Verfahren zur Herstellung eines Verbundpfahles für Gründungen und Stahlrammpfahl@ zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ver bundpfahles für Gründungen, nach welchem ein Stahlrammpfahl nach dem Einrammen mit Beton umkleidet und mit Beton ausgefüllt wird, und einen Stahlrammpfahl zur Durch führung des Verfahrens.
Für Gründungszwecke sind Rammpfähle bekannt, bei denen am untern Ende des Pfahlschaftes ein Pfahlschuh angebracht ist, dessen oberste Querschnittsflächen grösser als die Querschnittsfläche des hohlen Pfahl schaftes sind. Beim Einrammen des Pfahles entsteht zwischen dem Pfahlschaft und dem vom Pfahlschuh verdrängten Erdreich ein Hohlraum, der gleichzeitig mit dem Vor treiben des Pfahles von oben mit einer Füll masse, z. B. Kies oder Beton, angefüllt wird, um die Reibung zwischen Pfahl und Erdreich zu erhöhen.
Das Verfahren nach der Erfindung be steht darin, dass der Stahlrammpfahl unter Bildung eines Hohlraumes um den Pfahl schaft eingerammt, sodann, nach Abschliessen des obern Endes des so gebildeten Hohl raumes, durch das Pfahlschaftinnere Beton zugeführt und der Hohlraum stufenweise mit Beton derart ausgepresst wird, dass zunächst vom Pfahlfuss aus Beton zugeführt und dann erst. wenn beim Auspressen des Betons der Widerstand eine vorbestimmte Grösse er- reicht, der Hohlraum vom Pfahlschaft aus ausgefüllt wird.
Der erfindungsgemässe Stahlrammpfahl zur Durchführung dieses Verfahrens ist da durch gekennzeichnet, dass er am untern Ende seines Schaftes einen hohlenPfahlschuh aufweist, dessen oberste Querschnittsflächen grösser als die Querschnittsfläche des Pfahl schaftes sind und der an seinem obern Ende Austrittsöffnungen für den Beton besitzt, dass im Pfahlschaft Austrittsöffnungen für den Beton angebracht sind und dass in der Nähe des Pfahlkopfes ein Abschlusswulst angeord net ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind ver schiedene Ausführungsbeispiele von zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens geeigneten Rammpfählen dargestellt.
Die Fig. 1 bis 7 stellen einen erfindungs gemässen Rammpfahl dar, und zwar zeigt: Fig. 1 einen eingerammten und bis zum obern Ende hin mit Beton ummantelten Rammpfahl, Fig.2 eine Seitenansicht des Ramm pfahles in grösserem Massstabe, Fig.3 einen Längsschnitt durch den Rammpfahl, Fig. 4 eine Draufsicht des Rammpfahles, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie A-B,
Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie C-D und Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie Ef-F der Fig. 3.
Fig. 8 und 9 zeigen ein zweites Ausfüh rungsbeispiel eines Rammpfahles in einem senkrechten Längsschnitt und in Ansicht.
Von einem dritten Ausführungsbeispiel zeigen Fig. 10 den Rammpfahl mit einem ein geführten Rammschaft im Längsschnitt, Fig. 11 einen Querschnitt durch denPfahl- kopf nach der Linie II-II der Fig. 10,
Fig.12 einen Querschnitt durch den Rammpfahl in Höhe eines Zwischenstückes und Räumknaggenpaares nach der Linie III-III der Fig.10. Fig.13 einen Querschnitt durch den Rammpfahl unmittelbar über dem Ver- drängerpfahlschuh nach der Linie IV-IV der Fig. 10, Fig. 14 einen Längsschnitt durch den Verdrängerpfahlschuh parallel zum Pfahl meissel,
Fig. 15 einen Querschnitt durch den ferti gen Rammpfahl-Pressbetonpfahl entspre chend der Linie VI-VI der Fig. 16, Fig. 16 eine Ansicht des Rammpfahles und Fig. 17 einen Querschnitt mit einer andern Ausführungsform des Rammschaftes.
