CH674045A5

CH674045A5 -

Info

Publication number: CH674045A5
Application number: CH2164/87A
Authority: CH
Inventors: Hubert Naegele
Original assignee: Naegelebau Ges Mbh & Co
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1990-04-30
Also published as: AT391506B; DE3719523A1; DE3719523C2; ATA172486A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Fundierungs- oder Absicherungselement aus Beton für den Hoch- oder Tiefbau, z. B. einen Rammpfahl, Ortbetonpfahl, eine Pfahlwand oder Schlitzwand.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die sich durch Fundierungs- oder Absicherungselemente ergebenden Möglichkeiten besser auszunutzen.

Dies gelingt erfindungsgemäss dadurch, dass das Fundierungs- oder Absicherungselement als Wärmespeicher für den Anschluss an ein Heizsystem ausgebildet ist und wenigstens eine von am oberen Randbereich desselben vorgesehenen Anschluss-5 stellen ausgehende Umlaufleitung aufweist, welche über zumindest einen Teil der Höhe des Fundierungs- oder Absicherungselementes führt.

Es ist wohl bekannt, Aussenwände von Gebäuden, Zäune oder dergleichen als Wärmespeicher auszugestalten bzw. durch io eingesetzte Leitungen zur Wärmegewinnung zu nutzen, doch kann dadurch nur die Umgebungswärme bzw. die Sonneneinstrahlung ausgenutzt werden.

Ferner ist es bekannt, durch den Entzug von Erdwärme ein Heizsystem zu betreiben, wobei zu diesem Zweck eigens vorgese-i5 hene Sonden, welche ähnlich einem Doppelmantelrohr ausgebildet sind, in das Erdreich geschlagen werden. Einerseits besteht hier keine Möglichkeit, zusätzliche Wärmespeicher unter der Erde zu schaffen, und andererseits müssen diese Sonden stets zusätzlich zu einem bestehenden Bauwerk eingeschlagen werden. 20 Durch die erfindungsgemässen Massnahmen besteht die Möglichkeit, dass überall dort, wo relativ grosse Fundierungs-oder Absicherungselemente erforderlich sind, diese Elemente als Wärmeträger, Wärmespeicher bzw. Wärmesonden zu nutzen, . zumal diese ja aus bautechnischen Gründen auf jeden Fall einge-25 setzt werden müssen. Es ergibt sich daher aus einem an sich notwendigen Element eine Zusatzfunktion, die mit relativ geringen zusätzlichen Kosten ein Maximum an Möglichkeiten mit sich bringt. Durch die relativ grosse Masse solcher Fundierungs- oder Absicherungselemente stellen diese einen bedeutenden Wärme-30 träger bzw. Wärmespeicher dar, und ausserdem ist auch bei einer Wärmeentnahme gewährleistet, dass nicht eine zu rasche Abkühlung erfolgt. Es besteht hier auch in besonders wirkungsvoller Weise die Möglichkeit, überschüssige Wärme von Sonnenkollektoren oder Wandabsorbern zu diesen als Wärmeträger und Wär-35 mespeicher wirkenden Fundierungs- oder Absicherangselemen-ten zu führen, so dass dann eine zur Erdwärme zusätzliche Energiemenge zur Verfügung steht.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen besteht also einerseits die Möglichkeit, ein selbständiges, auf die Erdwärme 40 ausgerichtetes Heizsystem zu schaffen oder aber auch eine wirkungsvolle Kombinationsmöglichkeit mit anderen Energiequellen.

Als besonders wesentlich ist aber die Massnahme zu betrachten, dass diese Umlaufleitungen in dem Fundierungs- oder Absi-45 cherungselement angeordnet sind, also in einem Bauteil, der auf jeden Fall für das entsprechende Bauwerk benötigt wird. Es sind also keine zusätzlichen, kostspieligen Bohrungen und Einschlagarbeiten für Erdwärmesonden notwendig. Besonders wesentlich ist es auch, dass nicht wie bei Grundwasserwärmetauschern 50 Grundwasser entnommen und wieder abgepumpt werden muss.

Die erfindungsgemässen Massnahmen können selbstverständlich bei allen Fundierungs- oder Absicherungselementen eingesetzt werden, also z. B. bei Voll- oder Hohl-Rammpfahlen, Bohrpfahlen, Fertigteilrammpfahlen, Ortsbetonpfahlen, Pfahl-55 wänden, Schlitzwänden usw., also bei sämtlichen unterirdischen Betonsicherangs- bzw. Tragbauten.

Weitere erfindungsgemässe Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen teilweisen 60 Schnitt eines in das Erdreich eingesetzten Rammpfahles mit aufgesetzten Querträgern; Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Rammpfahl; Fig. 3 einen Querschnitt durch einen solchen Rammpfahl; die Fîg. 4 bis 6 weitere Querschnittsformen von Rammpfählen; Fig. 7 einen Schnitt durch einen Hohl-Ramm-65 pfähl; Fîg. 8 den gleichen Schnitt wie in Fig. 7, jedoch mit einem auf den Rammpfahl aufgesetzten Querriegel sowie mit einer Hohlraum-Füllung; die Fig. 9 und 10 zwei Ausführungsbeispiele von Querriegeln in Draufsicht.

