CH648074A5 - Method of constructing a cast-in-place pile - Google Patents

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Erstellung eines Ortbetonpfahls, insbesondere in losem Boden, dadurch gekennzeichnet, dass man ein unten mit einem klappbaren Abschluss verschlossenes Rohr mittels eines am oberen Rohrende druck- und zugfest angebrachten Vibrators zuerst niederbringt, dann mindestens einmal Beton in das Rohr einbringt, das Rohr mittels des Vibrators hochvibriert um Beton bei offenem Abschluss nach unten austreten zu lassen, worauf man das Rohr bei sich schliessendem Abschluss wieder nach unten vibriert, um den darunter befindlichen Beton zu verdichten und zur Pfahlfussverbreiterung, und dass man schliesslich das mit Beton gefüllte Rohr aus dem Boden hochvibriert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Einvibrieren des Rohrs auf volle Tiefe 3-5 m hoch Beton einfüllt, dann das Rohr um 3 m hochvibriert und dann wieder abwärts vibriert.

Die folgende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines Ortbetonpfahls, insbesondere in losem Boden. Es ist bekannt, zur Erstellung von Ortbetonpfählen am unteren Ende verschlossene Rohre einzurammen und sie anschliessend nach dem Einfüllen von Beton zurückzuziehen. Entweder wird dabei auf das obere Rohrende gerammt oder aber es wird mit einem Fallgewicht auf den trockenen Betonspiegel im Rohr geschlagen, um den Beton zusammen mit dem Rohr einzurammen. Am unteren Rohrende ist entweder eine verlorene Betonspitze oder Stahlspitze angebracht, während in anderen Fällen dank dem dichten trockenen Beton das Rohr offen bleibt. Ausserdem ist es bekannt am unteren Rohrende eine Klappe anzubringen, die beim Einrammen des Rohrs geschlossen bleibt und beim Zurückziehen des Rohrs sich öffnet und den Beton nach unten austreten lässt.

Diese bekannten Verfahren sind alle mit gewissen Nachteilen verbunden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Rohr in den Boden eingetrieben werden kann, ist in allen Fällen beschränkt. Das Einrammen des Rohrs ist mit erheblichem Lärm verbunden, besonders wenn die Rammvorrichtung auf das obere Rohrende wirkt.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und zudem überraschende Vorteile zu erzielen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein unten mit einem klappbaren Abschluss verschlossenes Rohr mittels eines am oberen Rohrende druck- und zugfest angebrachten Vibrators zuerst niederbringt, dann mindestens einmal Beton in das Rohr einbringt, das Rohr mittels des Vibrators hochvibriert um Beton bei offenem Abschluss nach unten austreten zu lassen, worauf man das Rohr bei geschlossenem Abschluss wieder nach unten vibriert um den darunter befindlichen Beton zu verdichten und zur Pfahlfussverbreiterung, und dass man schliesslich das mit Beton gefüllte Rohr aus dem Boden hochvibriert. Es hat sich gezeigt, dass ein Stahlrohr mittels eines Vibrators wesentlich rascher und geräuschärmer abgesenkt werden kann als mittels der oben erwähnten bekannten Rammverfahren.Zudem ergibt sich trotz der nur in Richtung der Rohrachse wirkenden Vibrationen eine überraschend intensive Verdichtung des das Rohr umgebenden Bodens, was besonders bei losem, kiesigem, rollfähigem Boden von besonderer Bedeutung ist. Es ist zwar an sich bekannt, eine Bodenverdichtung durch Vibrieren zu erzielen, aber es konnte nicht ohne weiteres erwartet werden, dass auch beim Einvibrieren eines Rohrs in den Boden eine Verdichtung desselben erzielt wird, welche sich nachträglich in der Haftfähigkeit des erstellten Ortbetonpfahls günstig auswirkt.

Während bei den oben erwähnten bekannten Verfahren beim Erstellen des Ortbetonpfahls ein Vibrator in den aus dem Rohr austretenden Beton eingebracht werden musste, erübrigt sich diese Massnahme beim erfindungsgemässen Vorgehen auch, indem das vibrierende Rohr in allen Phasen der Erstellung des Pfahls einen eingehängten Vibrator ersetzt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, welche in den Figuren 1 bis 6 verschiedene Stadien des Verfahrens darstellt.

