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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines im Baugrund verankerten Beton-Stahlrohrpfahles, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wandung eines Stahlrohres mit Klappen begrenzenden Einschnitten versieht und an einem Ende eine dem Rohrquerschnitt entsprechend geformte Spitze anschweisst, und den so gebildeten Stahlrohrpfahl mit der Spitze nach unten mittels einer Rammvorrichtung in den Baugrund einrammt, dass anschliessend im Stahlrohrpfahl mittels einer Druckvorrichtung ein Innendruck erzeugt wird, damit die eingeschnittenen Klappen nach aussen abgebogen werden und sich im Baugrund verzahnen, und dass schliesslich der Innenraum des Stahlrohrpfahles mit Fliessbeton ausgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck mittels eines Stöpsels erzeugt wird, der den Fliessbeton nach unten drückt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck mittels mindestens einer Sprengladung im Rohr erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in der Längsrichtung des Stahlrohrpfahles angeordnete Sprengladungen angebracht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlrohr einen eckigen Querschnitt, gerade Seitenflächen sowie in allen Ecken angeordnete Zugarmierungen aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlrohr abgerundete Seitenflächen aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen zungenförmig sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen eingeschnittene Sollbiegestellen aufweisen.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliessbeton mittels Vorspannkabel als Vorspannbeton ausgeführt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rammvorrichtung auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kettenfahrzeug, montiert ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines im Baugrund verankerten Beton-Stahlrohrpfahles.
Insbesondere bei schweren Bauobjekten und je nach der Beschaffung des Baugrundes, ist es erforderlich, das Bauobjekt auf Pfählen zu montieren, die in den Boden eingerammt werden. Es ist dabei wichtig, dass diese Pfähle in der Erde oder im Baugrund gut verankert sind, damit sie sich nicht unter der Last des Bauobjektes verschieben.
Für derartige Zwecke wurden bisher Pfähle aus Holz und Beton ohne besondere Verankerungen und sogenannte Spund-Reibungspfähle verwendet. Derartige Pfähle haben aber den Nachteil, dass sie aus transportmässigen und reibungsmässigen Gründen oft nicht den Anforderungen entsprechen oder, dass sie zu umständlich oder unhandlich sind.
So ist beispielsweise der Transport von schweren Betonpfählen sehr kostspielig, und zudem ist für viele Arten von Tragpfählen eine aufwendige Aushubarbeit erforderlich. Ein weiterer Nachteil bei den sogenannten Ortsbetonpfählen ist sein hohes Eigengewicht, das bei schlechtem Baugrund ein Problem darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines im Baugrund verankerten Beton-Stahlrohrpfahles, das die Nachteile der bestehenden Ausführungen nicht aufweist. Dabei soll das Verfahren mindestens teilweise die Herstellung des Pfahles an der Einbaustelle ermöglichen, um damit die Transportprobleme zu vereinfachen.
Ferner soll das Verfahren die Verzahnung im Baugrund gegenüber bestehenden Ausführungen verbessern.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.
Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Die beschriebene Lösung hat gegenüber den bestehenden Ausführungen u.a. die folgenden Vorteile:
Die Stahlrohre werden mit oder ohne Einschnitte und Spitzen an die Baustelle geliefert, an der diese angebracht werden können. Dadurch wird der Transport vereinfacht und erleichtert und der Druck auf den Baugrund, gegenüber herkömmlichen Ausführungen, reduziert. Das Ausfüllen der in den Baugrund eingesetzten Stahlrohre mit Fliessbeton und die Ausübung eines Innendruckes, beispielsweise mittels eines Stöpsels oder Sprengladungen, ist einfach und wirksam.
Durch das Einsickern des Betons durch die geöffneten Klappen wird die Verzahnung mit dem Baugrund besonders wirksam, so dass eine Verschiebung des Pfahles nach der Befestigung im Baugrund praktisch ausgeschlossen wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines mittels einer auf einem Fahrzeug montierten Rammvorrichtung teilweise in den Baugrund eingerammten Stahlrohrpfahls,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Stahlrohrpfahles, nach Fig. 1 in vollständig eingerammter Lage, nach der Ausübung eines Innendruckes durch das Zünden von einer oder mehreren Sprengladungen, in grösserem Massstab,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Stahlrohrpfahles nach Fig. 2, nach der Einfüllung des Fliessbetons, und
Fig. 4 eine schrägbildliche Darstellung eines Teils eines Stahlrohrpfahles mit viereckigem Querschnitt, in dem in jeder Ecke ein Armierungseisen eingesetzt ist.
