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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ortbetonpfahl mit einem aus Beton gegossenen Pfahlschaft, der mindestens parallel zu seiner Längsachse von Bewehrungseisen durchsetzt ist und dessen oberes Ende über einen Pfahlkopf aus Beton mit mindestens einem Eckstiel eines Mastes verbunden ist, wobei in den
Pfahlkopf die aus dem Pfahlschaft herausragenden Bewehrungseisen und das untere Ende des Eckstieles einbetoniert sind.
Aus der AT-PS Nr. 205726 ist ein Ortbetonpfahl bekannt. Dieser weist einen aus Beton gegossenen
Schaft auf, welcher so hoch geführt ist, dass er ein Stück unterhalb der Erdoberkante endet. Dort wird eine den Schaft überragende Aussparung hergestellt und in dieser der Pfahlkopf betoniert, gegebenenfalls unter Verwendung einer verlorenen Schalung in Form eines Rohrstutzens. Die den Schaft des Ortbeton- pfahles in Längsrichtung durchsetzenden Bewehrungseisen überragen das obere Ende des Schaftes und reichen in die Aussparung hinein. Vor dem Ausfüllen der Aussparung mit Beton wird der Mastfuss bzw. dessen Eckstiele in die Aussparung eingesetzt, so dass diese gemeinsam mit den Bewehrungseisen des
Betonpfahles in den Pfahlkopf eingebettet werden.
Für die Herstellung des Pfahlkopfes eines solchen Ortbetonpfahles muss eine Aussparung bzw. ein
Schachtbereich bis auf eine Tiefe von zirka 1 bis 1, 5 m von Hand ausgeschachtet werden. Anschliessend muss der Pfahl abgespitzt und nach dem Setzen der Schalung und der Einführung des Eckstiels und der
Bewehrung in den Schachtbereich dieser ausbetoniert werden. Bei einem sehr hohen Grundwasserspiegel muss die Baugrube zusätzlich wasserfrei gehalten werden. Alle diese Faktoren führen zu einer wesentlichen
Verteuerung und schliessen eine wirtschaftliche und kostengünstige Herstellung von Mastgründungen mit
Ortbetonpfählen aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Minimum an Personal-, Material- und
Zeitaufwand eine Verbindung zwischen einem Pfahlschaft und einem Masteckstiel zu schaffen, die auch bei grösstmöglichen vom Mast ausgehenden Zug- und Druckkräften ein Maximum an Stabilität gewährleistet und einen optimalen kraftschlüssigen Verbund zwischen Pfahl und Eckstiel aufweist.
Die Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Eckstiel im Bereich des Pfahlkopfes mindestens eine Kopfplatte in vorgebbarem Abstand von seinem unteren Ende zugeordnet ist und dass ein
Teil der Bewehrungseisen des Pfahlschaftes unterhalb und ein Teil der Bewehrungseisen oberhalb der Kopfplatte endet.
Diese Verbindung zwischen dem Pfahlschaft des Ortbetonpfahls und einem Masteckstiel weist gegenüber bekannten Pfahlkopfausbildungen den Vorteil auf, dass hiefür praktisch keine Schachtarbeiten oder diese nur bis maximal 30 cm Tiefe erforderlich sind. Wegen der geringen Tiefe des Schachtbereiches ist eine Entwässerung nur in Sonderfällen notwendig. Der erfindungsgemässe Pfahlkopf ist durch eine kompakte Ausbildung gegenüber bekannten Pfahlschaft-Eckstielverbindungen in seinen Abmessungen sehr reduziert. Da die Verbindung und die Kraftübertragung bei dieser Konstruktion über Platten, Bewehrungseisen und Beton erfolgt, sind die sonst üblichen Knaggen an den Eckstielfüssen nicht mehr erforderlich.
In vorteilhafter Weise wird die Kopfplatte vom Eckstiel mittig und senkrecht durchsetzt. Dabei kann die Kopfplatte den Eckstiel lose umgeben oder an diesem angeschweisst sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kopfplatte über Stegbleche am Eckstiel befestigt.
