriegelungsorgans im Eingriff, in vergrössertem Massstab.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung mit dicker Stirnplatte. Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den unteren Pfahlschuss der Fig. 5.
Die als Stirnplatte dienende Stahlplatte 1 hat etwa eine Dicke von 5 bis 10 mm und ist auf das Ende eines Betonpfahlschusses aufgesetzt. Entlang des Stirnplattenrandes ist ein Kragen 2 angeschweisst, welcher mit der Stirnplatte einen'je nachQuerschnitt kasten-oder zylinderförmigen Schutzmantel ergibt. Die Zapfen 3 und 4 sind in die Stirnplatte eingeschweisst und mit Querlöchern 5 versehen. Auf der den Zapfen gegenüberliegenden Stirnfläche eines zweitenPfahlschusses oder auf der gegenüberliegenden Seite der gleichen Stirnplatte sind Metallblöcke 6 und 7 angeordnet, welche Längsbohrungen 8 und 9 aufweisen, die von Querbohrungen 10 durchsetzt sind. Die Längsbohrungen 8 und 9 sind zur Aufnahme der Zapfen 3 und 4 geformt.
Die Blöcke 6 und 7 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf die Stirnplatten aufgeschweisst, sie können jedoch auch mit der Stirnplatte als ein Teil hergestellt werden.
Die Blöcke 6 und 7 erstrecken sich bis zur Wandung des Kragens 2, in welchem mit der Querbohrung 10 übereinstimmende Löcher zur Aufuahme der Verriegelungsorgane vorgesehen sind.
Die Blöcke 6 und 7 sind gleichmässig entlang dem Umfang der Stirnplatte zwischen den Zapfen verteilt und in ähnlicher Weise wie die Zapfen 3 und 4 in gleichem Abstand vom Mittelpunkt der Stirnplatte angeordnet. Daher haben die zusammenzusetzenden Pfahlschüsse identische Verriegelungsorgane auf ihren Stirnseiten.
Bewehrungseisen oder Stäbe 11, welche eine zusätzliche Verstärkung für den Pfahlschuss bilden, sind an die Zapfen bzw. Blöcke angeschweisst. Das Hauptbewehrungseisen bzw. ein entsprechender, in der Zeichnung nicht dargestellter Stab, der sich durch den gesamten Pfahl erstreckt, wird bei einer besonderen Ausführungsform nicht mit den Stirnplatten 1 verbunden.
Nachdem ein Pfahlschuss so tief in den Boden eingetrieben wurde, dass nur noch sein eines Ende über denselben hinausragt, wird ein zweiter Pfahlschuss auf den ersten unter Eingriff der Zapfen in die entsprechenden Längsbohrungen der Blöcke aufgesetzt. Anschliessend wird ein Verriegelungsorgan in die Querbohrung 10 in den Blöcken 6 und 7 und durch das Querloch 5 im Zapfen eingeführt. Dadurch werden die Stirnplatten der beiden Pfahlschüsse zusammengezogen. Die als Verriegelungsorgane dienenden Bolzen und die Querbohrungen sind so geformt, dass die Bolzen nach ihrem Eintreiben deformiert werden und dadurch in ihrer eingetriebenen Stellung gesichert sind. Eil derartiges Verriegelungsorgan ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Es besteht im wesentlichen aus dem Bolzen 12, welcher ursprünglich gerade d. h. zylindrisch ist.
Nach seinem Eintreiben in die Querbohtungen 10 und das Querloch 5 wird der Zapfen 3 des in Eig. 4 unterenPfahlschusses in Richtung des Pfeiles p aufwärts gezogen, so dass die Stirnplatte la gegen die Stirnplatte 1 angepresst wird. Dabei steht die Aussenfläche des Querloches 5 im Eingriff mit der anliegenden Seite des Bolzens 12, wobei sich die gegenüberliegende Seite des Bolzens beiderseitig der Längsbohrung 8 auf dem Block 6 abstützt, wobei ihrerseits die obere Stirnplatte 1 in Rich-
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der innere Bolzenteil beim Eintreiben gegen die obere Wandung der hinteren Querbohrung 10'gepresst. Die sich dabei ergebende Reibung ist so gross, dass der Bolzen in der dargestellten Stellung verbleibt. Zusätzlich ist das Ende des Bolzens geschlitzt.
In diesen Schlitz wird ein konischer Keil 13 eingesetzt. Dieser Keil steht um eine gewisse Höhe aus der Stirnfläche des Bolzens hervor und spreizt nach seiner Anlage am Ende der Querbohrung 10'die beiden Hälften des Bolzenendes 12b nach aufwärts, wodurch dieselben in so festen Eingriff mit der Wandung der hinteren Querbohrung kommen, dass der Bolzen nicht mehr entfernt werden kann.
Der innere Teil 10'der Querbohrung 10 hat einen etwas grösseren Durchmesser als das Querloch 5 in den Zapfen 3 und 4. Der Durchmesser des Bolzens 12 ist dagegen etwas geringer als der des Querloches 5.
Das äussere Ende derQuerbohrung 10 hat dagegen einen grösseren Durchmesser als das innere Ende 10 dieser Bohrung, damit der etwas dickere Bolzenkopf 12a in diesen Teil der Querbohrung hineinpasst. Der Bolzenkopf 12a hat seinerseits einen grösseren Durchmesser als der innere Teil 10'der Querbohrung und einen grösseren Durchmesser als das Querloch 5 im Zapfen 3. Der Mittelteil des Bolzens 12 kann schwach konisch gegen den Kopf 12a verdickt sein, damit sich dieser Teil beim Eintreiben in das Querloch 5 in diesem verkeilt. Eine derartige Verkeilung gewährleistet eine zusätzliche Sicherung des Bolzensitzes. Zum gleichen Zweck können einerseits der Bolzen und anderseits der Zapfen 3 oder der Block 6 oder beide Teile aus Stahl mit verschiedener Härte gefertigt sein.