In Fig. list ein Stahlrohr b mit Einschnitten a für Klappen h und einer aufgeschweissten Spitze d dargestellt. Das Rohr b ist mittels einer auf einem Kettenfahrzeug montierten Rammvorrichtung teilweise in den Baugrund eingerammt.
Wenn das Rohr in die vorgesehene Tiefe eingerammt ist (Fig.
2), werden vorzugsweise eine oder mehrere Sprengladungen eingeführt und angezündet. Infolge des durch die Sprengwirkung ausgelösten, momentanen Innendrucks werden die eingeschnittenen Klappen h an ihren Sollbiegestellen nach aussen, in den Baugrund hinein abgebogen und haken sich darin fest. Beim nachfolgenden Eingiessen von Fliessbeton bilden sich Betonstränge g, die hakenartig in den Baugrund eingreifen und das Rohr oder den Pfahl b im Erdreich verankern, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
Unter Umständen, z.B. in Seen, wenn der Pfahl teilweise durch Wasser geht, kann es zweckmässig sein, von einem Einsatz von Sprengladungen abzusehen. In diesem Falle kann stattdessen der Innendruck mittels eines Stöpsels erzeugt werden, wobei nur der untere, in den Grund einragende Teil des Rohres b mit Einschnitten a versehen ist, während der von Wasser umgebene Teil des Rohres b keine Klappen h aufweist.
Die Rammvorrichtung ist an einem Fahrzeug montiert, das vorteilhaft mit Raupen ausgestattet ist, damit der Flächendruck am Boden reduziert und die Standfestigkeit des Fahrzeuges erhöht wird.
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit des Beton-Stahlrohrpfahles können in seiner Längsrichtung verlaufende Armierungseisen c mit dem Beton vergossen werden. Eine derartige Ausführung ist in Fig. 4 dargestellt, in der die vier in den Ecken des viereckigen Querschnittes angeordneten Armierungseisen c über Distanzhalter f aus Kunststoff miteinander verbunden
sind. Bei dieser Lösung ist eine kompakte Betonummantelung, auch bei einer evtl. späteren Korrosion der Stahlaussenwand, gewährleistet.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführung kann auch für den Fall gelten, dass Vorspannbeton benutzt wird, wobei dann die Armierungseisen c als Vorspannkabel ausgebildet sind.
Bei der Festlegung der Form der Klappen b ist es wichtig, dass die Querschnittform der Stahlrohrpfähle und der vorgesehene Innendruck berücksichtigt werden. So ist die Länge der Sollbiegestelle kürzer zu bemessen, wenn der Querschnitt kreisförmig oder der Druck klein bzw. die Rohrwand dick ist.
Ferner kann die Klappenform der Art des Baugrundes angepasst werden.
Durch das beschriebene Verfahren ist es möglich, den Gesamtaufwand für das Herstellen und das Einsetzen des Beton-Stahlrohrpfahles in den Baugrund stark zu reduzieren.
Dadurch werden nicht nur Kosten, sondern auch Bauzeit eingespart. Ferner wird die Belastung des Baugrundes durch schwere Transportfahrzeuge für die Ortsbetonpfähle vermieden.
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PATENT CLAIMS
1. A process for producing a concrete steel pipe pile anchored in the ground, characterized in that the wall of a steel pipe is provided with incisions delimiting flaps and at one end a tip which is shaped in accordance with the pipe cross section is welded on, and the steel pipe pile thus formed is pointed with the tip downwards rams into the ground with a ramming device, so that an internal pressure is then generated in the steel tube pile by means of a pressure device, so that the cut flaps are bent outwards and interlock in the soil, and that the interior of the steel tube pile is finally filled with flowing concrete.
2. The method according to claim 1, characterized in that the internal pressure is generated by means of a plug which presses the flowing concrete downwards.
3. The method according to claim 1, characterized in that the internal pressure is generated by means of at least one explosive charge in the tube.
4. The method according to claim 3, characterized in that a plurality of explosive charges arranged in the longitudinal direction of the tubular steel pile are attached.
5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steel tube has an angular cross section, straight side surfaces and tension reinforcements arranged in all corners.
6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the steel tube has rounded side surfaces.
7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the flaps are tongue-shaped.