Am untern Ende des hohlen, aus Stahl gefertigten Pfahlschaftes 1 der Fig. 1 bis 7, dessen Länge der jeweils erforderlichen Rammtiefe entsprechend gewählt und dessen Querschnitt entsprechend der vorgesehenen statischen Beanspruchung des Stahlra,mm- pfahles bemessen wird, ist der Pfahlschuh 3 koaxial angeschweisst. Er könnte auch ander weitig fest mit dem Schaft verbunden sein. Der Pfahlschaft 1 kann, wie gezeichnet, aus mehreren Flachstählen zusammengeschweisst sein oder auch nur aus einem Hohlstahlprofil bestehen.
Im Pfahlschuh 3 ist der Pfahlmeissel 2 in einer Achsenebene des Pfahlschaftes 1 so befestigt (eingeschweisst), dass sein stumpfes oberes Ende gegen den Pfahlschaft 1 stösst und sein unteres, angeschärftes Ende nach unten frei aus dem Pfahlschuh 3 herausragt. <I>Mit</I> dein in dieser Weise ausgebildeten Pfahl schuh ist der Pfahl während des Einrainmens beim Auftreffen auf grosse Steine imstande, diese zu spalten.
Der Pfahlschuh 3 wird entweder aus ent sprechend zugeschnittenen Flachstählen oder Stahlblechen zusammengeschweisst, wie dies auf der Zeichnung in den Fig. <B>2</B>, 3 und 7 dar gestellt ist, oder er wird auch, wenn grosse Stückzahlen gleicher Stahlrammpfähle für eine Gründung benötigt werden, als Gussteil in Sonderstahlguss ausgeführt.
Der Pfahlschuh 3 ist hohl und keilförmig so ausgebildet, dass mindestens zwei gegen überliegende Seitenflächen des Pfahlschuhes so weit seitlich über den Pfahlquerschnitt beiderseits hinausragen, dass zwischen dem Pfahlschaft 1 und den zwei Seitenfläehen mehrere genügend grosse, freie Durchgangs querschnitte Q, und Q2 für den Austritt des in den Stahlrammpfahl eingepressten Betons entstehen. In den Seitenflächen sind dann auch noch die Bohrungen x vorgesehen, durch welche der Pressbeton auch nach unten hin aus dem Pfahlschuh 3 austreten kann.
Die grösste Breite y des Pfahlschuhes richtet sich nach dem jeweiligen Baugrund und der Bodenart der Bodenschichten, die beim Einrammen des Stahlranrmpfahles durchstossen werden sollen.
Am obern Ende des Pfahlschaftes 1 ist der Pfahlkopf 6 aus Stahl auf den Pfahlschaft 1 aufgeschweisst. Er ist koaxial zum Pfahl schaft 1 durchbohrt, damit durch ihn das Pressbeton-Einführungsrohr 5 in den Pfahl schaft 1 eingeführt werden kann.
In dem hohlen Pfahlschaft 1 sind in Ab ständen Zwischenstücke 4 eingesehweisst. Auch diese Zwischenstücke 4 sind koaxial zum Pfahlschaft durchbohrt. damit das Press- beton-Einführungsrohr 5 auch durch sie hin durchgeführt werden kann.
Durch den Pfahl schaft 1 und die Zwischenstücke 4 sind senk recht oder auch schräg zur Pfahlschaftlängs- achse die Bohrungen Z, und versetzt Z2 vor gesehen, durch welche der Pressbeton aus dem Pfahlschaft 1 in den durch den Ver- drängerpfa.hlschuh 3 beim Einrammen des Pfahles geschaffenen Hohlraum zwischen Pfahlschaft und umgebendem Erdreich ein treten kann.
Gegen das obere Ende hin ist aussen um den Pfahlschaft 1 herum der Abschlusswulst 9 aufgeschweisst, dessen Breite und Lage unter Pfahloberkante sich ebenfalls nach dem Bau grund und der Beschaffenheit der Boden schichten richtet, durch die der Stahlramm- pfahl gerammt wird.