In vorteilhafter Weise wird die Kopfplatte von den sie überragenden Bewehrungseisen durchsetzt. Die Verbindung zwischen Kopfplatte und Bewehrungseisen erfolgt hiebei über Verbindungsmuttern.
Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung sind die Bewehrungseisen an der Kopfplatte vorbeigeführt und mit dieser über Ringplatten und Verbindungsmuttern verbunden.
In vorteilhafter Weise ist der Eckstiel bei einer Ausführungsform der Erfindung am unteren Ende mit einer Fussplatte versehen.
Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung ist in die Stirnfläche des Pfahlschaftes eine Grundplatte eingebettet, auf der der Eckstiel aufgesetzt ist.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Ortbetonpfahl mit der erfindungsgemässen Anschlussverbindung an einen Eckstiel, Fig. 2 eine Variante der in Fig. 1 gezeigten Verbindung zwischen Pfahlschaft und Eckstiel, Fig. 3 eine weitere Variante zu Fig. l, Fig. 4 eine Verbindung zwischen Ortbetonpfahl und Eckstiel, wobei dem Eckstiel nur eine Kopfplatte zugeordnet ist, Fig. 5 eine Variante zu Fig. 4, Fig. 6 und 7 mögliche Ausgestaltungen der dem Eckstiel zugeordneten Kopfplatte, Fig. 8 die Verbindung zwischen der Kopfplatte und den Bewehrungseisen.
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Auch dieser Pfahlschaft --3-- ist in gleicher Weise wie der Pfahlschaft --3-- in Fig.
l mit Bewehrungseisen --4a und 4b-- durchsetzt. Auch bei dieser Ausführungsform ist die obere Stirnfläche des Pfahlschaftes - mit einer horizontalen und eingemessenen Auflagefläche für die Fussplatte--9--des Eckstieles-7- versehen. Auch hier überragen die Bewehrungseisen --4a und 4b-- die Oberfläche des Pfahlschaftes - -3-- ; zwischen ihnen ist der mit einer Fussplatte --9-- fest verbundene Eckstiel --7-- direkt auf die horizontale Fläche des Pfahlschaftes --3-- aufgesetzt. Auf eine Grundplatte --8-- wurde in diesem Fall verzichtet. In einem vorgebbaren Abstand über der Fussplatte --9-- ist eine Kopfplatte --10-- angeordnet.
Der Abstand zwischen der Fussplatte --9-- und der Kopfplatte --10-- richtet sich nach den jeweiligen
Gegebenheiten und kann nicht ohne weiteres für jeden Pfahl vorab festgelegt werden. Die Kopfplatte - wird vom Eckstiel --7-- wieder mittig und senkrecht durchsetzt. Bei dieser Verbindung zwischen
Pfahlschaft --3-- und Eckstiel --7-- ist die Kopfplatte nur lose um den Eckstiel angeordnet. Für den
Durchlass der Bewehrungseisen --4b-- ist sie an den betreffenden Stellen mit Bohrungen --12-- versehen.
Die Bewehrungseisen --4b-- durchsetzen die Kopfplatte --10-- senkrecht.
Damit die Kopfplatte in der einmal gewählten Position verbleibt, und nicht nach unten rutscht, und fest mit den Bewehrungseisen --4b-- verbunden werden kann, sind für ihre Arretierung wieder
Verbindungsmuttern bzw. Verbindungsmuffen --13-- vorgesehen. Auf jedes Bewehrungseisen --4b-- sind zwei solche Verbindungsmuttern --13-- aufgeschraubt, wobei eine Verbindungsmutter --13-- von unten und eine von oben gegen die Kopfplatte --10-- geschraubt ist.
Zur Erhöhung der Stabilität der Kopfplatte sind auf dieser Skg-bleche II in senkrechter Position aufgeschweisst. Diese sind jedoch bei dieser Ausführungsform nicht mit dem Eckstiel --7-- verbunden. Die
Bewehrungseisen --4b-- überragen die Kopfplatte --10-- um einige Zentimeter. Die Bewehrungseisen - sind dagegen kurz unterhalb der Kopfplatte --10-- abgeschnitten. Die endgültige Verbindung zwischen dem Pfahlschaft --3-- und dem Eckstiel --7-- erfolgt durch den Pfahlkopf --5--, der nach der Einschalung betoniert wird.