Gemäss Fig. list ein Stahlrohr 1 bereits auf die gewünschte Tiefe in den Boden einvibriert worden. Am unteren Ende des Rohres befindet sich ein Deckel 2, der sich um ein Scharnier 3 nach unten schwenken lässt. Am oberen Ende des Rohres 1 ist ein Vibrator 4 mittels hydraulischer Pressen druck- und zugfest angebracht. Wie durch einen Seilzug 5 angedeutet, hängt dieser Vibrator an einem geeigneten, nicht dargestellten, Hebezeug. Es kann auch ein ebenfalls nicht dargestellter Mäkler vorhanden sein, an welchem der Vibrator 4 und/oder das Rohr 1 in vertikaler Richtung geführt sind. In allen Figuren ist angedeutet, dass das Rohr drei Schichten des Bodens durchsetzt, nämlich beispielsweise eine obere lose Schicht, eine mittlere undurchlässige Schicht und eine untere tragende Schicht. Die eigentliche Verankerung des Pfahls soll in der tragenden Schicht erfolgen.

Im Stadium gemäss Fig. 2 ist der Vibrator vom Rohr 1 entkuppelt und angehoben und es ist aus dieser Figur ersichtlich, dass in das oben offene Rohr 1 Beton 6 bis auf eine gewisse Höhe, beispielsweise 3-5 m über dem Deckel 2, eingefüllt worden ist. Ist dieses Stadium erreicht, wird nun der in Stirnansicht dargestellte Vibrator 4 wieder mit dem Rohr 1 gekuppelt und derart eingeschaltet, dass das Rohr 1 nach oben vibriert wird. Dabei öffnet sich der Deckel 2 infolge Eigengewicht sowie einseitiger Aufhängung und unter dem Druck des eingefüllten Betons 6 und lässt diesen Beton austreten. Es wird in dieser Weise das Stadium nach Fig. 3 erreicht, d.h. das Rohr list um eine gewisse Strecke angehoben, beispielsweise um 3 m und der darin befindliche Beton ist weitgehend durch das unten offene Rohr in das Bohrloch unter dem Rohr ausgetreten.Hierauf wird der Vibrator 4 umgestellt, um das Rohr 1 erneut nach unten zu vibrieren. Infolge des vorderen angeschrägten Endes, wird der Deckel 2 dabei geschlossen, derart dass der unter dem Rohr befindliche Beton nicht wieder in das Rohr eintreten kann, sondern verdichtet und zu einer Pfahlfussverbreiterung oder Zwiebel 7, gemäss Fig. 4 erweitert wird. Wie ebenfalls Fig. 4 darstellt, wird nun nach Erreichen der unteren Stellung des Rohres 1, bzw. nach genügender Verdrängung und Verdichtung des Betons zur Zwiebel 7, wiederum Beton in das Rohr 1 eingefüllt und zwar ungefähr bis auf Bodenhöhe. In der Folge wird das Rohr gemäss Fig. 5 nach oben vibriert, wobei der darin befindliche Beton austritt und im Bohrloch den Ortbetonpfahl 8 zurücklässt, der in Fig. 6 nach seiner Fertigstellung dargestellt ist.

Wie bereits erwähnt, wird nicht nur während des ganzen Erstellungsprozesses der Beton durch die Vibration des Rohres laufend verdichtet, sondern auch der das Rohr bzw.

den Pfahl umgebende Boden wird durch die Vibration erheblich verdichtet, wodurch die Belastbarkeit des Pfahls verbessert wird.

Es ist oben angenommen worden, das Rohr werde zur Bildung einer Pfahlfussverbreiterung einmal zurückgezogen und wieder vorgetrieben (Fig. 3 und 4). Es ist aber möglich, diesen Vorgang zu wiederholen, um entweder die eine Verbreiterung zu vergrössern oder zu erhöhen oder aber um an verschiedenen geeigneten Stellen erweiterte Pfahlteile zu erstellen.

Im Stadium gemäss Fig. 3 kann auch ein Armierungskorb in das Rohr eingebracht werden, bevor gemäss Fig. 4 Beton nachgefüllt wird.