Durch den Pfahlkopf 6 ragt das Press- beton-Einführungsrohr 5 bis tief hinunter in den Pfahlschaft 1 und kann in diesem um die Längsachse gedreht werden. Am obern Ende des Einführungsrohres 5 ist der Rohrkopf 7 angeschweisst, und zwischen letzterem und dem Pfahlkopf 6 ist die Ringdichtung 8 vor gesehen. Das Pressbeton-Einführungsrohr 5 ist auswechselbar, d. h. es wird nicht für jeden Stahlrammpfahl ein besonderes gefertigt, sondern für viele Stahlrammpfähle gleicher Länge und gleichen Querschnittes in der Regel das gleiche verwendet.
Die Herstellung eines Verbundpfahles mittels des beschriebenen Rammpfahles ge schieht nun folgendermassen: Zunächst wird der Stahlrammpfahl bei herausgenommenem Pressbeton-Einführungs- rohr 5 in den Baugrund eingerammt. Beim Niedergang des Pfahles in den Baugrund ver dichtet der breitere Verdrängerpfahlschuh 3 das Erdreich um den Pfahlschaft 1. und schafft durch Verdrängung des Bodens um den Stahlrammpfahl bzw. um dessen Schaft einen mehr oder minder grossen Hohlraum.
Dieser nimmt in der Regel einen nach oben geringer werdenden Querschnitt an, und Ver suche haben erwiesen, dass auch ein nur zwei seitig keilförmiger Pfahlschuh 3, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, einen annähernd gleich breiten Hohlraum um den Pfahlschaft herum ausräumt, obgleich theoretisch nur über den Breitseiten des keilförmigen Pfahl schuhes durch Verdrängung des Erdreiches ein Hohlraum entstehen könnte. Es genügt also in den meisten Fällen, dass der Pfahl schuh 3 nur zweiseitig und nicht vierseitig keilförmig ausgebildet wird.
Kurz vor Been- digung des Rammvorganges wird nun beim Niedergang des Stahlrammpfahles auch der am obern Ende des Pfahles vorgesehene Ab schlusswulst 9 wirksam, der das beim Ein rammen des Stahlrammpfahles vom obern Rand des Pfahlloches nachstürzende Erd reich eine kurze Wegstrecke vor sich her schiebt und dabei so verdichtet, dass sich im obersten Teil des Pfahlloches ein Pfropfen aus Erdreich bildet, der den vom Pfahlschuh 3 beim Einrammen geräumten Hohlraum um den Pfahlschaft 1 nach oben hin abschliesst.
Nach Einrammung des Stahlrammpfahles wird dann das Pressbeton-Einführungsrohr 5 durch den Pfahlkopf 6 in den Pfahlschaft 1 eingeführt und mit seinem Rohrkopf 7 unter Zwischenlegung eines Dichtungsringes 8 gegen den Pfahlkopf 6 gepresst. Hierzu dient eine einfache Spannvorrichtung bekannter Art, deren ausschwenkbare Halteknaggen in die zwei Bohrungen 11 des Pfahlkopfes 6 bzw. 12 des Rohrkopfes 7 eingreifen.
Alsdann wird mit bekannten Betoneinpressgeräten Beton durch das Einführungsrohr 5 in den Stahlrammpfahl eingepresst, und zwar zu nächst nur in den untern Teil des Stahlramm pfahles. Der Beton füllt dabei den untern Teil des Pfal-lschaftes 1 und den Pfahlschuh 3 und tritt dann aus diesem durch die Austritts querschnitte Q,. und Q2 sowie durch die Boh rungen x in das umgebende Erdreich aus.
Hierbei bildet er den auf der Zeichnung in Fig. 1 dargestellten Fusswulst rings um den Pfahlschuh und den untern Teil des Pfahl schaftes und steigt dann auch mit wachsen dem Widerstand in dem Hohlraum um den Pfahlschaft 1 empor. Wenn der Widerstand eine vorbestimmte Grösse, z. B. 4 atü, erreicht, wird das Betoneinführungsrohr im Pfahl schaft um etwa 60 Bogengrade gedreht, wo bei die Bohrungen Z,. im untern Teil des Pfahl schaftes 1 für den Austritt des Betons aus dem Pfahlschaft in das Erdreich freigegeben werden.