Die vom Mast ausgehenden Druckkräfte werden über den Eckstiel --7-- und dessen Fussplatte --9-- direkt auf den Beton des Pfahlschaftes --3-- übertragen.
Die im Mast auftretenden Zugkräfte werden über den einbetonierten Teil des Eckstieles --7-- und seine Fussplatte --9-- in den Beton des Pfahlkopfes --5--, von diesem auf die Kopfplatte --10--, von da in die Bewehrungsstäbe --4b-- und von dort in den Beton des Pfahlschaftes --3-- übertragen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer Pfahlkopfausbildung. Der Ortbetonpfahl entspricht in seinem gesamten Aufbau dem in der Beschreibung zu Fig. 1 beschriebenen Pfahl. Ein über dem oberen Ende des Pfahlschaftes --3-- angeordneter Schachtbereich --6-- ist auch hier vorgesehen. Seine Abmessungen entsprechen denen in Fig. 1. Auf die Oberfläche des Pfahlschaftes --3-- ist eine Grundplatte --8-aufgelegt. Der Durchmesser der Grundplatte ist so bemessen, dass sie in den von den Bewehrungseisen --4a und 4b-- eingeschlossenen Bereich der Pfahloberfläche --3-- passt. Es ist jedoch auch hier möglich, dass der Durchmesser der Grundplatte grösser gewählt wird und Bohrungen oder Ausnehmungen für den Durchlass der Bewehrungsstäbe vorgesehen werden.
Auf dieser Grundplatte --8-- ist der Eckstiel derart plaziert, dass er nur in einem Punkt --20-- auf der Grundplatte --8-- aufsitzt. Der zwischen der Grundplatte --8-- und der Unterfläche des Eckstieles - -7-- verbleibende Zwischenraum --21-- wird bei der späteren Fertigstellung des Pfahlkopfes --5-- mit Beton ausgefüllt. In vorgebbarem Abstand von der Unterkante des Eckstieles --7-- ist eine Kopfplatte --10-- um den Eckstiel --7-- angeordnet und mit diesem verschweisst. Die Kopfplatte wird von dem Eckstiel --7-- mittig durchsetzt. Der Durchmesser der Kopfplatte ist so gewählt, dass diese innerhalb des von den Bewehrungseisen --4b-- begrenzten Bereiches angeordnet werden kann.
Zur Herstellung einer Verbindung ist auf die Kopfplatte --10-- eine Ringplatte --10a-- aufgelegt. Für den Durchlass der Bewehrungsstäbe --4b-- ist diese an entsprechenden Stellen mit Bohrungen --12-- versehen. Um eine feste Verbindung zwischen der Kopfplatte --10-- und den Bewehrungseisen --4b-- zu erhalten, ist auf jedes Bewehrungseisen --4b--, bei dem es sich vorzugsweise wieder um GEWI-Stäbe handelt, jeweils eine Verbindungsmutter --13-- aufgeschraubt und von oben gegen die auf dem Rand der Kopfplatte --10-liegende Ringplatte-lOa-gedreht. Damit entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kopfplatte --10-- und den Bewehrungseisen --4b--.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die Bewehrungseisen --4a-- bis kurz unter die Kopfplatte --10-- geführt, während die Bewehrungseisen - die Kopfplatte um einige Zentimeter überragen. Die Anzahl der Bewehrungsstäbe --4a und 4b-- ist
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vorzugsweise gleich gross gewählt. Nach der Fertigstellung der mechanischen Verbindung zwischen dem Pfahlschaft --3-- und dem Eckstiel --7-- wird auch bei dieser Ausführungsform zur Fertigstellung des
Pfahlkopfes --5-- die gesamte Verbindung von Beton umgeben.