Bei der Erstellung langer Pfähle können mehrere Rohrab

schnitte nacheinander abgesenkt werden, wobei jeweils nach dem Einvibrieren eines Rohrabschnitts der Vibrator von diesem gelöst, das obere Ende dieses Rohrabschnitts mit dem nächsten Rohrabschnitt zug-, druck- sowie vibrationsfest verbunden und dann der Vibrator zum weiteren Einvibrieren der verbundenen Rohrabschnitte mit dem oberen Ende des letzten angefügten Rohrabschnitts verbunden wird.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erstellung eines Ortbetonpfahls, insbesondere in losem Boden, dadurch gekennzeichnet, dass man ein unten mit einem klappbaren Abschluss verschlossenes Rohr mittels eines am oberen Rohrende druck- und zugfest angebrachten Vibrators zuerst niederbringt, dann mindestens einmal Beton in das Rohr einbringt, das Rohr mittels des Vibrators hochvibriert um Beton bei offenem Abschluss nach unten austreten zu lassen, worauf man das Rohr bei sich schliessendem Abschluss wieder nach unten vibriert, um den darunter befindlichen Beton zu verdichten und zur Pfahlfussverbreiterung, und dass man schliesslich das mit Beton gefüllte Rohr aus dem Boden hochvibriert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Einvibrieren des Rohrs auf volle Tiefe 3-5 m hoch Beton einfüllt, dann das Rohr um 3 m hochvibriert und dann wieder abwärts vibriert.

Die folgende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines Ortbetonpfahls, insbesondere in losem Boden. Es ist bekannt, zur Erstellung von Ortbetonpfählen am unteren Ende verschlossene Rohre einzurammen und sie anschliessend nach dem Einfüllen von Beton zurückzuziehen. Entweder wird dabei auf das obere Rohrende gerammt oder aber es wird mit einem Fallgewicht auf den trockenen Betonspiegel im Rohr geschlagen, um den Beton zusammen mit dem Rohr einzurammen. Am unteren Rohrende ist entweder eine verlorene Betonspitze oder Stahlspitze angebracht, während in anderen Fällen dank dem dichten trockenen Beton das Rohr offen bleibt. Ausserdem ist es bekannt am unteren Rohrende eine Klappe anzubringen, die beim Einrammen des Rohrs geschlossen bleibt und beim Zurückziehen des Rohrs sich öffnet und den Beton nach unten austreten lässt.

Diese bekannten Verfahren sind alle mit gewissen Nachteilen verbunden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Rohr in den Boden eingetrieben werden kann, ist in allen Fällen beschränkt. Das Einrammen des Rohrs ist mit erheblichem Lärm verbunden, besonders wenn die Rammvorrichtung auf das obere Rohrende wirkt.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und zudem überraschende Vorteile zu erzielen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein unten mit einem klappbaren Abschluss verschlossenes Rohr mittels eines am oberen Rohrende druck- und zugfest angebrachten Vibrators zuerst niederbringt, dann mindestens einmal Beton in das Rohr einbringt, das Rohr mittels des Vibrators hochvibriert um Beton bei offenem Abschluss nach unten austreten zu lassen, worauf man das Rohr bei geschlossenem Abschluss wieder nach unten vibriert um den darunter befindlichen Beton zu verdichten und zur Pfahlfussverbreiterung, und dass man schliesslich das mit Beton gefüllte Rohr aus dem Boden hochvibriert. Es hat sich gezeigt, dass ein Stahlrohr mittels eines Vibrators wesentlich rascher und geräuschärmer abgesenkt werden kann als mittels der oben erwähnten bekannten Rammverfahren.Zudem ergibt sich trotz der nur in Richtung der Rohrachse wirkenden Vibrationen eine überraschend intensive Verdichtung des das Rohr umgebenden Bodens, was besonders bei losem, kiesigem, rollfähigem Boden von besonderer Bedeutung ist. Es ist zwar an sich bekannt, eine Bodenverdichtung durch Vibrieren zu erzielen, aber es konnte nicht ohne weiteres erwartet werden, dass auch beim Einvibrieren eines Rohrs in den Boden eine Verdichtung desselben erzielt wird, welche sich nachträglich in der Haftfähigkeit des erstellten Ortbetonpfahls günstig auswirkt.

Während bei den oben erwähnten bekannten Verfahren beim Erstellen des Ortbetonpfahls ein Vibrator in den aus dem Rohr austretenden Beton eingebracht werden musste, erübrigt sich diese Massnahme beim erfindungsgemässen Vorgehen auch, indem das vibrierende Rohr in allen Phasen der Erstellung des Pfahls einen eingehängten Vibrator ersetzt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, welche in den Figuren 1 bis 6 verschiedene Stadien des Verfahrens darstellt.