Steigt der Einpressdruck dann wie derum an, so wird das Einführungsrohr 5 nochmals um ein bestimmtes Bogenmass ge dreht. Der Beton tritt dann durch die Boh rungen Z2 aus dem Pfahlschaft aus und steigt um den Pfahlschaft in dem Hohlraum bis zum Abschlusswulst 9. Das Einführungsrohr 5 wird dann bei geringem Zuführungsdruck des Betons langsam aus dem Pfahlkopf 6 heraus gezogen, und der Stahlrammpfahl ist dann auch im Innern mit Beton gefüllt.
Der Stahl rammpfähl ist nunmehr sowohl von aussen wie von innen mit Beton umgeben, so dass eine Korrosion des Stahles ausgeschlossen ist. Zugleich aber erhöht der Betonmantel um den Stahlrammpfahl die Tragfähigkeit des Pfahles infolge wesentlicher Vergrösserung des Pfahlquerschnittes und der damit er zielten grossen Wandreibung zwischen dem Betonmantel und dem Erdreich ganz be trächtlich.
Die stufenweise Ausfüllung des Hohl raumes um den Pfahlschaft 1 mit dem durch die Bohrungen Z1 und Z2 oder zusätzliche Bohrungen eingepressten Beton soll nicht nur eine vollständige Ummantelung des Pfahl- schaftes 1 mit Beton gewährleisten, sondern auch die Wulstbildung an diesem Beton mantel begünstigen, durch die wiederum die Tragfähigkeit des Stahlrammpfahles nicht unwesentlich erhöht werden kann.
Das Betoneinführungsrohr 5 wird für die Rammung vieler Pfähle gleicher Abmessun gen nur in einer Ausführung benötigt. Es ist nicht Bestandteil der Stahlrammpfähle, son dern dient lediglich zur Steuerung der stufen weisen Einpressung des Betons in den Stahl rammpfahl und um denselben.
Beim Rammen von Stahlrammpfählen der hier beschriebenen Bauart in sehr dichte und zähe, klebrige Böden, wie fetter Lehm, Ton und dergleichen, werden zur Begünstigung der gleichmässigen Hohlraumbildung um den Pfahlschaft 1 (durch den Pfahlschuh 3) auch auf die Schmalseiten des Pfahlschuhes 3 noch kleinere keilförmige Verdrängerschuhe auf geschweisst oder anderweitig an ihnen be festigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 8 und 9 sind aussen an den Wänden des Pfahlschaftes in Abständen Räumknaggen 12 keilförmig angesetzt. Diese Knaggen befinden sich bei dem gezeichneten Ausführungs- beispiel an denjenigen Stellen, wo Quer öffnungen des Pfahlschaftes vorgesehen sind. Die Knaggen haben winkelförmigen Quer schnitt, so dass sie die Queröffnungen dach artig überdecken.
Sie verhindern ein Ein dringen des Erdreiches in den Pfahlhohlraum, während der durch das Rohr 5 eingepresste Beton durch die seitlich offenen Knaggen aus treten kann.
Am obern Teil des Pfahlschaftes 1 ist ein Abschlussorgan 14 verstellbar und abnehmbar angeordnet. Das Abschlussorgan 14 ist aus zwei Hälften zusammengesetzt und trägt einen Halsansatz 15, der durch die Ver bindungsschrauben, durch die die beiden Hälften des Abschlussorgans verbunden wer den, am Pfahlschaft festgespannt wird. Im übrigen sind gleiche Teile mit, den gleichen Überweisungszeichen versehen wie in den Fig. 1-7.
Der Pfahlschaft des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 10 bis 16 ist aus vier Winkel stahlstäben 1 gebildet, die durch Zwischen stücke 24 miteinander verbunden sind. Das oberste Zwischenstück am obern Ende des Pfahlschaftes ist wesentlich länger ausgeführt als die andern Zwischenstücke, damit an dem obersten Zwischenstück ein Abschlussorgan, z. B. das vorstehend zu den Fig. 8 und 9 be schriebene, in Längsrichtung geteilte Ab schlussorgan 14, angebracht werden kann. An das obere Ende des obersten Zwischen stückes 24 ist zur Ausbildung eines Pfahl kopfes ein Verstärkungsring 6 aufgeschweisst.