Die Stirnplatte 1 kann bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ziemlich dünn gehalten werden.
In manchen Fällen ist es jedoch zweckmässig, die Stirnplatte in einer derartigen Dicke auszuführen, dass die Längslöcher 8 und 9 zur Aufnahme der Zapfen vollkommen von der Platte aufgenommen werden, ohne dass die Platte durchstossen wird. Bei dieser Ausführungsform fallen die Blöcke 6 und 7 selbstverständlich weg. Ein derartiges Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 5 und 6.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Pfahlschuss 20 mit einer Stahlspitze 21 auf der Grundplatte 22 versehen. Auf seinem gegenüberliegenden Ende trägt der Pfahlschuss eine dicke Stirnplatte 23, in welche vier Längslöcher 8 zur Aufnahme von 4 Zapfen vorgesehen sind, welche in die Stirnplatte 24 des folgenden Pfahlschusses eingeschweisst sind. Die Stirnplatte 23 ist über die ganze Fläche gleich dick und sowohl an ihrer Ober- als auch Unterseite eben.
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nach den Fig. 1 - 4 gestaltet.
Zwischen den Stirnplatten 22 und 23 ist ein in Längsrichtung angeordneter Eisenkern 25 verschweisst.
Dieser Kern ist so dimensioniert, dass er wesentlich grössere Druckbeanspruchung als der Beton eines Pfahlschusses aufnehmen kann. Der Stahlkern hat, wie man aus den Fig. 5 und 6 erkennen kann, beachtliche Grösse und besteht aus einem quadratischen Walzprofil. Die angrenzenden Flächen der Stirnplatten 22 und 23 sowie die Enden des Stahlkernes werden vor dem Verschweissen gereinigt. Die Aussenflächen der Stirnplatten müssen vollkommen glatt sein und in einem rechten Winkel zur Längsachse des Stahlkernes 25 verlaufen. Das obere Ende des aufgesetzten Pfahlschusses kann mit der gleichen Platte wie die Platte 23 mit Bohrungen für Zapfen und Bolzen abgeschlossen sein. Durch Zusammensetzen mehrerer Schüsse lässt sich ein Pfahl jeder beliebigen Länge zusammensetzen.
Zur Bewehrung des Betonmantels können zusätzlich bekannte Bewehrungseisen eingesetzt werden, die an ihren Enden an die Stirnplatten 22 und 23 angeschweisst sind. Eine weitere Armierung in Form von Kranzgeflechten um die Eisenstäbe 27 herum kann verwendet werden. Mit 26 ist eine Hilfsarmierung bezeichnet.
Der Stahlkern der Pfahlschüsse ist so dimensioniert, dass er im wesentlichen den auftretenden Druck alleine trägt. Der Stahlbetonmantel um den Kern herum nimmt zwar auch einen Teil des Druckes auf, er dient aber ebenso zum Schutz des Stahlkernes. Die Kantenlänge des Kernes kann beispielsweise 100 mm betragen. Der Kern kann auch mit einem Mittelloch 28 versehen sein, welches sich durch die Stirnplatten erstreckt. Durch dieses Mittelloch kann beispielsweise eine Lampe in den Pfahl abgesenkt werden um den Boden unter der Spitze des untersten Pfahlschusses zu untersuchen. Ausserdem kann durch dieses Loch Wasser gepumpt werden.
In ähnlicher Weise können auch andere als das in den Fig. 5 und 6 gezeigte Stahlprofil verwendet werden. Der Kern kann beispielsweise aus einem kräftigen Rohr, zwei halbkreisförmigen länglichen Teilen, welche zusammengeschweisst werden, oder einer Vielzahl von parallelen Eisenstäben bestehen. Ohne Rücksicht auf die Form des Kernes kann dieser beispielsweise auch mit vier Längsflanschen ausgestattet sein, mit deren Aussenkante die Bewehrungseisen oder Stangen verbunden sind und um welche eine zusätzliche Bewehrung gewickelt wird.
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Der Block 6 kann gegebenenfalls aus einem Rohrstück bestehen.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verriegelungsverband für absatzweise zusammensetzbare Betonpfähle, bei welchen die zu ver-
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derPfahlschüsseplatte (1) jedes Pfahlschusses (20) wenigstens einen Zapfen (3, 4) mit Querloch (5) trägt, und dass in dieser Stirnplatte oder in einem besonderen mit der Metallplatte starr verbundenen Metallblock (6,'1) wenigstens eine Längsbohrung (8, 9) zur Aufnahme des oder der an der Metallplatte des nächsten Pfahlschusses befestigten Zapfen (3, 4) vorgesehen ist, welche Längsbohrung (8, 9) von einer Querbohrung (10) zur Aufnahme eines stählernen Verriegelungsorganes (12) durchsetzt ist, welcher sich in die Querbohrung (10) unddurchdasZapfenquerl9h (5) erstreckt, und dass die Querbohrung (10) und das Zapfenloch (5) so angeordnet sind,
dass das Verriegelungsorgan beim Eintreiben die beiden Metallplatten gegeneinander andrückt und sich dabei durch Biegen. verformt.