Die auftretenden Druckkräfte werden hiebei über die Grundplatte --8-- in den Beton des
Pfahlschaftes --3-- übertragen. Die Übertragung der Zugkräfte erfolgt über die Kopfplatte --10--, die Ringplatte --lOb--, die Verbindungsmuttern --13-- in die Bewehrungseisen --4b-- und von dort in den
Beton.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variante des Ortbetonpfahles. Die Voraussetzungen für die Verbindung des
Pfahlschaftes --3-- mit dem Eckstiel --7-- entsprechen denen der Pfähle in den Fig. 1 und 2.
Der Eckstiel --7-- wird bei dieser Ausführungsform direkt in das vorbereitete Ende des Pfahlschaftes --3-- eingesetzt, z. B. mit Hilfe eines Setzrahmens. In einem vorgebbaren Abstand über der Unterkante des Eckstieles --7-- ist wieder eine Kopfplatte --10-- angeordnet, die an dem, die Platte mittig und senkrecht durchsetzenden Eckstiel-7-angeschweisst ist. Zusätzlich wird die Kopfplatte --10-- über
Stegbleche --11-- am Eckstiel --7-- gehaltert. Die Stebleche --11-- sind senkrecht auf der Oberfläche der
Kopfplatte --10-- und am Eckstiel angeschweisst. Der Durchmesser der Kopfplatte ist bei dieser
Ausführungsform wieder grösser gewählt, als der von den Bewehrungseisen --4b-- eingeschlossene
Bereich.
Aus diesem Grund ist die Kopfplatte --10-- an entsprechenden Stellen mit Bohrungen --12-- für den Durchlass der Bewehrungseisen --4b-- versehen.
Zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Kopfplatte --10-- und den
Bewehrungseisen --4b-- sind auf jedes Bewehrungseisen zwei Verbindungsmuttern bzw. Verbindungs- muffen --13-- aufgeschraubt, wobei jeweils eine gegen die Ober- und die andere gegen die Unterseite der
Kopfplatte --10-- gedreht ist.
Die Übertragung von Druck- und Zugkräften erfolgt über die Kopfplatte--10--, die Verbindungsmuttern --13-- und die Bewehrungseisen --4b-- in den Beton des Pfahlschaftes --3--.
Selbstverständlich erfolgt auch bei dieser Ausführungsform die mechanische Verbindung zwischen dem Pfahlschaft --3-- und dem Eckstiel --7-- durch den Pfahlkopf --5--.
Fig. 5 zeigt eine Variante zu der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform. Auch hiebei ist der Eckstiel - direkt auf die vorbereitete Oberfläche des Pfahlschaftes --3-- aufgesetzt. In vorgebbarem Abstand von der Unterkante des Eckstiels --7-- ist wieder eine Kopfplatte --10-- in gleicher Weise wie bei der in Fig. 4 gezeigten Variante angeordnet und mit dem Eckstiel --7-- verschweisst. Der Durchmesser der Kopfplatte --10-- ist so gewählt, dass sie keinen direkten Kontakt mit den Bewehrungseisen --4b-- hat.
Auf die Randfläche der Kopfplattenoberseite --10-- ist eine Ringplatte --10a-- aufgelegt. An die Randfläche der Kopfplattenunterseite --10-- grenzt ebenfalls direkt eine Ringplatte --lOb-- an. Für den Durchlass der Bewehrungseisen --4b-- sind beide Ringplatten an entsprechenden Stellen mit Bohrungen - versehen. Als zusätzliches Distanzstück ist zwischen den beiden Ringplatten ein Aussenring - lOc-, von der Dicke der Kopfplatte --10-- angeordnet. Zur Halterung der Ringplatten --10a und 10bin der vorgesehenen Position, sowie zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Kopfplatte --10-- und den Bewehrungseisen --4b-- sind wieder Verbindungsmuttern bzw. Verbindungsmuffen --13-- vorgesehen.