In das unterste Zwischenstück 24, das in den Pfahlschuh 3 hineinreicht, ist ein Druckstück 17 eingeschweisst, auf dem beim Einrammen des Pfahles ein in den Pfahlschaft eingeführ ter hohler Rammschaft 18 aufsitzt. Am Pfahl schaft sind -wieder in Abständen überein ander, gegeneinander versetzt Räumknaggen 12 keilförmig angesetzt. An den keilförmigen Stegblechen des Pfahlschuhes sind Räum- knaggen 19 angebracht, welche das Ein dringen von Erdreich durch die seitlichen Betonaustrittsbohrungen des Pfahlschuhes verhindern.
Der hohle Pfahlschuh 3 ist oben durch zwei Winkelstahlstücke 20 abgedeckt, damit beim Rammvorgang auch von oben her kein Erdreich in den Pfahlschuh eindrin gen kann.
Beim Einrammen des Rammpfahles schlägt der Rammbär auf den aus dem Pfahl kopf 6 hinausragenden Rammschaft 18, und dieser überträgt die Rammkraft über das Druckstück 17 auf den Pfahlmeissel 2 und den Pfahlschuh 3. Der aus vier Winkelstahlstäben 1 und den Zwischenstücken 24 gebildete Pfahlschaft wird also beim Rammvorgang nicht auf Druck beansprucht, sondern durch den Pfahlschuh in den von diesem im Erd reich ausgeräumten Hohlraum in den Bau grund hinabgezogen und mithin nur auf Zug beansprucht.
Nach dem Einrammen des Rammpfahles wird der gebildete Hohlraum oben abge schlossen und durch den hohlen Rammschaft 18 hindurch unter grossem Druck Beton zu nächst in den hohlen Pfahlschuh und an schliessend, d. h. wenn der Widerstand eine gewisse Grösse erreicht hat, bei stufenweisem Herausziehen des Rammschaftes 18 aus dem Pfahlschaft in letzteren und in den um ihn entstandenen Hohlraum im Erdreich gepresst.
Anstelle der in Abständen am Pfahlschaft vorgesehenen ringförmigen Zwischenstücke 24 kann auch eine über die ganze Länge des Pfahlschaftes durchlaufende Spiralarmierung aus Rund- oder Flach- bzw. Bandstahl ge wählt werden, die dann mit den den Pfahl schaft bildenden Winkelstahlstäben elek trisch verschweisst oder anderweitig verbun den wird.
Auch kann am obern, aus dem Pfahlkopf herausragenden Ende des Rammschaftes 18 eine Spannvorrichtung befestigt werden, durch welche der z. B. aus leichten Rund stahlstäben bestehende Pfahlschaft nach beendetem Rammvorgang durch Zug ge streckt bzw. vorgespannt werden kann. Man kann dann zur Ausbildung des Pfahlschaftes des Rammpfahles auch dünne Rundstähle oder Stahldrähte verwenden, also eine Art Vorspannbeton in dem mit Beton ausgepress- ten Rammpfahl erzeugen. Der in den Pfahlschaft einzuführende Rammschaft kann auch aus einem Vollprofil, z.
B. einem in Fig. 17 dargestellten Breit flanschträger<B>25,</B> hergestellt sein. Mit einem solchen Vollprofil-Rammschaft lassen sich auf seine gesamte Länge eine oder mehrere Betonzufährungsleitungen 26 verbinden, durch die der Beton unter Druck dem Pfahl schuh und dem Pfahlschaft zugeführt wird.
The present invention relates to a method for producing a composite pile for foundations, according to which a steel driven pile is clad with concrete and filled with concrete after it has been driven in, and a steel driven pile for Implementation of the procedure.
For foundation purposes, driven piles are known in which a pile shoe is attached to the lower end of the pile shaft, the top cross-sectional areas of which are greater than the cross-sectional area of the hollow pile shaft. When driving the pile, a cavity is created between the pile shaft and the ground displaced by the pile shoe, which at the same time as driving the pile from above with a filling mass, z. B. gravel or concrete is filled to increase the friction between the pile and the ground.