Gemäss Fig. list ein Stahlrohr 1 bereits auf die gewünschte Tiefe in den Boden einvibriert worden. Am unteren Ende des Rohres befindet sich ein Deckel 2, der sich um ein Scharnier 3 nach unten schwenken lässt. Am oberen Ende des Rohres 1 ist ein Vibrator 4 mittels hydraulischer Pressen druck- und zugfest angebracht. Wie durch einen Seilzug 5 angedeutet, hängt dieser Vibrator an einem geeigneten, nicht dargestellten, Hebezeug. Es kann auch ein ebenfalls nicht dargestellter Mäkler vorhanden sein, an welchem der Vibrator 4 und/oder das Rohr 1 in vertikaler Richtung geführt sind. In allen Figuren ist angedeutet, dass das Rohr drei Schichten des Bodens durchsetzt, nämlich beispielsweise eine obere lose Schicht, eine mittlere undurchlässige Schicht und eine untere tragende Schicht. Die eigentliche Verankerung des Pfahls soll in der tragenden Schicht erfolgen.

Im Stadium gemäss Fig. 2 ist der Vibrator vom Rohr 1 entkuppelt und angehoben und es ist aus dieser Figur ersichtlich, dass in das oben offene Rohr 1 Beton 6 bis auf eine gewisse Höhe, beispielsweise 3-5 m über dem Deckel 2, eingefüllt worden ist. Ist dieses Stadium erreicht, wird nun der in Stirnansicht dargestellte Vibrator 4 wieder mit dem Rohr 1 gekuppelt und derart eingeschaltet, dass das Rohr 1 nach oben vibriert wird. Dabei öffnet sich der Deckel 2 infolge Eigengewicht sowie einseitiger Aufhängung und unter dem Druck des eingefüllten Betons 6 und lässt diesen Beton austreten. Es wird in dieser Weise das Stadium nach Fig. 3 erreicht, d.h. das Rohr list um eine gewisse Strecke angehoben, beispielsweise um 3 m und der darin befindliche Beton ist weitgehend durch das unten offene Rohr in das Bohrloch unter dem Rohr ausgetreten.Hierauf wird der Vibrator 4 umgestellt, um das Rohr 1 erneut nach unten zu vibrieren. Infolge des vorderen angeschrägten Endes, wird der Deckel 2 dabei geschlossen, derart dass der unter dem Rohr befindliche Beton nicht wieder in das Rohr eintreten kann, sondern verdichtet und zu einer Pfahlfussverbreiterung oder Zwiebel 7, gemäss Fig. 4 erweitert wird. Wie ebenfalls Fig. 4 darstellt, wird nun nach Erreichen der unteren Stellung des Rohres 1, bzw. nach genügender Verdrängung und Verdichtung des Betons zur Zwiebel 7, wiederum Beton in das Rohr 1 eingefüllt und zwar ungefähr bis auf Bodenhöhe. In der Folge wird das Rohr gemäss Fig. 5 nach oben vibriert, wobei der darin befindliche Beton austritt und im Bohrloch den Ortbetonpfahl 8 zurücklässt, der in Fig. 6 nach seiner Fertigstellung dargestellt ist.

Wie bereits erwähnt, wird nicht nur während des ganzen Erstellungsprozesses der Beton durch die Vibration des Rohres laufend verdichtet, sondern auch der das Rohr bzw.

den Pfahl umgebende Boden wird durch die Vibration erheblich verdichtet, wodurch die Belastbarkeit des Pfahls verbessert wird.

Es ist oben angenommen worden, das Rohr werde zur Bildung einer Pfahlfussverbreiterung einmal zurückgezogen und wieder vorgetrieben (Fig. 3 und 4). Es ist aber möglich, diesen Vorgang zu wiederholen, um entweder die eine Verbreiterung zu vergrössern oder zu erhöhen oder aber um an verschiedenen geeigneten Stellen erweiterte Pfahlteile zu erstellen.

Im Stadium gemäss Fig. 3 kann auch ein Armierungskorb in das Rohr eingebracht werden, bevor gemäss Fig. 4 Beton nachgefüllt wird.

**WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.