8. The method according to claim 1, characterized in that the flaps have incised predetermined bending points.
9. The method according to claim 1, characterized in that the flowing concrete is designed as a prestressed concrete by means of prestressing cables.
10. The method according to claim 1, characterized in that the ramming device is mounted on a vehicle, in particular a tracked vehicle.
The invention relates to a method for producing a concrete steel pipe pile anchored in the ground.
Especially with heavy building objects and depending on the acquisition of the building ground, it is necessary to mount the building object on piles that are rammed into the ground. It is important that these piles are well anchored in the ground or in the ground so that they do not move under the load of the building object.
So far, piles made of wood and concrete without special anchoring and so-called bung friction piles have been used for such purposes. However, such piles have the disadvantage that they often do not meet the requirements for transport and friction reasons or that they are too cumbersome or unwieldy.
For example, the transportation of heavy concrete piles is very expensive and, in addition, many types of support piles require extensive excavation work. Another disadvantage of the so-called in-situ concrete piles is its high dead weight, which is a problem with poor ground.
The object of the invention is to provide a method for producing a concrete steel pipe pile anchored in the ground, which does not have the disadvantages of the existing designs. The method should at least partially make it possible to manufacture the pile at the installation site in order to simplify the transportation problems.
The method is also intended to improve the interlocking in the building ground compared to existing designs.
This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1.
Embodiments are described in the dependent claims.
The solution described has, among other things, the following advantages:
The steel pipes are delivered with or without cuts and tips to the construction site where they can be attached. This simplifies and facilitates transport and reduces the pressure on the building site compared to conventional designs. Filling the steel pipes used in the building ground with flowing concrete and exerting an internal pressure, for example by means of a plug or explosive charges, is simple and effective.
As the concrete seeps in through the open flaps, the interlocking with the foundation is particularly effective, so that a shifting of the pile after fastening in the foundation is practically impossible.
Exemplary embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 is a side view of a steel tube pile partially rammed into the ground by means of a ramming device mounted on a vehicle,
2 is a side view of the tubular steel pile, according to FIG. 1 in a fully driven position, after exerting an internal pressure by igniting one or more explosive charges, on a larger scale,
Fig. 3 is a side view of the tubular steel pile according to Fig. 2, after the pouring of the floating concrete, and
Fig. 4 is an oblique view of part of a tubular steel pile with a square cross-section, in which a reinforcing iron is inserted in each corner.
In Fig. A steel tube b is shown with incisions a for flaps h and a welded tip d. The pipe b is partially driven into the ground by means of a ramming device mounted on a tracked vehicle.
When the pipe has rammed into the intended depth (Fig.
2), one or more explosive charges are preferably introduced and ignited. As a result of the instantaneous internal pressure triggered by the explosive effect, the cut-in flaps h are bent outwards at their predetermined bending points, into the ground and hook into them. During the subsequent pouring of flowing concrete, concrete strands g are formed, which engage in the ground like a hook and anchor the pipe or the pile b in the ground, as shown in FIG. 3.
Under certain circumstances, e.g. in lakes, when the pile partially passes through water, it may be advisable to refrain from using explosive charges. In this case, the internal pressure can instead be generated by means of a stopper, only the lower part of the tube b projecting into the base being provided with incisions a, while the part of the tube b surrounded by water has no flaps h.
The ramming device is mounted on a vehicle which is advantageously equipped with caterpillars so that the surface pressure on the ground is reduced and the stability of the vehicle is increased.
To increase the load-bearing capacity of the concrete tubular steel pile, reinforcing bars c running in its longitudinal direction can be cast with the concrete. Such an embodiment is shown in FIG. 4, in which the four reinforcing bars c arranged in the corners of the square cross section are connected to one another via spacers f made of plastic
are. With this solution, a compact concrete covering is guaranteed, even if the steel outer wall is later corroded.
The embodiment shown in FIG. 4 can also apply to the case that prestressed concrete is used, in which case the reinforcing bars c are designed as prestressing cables.
When determining the shape of the flaps b, it is important that the cross-sectional shape of the tubular steel piles and the intended internal pressure are taken into account. The length of the predetermined bending point is to be made shorter if the cross section is circular or the pressure is small or the tube wall is thick.
Furthermore, the flap shape can be adapted to the type of ground.
The described method makes it possible to greatly reduce the total effort for the manufacture and insertion of the concrete tubular steel pile in the ground.
This not only saves costs, but also construction time. In addition, the burden on the building site by heavy transport vehicles for the in-situ concrete piles is avoided.