The method according to the invention consists in that the steel driven pile is rammed into the pile shaft to form a cavity, then, after the upper end of the cavity thus formed, concrete is fed through the inside of the pile shaft and the cavity is pressed out with concrete in stages, that concrete is first supplied from the pile base and then only when the resistance reaches a predetermined level when the concrete is pressed out, the cavity is filled from the pile shaft.
The steel driven pile according to the invention for carrying out this method is characterized in that it has a hollow pile shoe at the lower end of its shaft, the uppermost cross-sectional areas of which are larger than the cross-sectional area of the pile shaft and which has outlet openings for the concrete at its upper end that have outlet openings in the pile shaft for the concrete are attached and that a closing bead is angeord net near the pile head.
In the accompanying drawings, various exemplary embodiments of driving piles suitable for carrying out the inventive method are shown.
1 to 7 represent a pile according to the invention, namely: Fig. 1 shows a rammed and up to the upper end with concrete sheathed pile, Fig. 2 a side view of the pile on a larger scale, Fig. 3 a longitudinal section through the pile, Fig. 4 is a plan view of the pile, Fig. 5 is a cross section along the line AB,
6 shows a cross section along the line C-D and FIG. 7 shows a cross section along the line Ef-F in FIG. 3.
Fig. 8 and 9 show a second Ausfüh approximately example of a driven pile in a vertical longitudinal section and in view.
From a third embodiment, Fig. 10 shows the driven pile with a guided driving shaft in longitudinal section, Fig. 11 shows a cross section through the pile head along the line II-II of Fig. 10,
FIG. 12 shows a cross-section through the driven pile at the level of an intermediate piece and a pair of Räumknaggenpaares along the line III-III of FIG. 13 shows a cross section through the driven pile directly above the displacement pile shoe along the line IV-IV of FIG. 10, FIG. 14 shows a longitudinal section through the displacement pile shoe parallel to the pile chisel,
Fig. 15 is a cross section through the ferti conditions driven pile press concrete pile according to the line VI-VI of Fig. 16, Fig. 16 is a view of the driven pile and Fig. 17 is a cross section with another embodiment of the driven shaft.
At the lower end of the hollow, steel-made pile shaft 1 of FIGS. 1 to 7, the length of which is selected according to the required driving depth and whose cross-section is dimensioned according to the intended static load of the Stahlra, mm- pile, the pile shoe 3 is coaxially welded. It could also be firmly connected to the shaft in some other way. The pile shaft 1 can, as shown, be welded together from several flat steels or else consist only of a hollow steel profile.
In the pile shoe 3, the pile chisel 2 is fastened (welded) in an axis plane of the pile shaft 1 in such a way that its blunt upper end abuts against the pile shaft 1 and its lower, sharpened end protrudes downward freely from the pile shoe 3. <I> With </I> your stake shoe designed in this way, the stake is capable of splitting large stones when it hits the ground.
The pile shoe 3 is either welded together from appropriately cut flat steels or steel sheets, as shown in the drawing in FIGS. 2, 3 and 7, or it is also if large numbers of the same steel driven piles for a foundation is required, executed as a cast part in special cast steel.
The pile shoe 3 is hollow and wedge-shaped in such a way that at least two opposite side surfaces of the pile shoe protrude laterally beyond the pile cross-section on both sides so that between the pile shaft 1 and the two side surfaces several sufficiently large, free passage cross-sections Q and Q2 for the exit of the concrete pressed into the steel pile. The bores x are then also provided in the side surfaces, through which the press concrete can also exit the pile shoe 3 downwards.
The largest width y of the pile shoe depends on the respective subsoil and the type of soil of the soil layers that are to be penetrated when driving the steel pile.
At the upper end of the pile shaft 1, the pile head 6 made of steel is welded onto the pile shaft 1. It is pierced coaxially to the pile shaft 1 so that the pressed concrete insertion tube 5 can be inserted into the pile shaft 1 through it.
In the hollow pile shaft 1 intermediate pieces 4 are welded in from stands. These intermediate pieces 4 are also drilled through coaxially to the pile shaft. so that the pressed concrete introduction pipe 5 can also be passed through it.