Auf jedes Bewehrungseisen --4b-- sind zwei Verbindungsmuttern --13-- aufgeschraubt. Dabei ist jeweils eine Verbindungsmutter --13-- gegen die Unterseite der unteren Ringplatte --lOb-- und die zweite Verbindungsmutter-13-gegen die Oberseite der Ringplatte --10a-- gedreht, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kopfplatte und den Bewehrungseisen --4b-- gebildet wird. Die übrige Kopfausbildung ist identisch mit der der übrigen Ausführungsbeispiele.
Die vom Mast ausgehenden Zug- und Druckkräfte werden bei dieser Verbindung in der gleichen Weise wie bei Ausführung nach Fig. 4 übertragen.
Fig. 6 zeigt eine Kopfplatte --10--. Die für den Durchlass der Bewehrungseisen --4b-- erforderlichen Bohrungen --12-- können beispielsweise in Form von Langlöchern, wie in Fig. 6 gezeigt, ausgebildet sein.
Dadurch wird die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Pfahlschaft --3-- und dem Eckstiel --7-wesentlich erleichtert, denn die Langlöcher gewährleisten, dass immer an der Stelle, an der ein Bewehrungseisen --4b-- durch die Kopfplatte --10-- hindurchtreten soll, auch eine entsprechende Öffnung vorhanden ist.
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Anderseits besteht auch die Möglichkeit, wie in Fig. 7 gezeigt, die Kopfplatte --10-- mit runden Bohrungen --12-- zu versehen, Um auch hiebei zu gewährleisten, dass bei der Montage immer an der richtigen Stelle ein Durchlass für die Bewehrungseisen --4b-- vorhanden ist, wird die Anzahl der
Bohrungen --12-- in der Kopfplatte --10-- wesentlich grösser gewählt als die Anzahl der durch die
Kopfplatte hindurchtretenden Bewehrungseisen --4b--. Der Durchlass --30-- ist für den Eckstiel --7-- vorgesehen.
Die Ausführungen der Verbindung von Kopfplatte --10-- und Bewehrungseisen --4b-- nach Fig. 3 oder Fig. 5 dienen im wesentlichen dazu, Fertigungstoleranzen auszugleichen. Solche Fertigungstoleranzen können sowohl bei der Anfertigung des Pfahles wie bei der Anfertigung des Mastfusses entstehen. Aus diesem Grund muss der auf den vorbereiteten Pfahlschaft aufzusetzende Eckstiel einjustiert werden können. Dies ist dann möglich, wenn zwischen der Kopfplatte --10-- und den Bewehrungseisen --4b-noch genügend Spiel vorhanden ist. Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 8 gezeigt.
Damit auch in diesem Fall eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kopfplatte --10-- und den Bewehrungseisen --4b-hergestellt werden kann, werden zwischen der Kopfplatte --10-- und den Verbindungsmuttern --13-Verbindungsscheiben --40-- angeordnet, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Bohrungen --12--. Damit kann der Durchmesser der Bohrungen --12-- wesentlich grösser gewählt werden als bei der Kopfplatte nach Fig. 1.
Ist die Kopfplatte --10--, nicht wie in Fig. 8 gezeigt, am Eckstiel --7-- gehaltert, so müssen auch gegen die Unterseite der Kopfplatte --10-- Verbindungsmuttern --13-- geschraubt werden. Zwischen diesen und der Kopfplatte --10-- sind dann ebenfalls Verbindungsscheiben --40-- anzuordnen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ortbetonpfahl mit einem aus Beton gegossenen Pfahlschaft, der mindestens parallel zu seiner Längsachse von Bewehrungseisen durchsetzt ist und dessen oberes Ende über einen Pfahlkopf aus Beton mit mindestens einem Eckstiel eines Mastes verbunden ist, wobei in den Pfahlkopf die aus dem Pfahlschaft herausragenden Bewehrungseisen und das untere Ende des Eckstieles einbetoniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Eckstiel (7) im Bereich des Pfahlkopfes (5) mindestens eine Kopfplatte (10) in vorgebbarem Abstand von seinem unteren Ende zugeordnet ist und dass ein Teil der Bewehrungseisen (4a) des Pfahlschaftes (3) unterhalb und ein Teil der Bewehrungseisen (4b) oberhalb der Kopfplatte (10) endet.
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