Through the pile shaft 1 and the spacers 4 are perpendicular or oblique to the pile shaft longitudinal axis, the holes Z, and offset Z2 seen before, through which the pressed concrete from the pile shaft 1 into the through the Verdrängerpfa.hlschuh 3 when driving the Pile created cavity between the pile shaft and the surrounding soil can occur.
Towards the upper end, the end bead 9 is welded around the pile shaft 1, the width and position of which under the top edge of the pile also depends on the building ground and the nature of the soil layers through which the steel pile is driven.
Through the pile head 6, the pressed concrete insertion tube 5 protrudes deep into the pile shaft 1 and can be rotated about the longitudinal axis therein. At the upper end of the insertion tube 5, the pipe head 7 is welded, and between the latter and the pile head 6, the ring seal 8 is seen before. The pressed concrete introduction pipe 5 is exchangeable, d. H. a special one is not produced for each steel driven pile, but rather the same is usually used for many steel driven piles of the same length and cross-section.
The production of a composite pile by means of the driven pile described now takes place as follows: First, the steel driven pile is driven into the building ground with the pressed concrete inlet pipe 5 removed. When the pile goes down into the ground, the wider displacement pile shoe 3 seals the soil around the pile shaft 1 and creates a more or less large cavity by displacing the soil around the driven steel pile or around its shaft.
This usually assumes a cross-section that decreases towards the top, and tests have shown that even a pole shoe 3, wedge-shaped only on two sides, as shown in the drawing, clears a cavity of approximately the same width around the pole shaft, although theoretically A cavity could only arise over the broad sides of the wedge-shaped pile shoe by displacing the soil. It is therefore sufficient in most cases that the pile shoe 3 is wedge-shaped only on two sides and not on four sides.
Shortly before the end of the driving process, when the steel driven pile descends, the end bead 9 provided at the upper end of the pile also becomes effective, which pushes the earth falling from the upper edge of the pile hole a short distance in front of it when the steel driven pile is driven in compacted in such a way that a plug of soil forms in the uppermost part of the pile hole, which closes off the hollow space around the pile shaft 1 that is cleared by the pile shoe 3 during driving.
After the steel driven pile has been driven in, the pressed concrete feed pipe 5 is then inserted through the pile head 6 into the pile shaft 1 and pressed with its pipe head 7 against the pile head 6 with a sealing ring 8 in between. A simple clamping device of a known type is used for this purpose, the pivotable retaining lugs of which engage in the two bores 11 of the pile head 6 or 12 of the pipe head 7.
Then, with known concrete injection devices, concrete is pressed through the insertion pipe 5 into the steel driven pile, namely initially only in the lower part of the steel driven pile. The concrete fills the lower part of the pile shaft 1 and the pile shoe 3 and then emerges from this through the exit cross-sections Q 1. and Q2 as well as through the holes x into the surrounding soil.
Here he forms the foot bead shown in the drawing in Fig. 1 around the pole shoe and the lower part of the pole shaft and then increases with the resistance in the cavity around the pole shaft 1 grow up. When the resistance is a predetermined amount, e.g. B. 4 atü, reached, the concrete pipe in the pile shaft is rotated by about 60 degrees of arc, where in the holes Z ,. be released in the lower part of the pile shaft 1 for the escape of the concrete from the pile shaft into the ground.
If the injection pressure then rises again, the insertion tube 5 is rotated again by a certain radian measure. The concrete then emerges from the pile shaft through the holes Z2 and rises around the pile shaft in the cavity up to the final bead 9. The insertion tube 5 is then slowly pulled out of the pile head 6 with a low feed pressure of the concrete, and the steel driven pile is then also filled with concrete inside.
The steel ramming pile is now surrounded with concrete both on the outside and on the inside, so that corrosion of the steel is excluded. At the same time, however, the concrete casing around the driven steel pile increases the load-bearing capacity of the pile as a result of the substantial enlargement of the pile cross-section and the resulting large wall friction between the concrete casing and the soil.
The gradual filling of the cavity around the pile shaft 1 with the concrete pressed in through the bores Z1 and Z2 or additional bores is not only intended to ensure that the pile shaft 1 is completely encased with concrete, but also to promote the formation of bulges on this concrete shell, through which in turn, the load-bearing capacity of the steel driven pile cannot be increased insignificantly.
The concrete inlet pipe 5 is only required in one version for driving many piles of the same dimensions. It is not part of the steel driven piles, but only serves to control the gradual injection of the concrete into and around the steel driven piles.
When driving steel piles of the type described here in very dense and tough, sticky soils, such as rich loam, clay and the like, even smaller ones are created on the narrow sides of the pile shoe 3 to promote the even formation of cavities around the pile shaft 1 (through the pile shoe 3) Wedge-shaped displacement shoes welded or otherwise fastened to them be.
In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, clearing lugs 12 are attached in a wedge shape to the outside of the walls of the pile shaft at intervals. In the exemplary embodiment shown, these lugs are located at those points where transverse openings in the pile shaft are provided. The lugs have an angular cross-section so that they cover the transverse openings like a roof.
They prevent the soil from penetrating into the pile cavity, while the concrete pressed in through the pipe 5 can pass through the laterally open cleats.
On the upper part of the pile shaft 1, a closure member 14 is arranged adjustable and removable. The closure member 14 is composed of two halves and has a neck 15 which is clamped to the pole shaft by the connecting screws through which the two halves of the closure member are connected. Otherwise, the same parts are provided with the same transfer symbols as in Figs. 1-7.
The pile shaft of the embodiment according to FIGS. 10 to 16 is formed from four angle steel rods 1, which are connected to each other by intermediate pieces 24. The uppermost intermediate piece at the upper end of the pile shaft is made much longer than the other intermediate pieces, so that a closing element, z. B. the above to FIGS. 8 and 9 be written, divided in the longitudinal direction from closing organ 14, can be attached. At the upper end of the uppermost intermediate piece 24, a reinforcing ring 6 is welded to form a pile head.
In the lowermost intermediate piece 24, which extends into the pile shoe 3, a pressure piece 17 is welded, on which an introduced into the pile shaft ter hollow ram shaft 18 is seated when driving the pile. On the pile shaft are-again at intervals on top of each other, offset from each other Räumknaggen 12 wedge-shaped attached. On the wedge-shaped web plates of the pile shoe, clearing lugs 19 are attached, which prevent the penetration of soil through the lateral concrete outlet bores of the pile shoe.
The hollow pile shoe 3 is covered at the top by two angular steel pieces 20 so that no soil can penetrate into the pile shoe from above during the ramming process.
When driving in the pile, the pile driver hits the pile shaft 18 protruding from the pile head 6, and this transmits the driving force via the pressure piece 17 to the pile chisel 2 and the pile shoe 3. The pile shaft formed from four angle steel rods 1 and the spacers 24 is thus used The piling process is not subject to pressure, but rather pulled down through the pile shoe in the hollow space cleared out of this rich in the earth in the building and therefore only subject to train.
After driving in the pile, the cavity formed is closed at the top abge and through the hollow pile shaft 18 under high pressure concrete to the next in the hollow pile shoe and then, d. H. when the resistance has reached a certain level, when the ram shaft 18 is gradually pulled out of the pile shaft, it is pressed into the latter and into the cavity created around it in the ground.
Instead of the spaced-apart annular spacers 24 provided on the pole shaft, a spiral reinforcement made of round or flat steel or strip steel can be selected that runs over the entire length of the pole shaft and is then electrically welded or otherwise connected to the angle steel rods forming the pole shaft becomes.
A jig can also be attached to the upper end of the pile head protruding from the pile head, through which the z. B. from light round steel rods existing pile shaft after the end of the pile-driving process by train ge can be stretched or biased. You can then also use thin round bars or steel wires to form the pile shaft of the driven pile, that is to say produce a type of prestressed concrete in the driven pile pressed out with concrete. The ram shaft to be introduced into the pile shaft can also consist of a full profile, e.g.
B. a wide flange support <B> 25, </B> shown in Fig. 17 can be made. With such a full profile ram shaft, one or more concrete feed lines 26 can be connected over its entire length, through which the concrete is fed to the pile shoe and the pile shaft under pressure.