3

674 045

In Fig. 1 ist ein mehrteiliger Rammpfahl 1 gezeigt, welcher also aus mehreren Einzelabschnitten 2 und 3 zusammengesetzt ist. Es wird dabei darauf geachtet, dass der oberste Einzelabschnitt 2 der längste Einzelabschnitt ist, so dass die noch zu schildernden Massnahmen lediglich auf diesen obersten Einzelabschnitt 2 des Rammpfahles 1 beschränkt werden können. Dieser Einzelabschnitt 2 des Rammpfahles 1 ist als Wärmeträger, Wärmespeicher bzw. Wärmesonde ausgebildet für den Anschluss an ein Heizsystem. Zu diesem Zweck ist eine Umlaufleitung 4 vorgesehen, welche über zumindest einen Teil der Höhe dieses Einzelabschnittes 2 fuhrt. Die freien Enden dieser Umlaufleitung 4 führen zu Anschlusstellen 5 am oberen Randbereich des Einzelabschnittes 2 des Rammpfahles 1. Von dort führen dann die Leitungen zu dem Heizsystem, wobei beispielsweise diese weiterführenden Leitungen 6 in auf die Rammpfahle 1 aufgelegten Querträgern 7 angeordnet sein können. Während der Fertigung und bis zur endgültigen Montage sind die Anschlussstellen 5 beispielsweise durch Pfropfen oder durch Gewindebolzen verschlossen.

Zweckmässig ist die Umlaufleitung 4 U-förmig angeordnet, so dass die beiden Enden zu den Anschlussstellen 5 fuhren und der am tiefsten liegende Abschnitt der Umlaufleitung 4 bogenförmig verläuft. Es ist dadurch auch eine sehr einfache Anordnung innerhalb der Schalung möglich. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmässig, diese Umlaufleitung 4 aus einem biegbaren Schlauch zu bilden, wobei in einfacher Weise dann die Möglichkeit besteht, bei der Fertigung des Rammpfahles aus Beton durch entsprechenden Druckaufbau in der Umlaufleitung 4 ein Eindrük-ken desselben während des Betoniervorganges zu verhindern. Die Umlaufleitung 4 kann also zu diesem Zweck mit Druckluft oder mit einer Druckflüssigkeit gefüllt sein.

Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, wird die Umlaufleitung 4 zweckmässig so verlegt, dass die annähernd vertikal verlaufenden Abschnitte an den Bewehrungsteilen 8 befestigt werden können. In der Regel wird ja zur Herstellung eines Rammpfahles ein Armierungskorb gefertigt, so dass in einfacher Weise die Möglichkeit besteht, die Umlaufleitung 4 in diesen Bewehrungskorb einzusetzen, wobei dann auch gleich eine Befestigung an diesem Bewehrungskorb möglich ist. Um einen besonders grossen Krümmungsradius zu erreichen, ist es zweckmässig, wenn die annähernd vertikal verlaufenden Abschnitte der Umlaufleitung in den Eckbereichen des Rammpfahles liegen, so dass also fast die ganze Länge der Diagonale des Pfahlquerschnittes ausgenützt werden kann.

Ferner besteht - wie auch aus Fig. 3 ersichtlich ist - die Möglichkeit, in einem einzigen Fundierungs- oder Absicherungselement, also in einem Rammpfahl 1 mehrere Umlaufleitungen vorzusehen, wobei für diese Umlaufleitungen getrennte Anschlusstellen vorhanden sein können oder aber auch gemeinsame Anschlussstellen.

Wie schon erwähnt, wird vorteilhaft der oberste Einzelabschnitt des Rammpfahles als relativ langes Stück ausgeführt, so dass die darunter liegenden Einzelabschnitte 3 die notwendige Restlänge aufweisen. Es kann dadurch das Auslangen mit nur einer einzigen Umlaufleitung gefunden werden, da über eine Tiefe von 8 bis 10 m unter dem Erdreich genügend Wärmespeicherung bzw. Energiegewinnung möglich ist. Ausserdem ist dann keine Notwendigkeit gegeben, bei einem Aneinanderkuppeln mehrerer Einzelabschnitte von Rammpfählen auch ein exaktes Kuppeln der Umlaufleitung bzw. der Umlaufleitungen zu bewerkstelligen. Falls jedoch die Notwendigkeit besteht, eine Umlaufleitung in grössere Hefen zu führen, können selbstverständlich an den Stossstellen zweier Einzelabschnitte eines Rammpfahles entsprechende Kupplungsmuffen für die Umlaufleitung 4 vorgesehen werden.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Querschnittsformen von Rammpfahlen gezeigt, die alle in gleicher oder ähnlicher Weise mit entsprechenden Umlaufleitungen 4 versehen sind. Selbstverständlich sind alle möglichen Querschnittsformen von Rammpfählen auf die erfindungsgemässe Art und Weise auszubilden. Auch wäre es denkbar, anstelle der sehr einfachen Ausführung mit einem Schlauch entsprechend Rohre zu verwenden, welche an ihrem unteren Abschluss über einen Bogenabschnitt miteinander verbunden sind.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 bis 10 ist ein Fundierungs- oder Absicherungselement in Form eines Ramm-5 pfahles 10 gezeigt, welcher als Hohlkörper ausgebildet ist. Die Ausführung von Rammpfahlen als Hohlkörper ist erst durch die neue Technik der Verbindungselemente 11 zwischen den einzelnen Abschnitten 12 möglich geworden. Bei solchen als Hohlkörper ausgebildeten Rammpfahlen 10 können die erfindungsgemäs-io sen Massnahmen in besonders einfacher und wirkungsvoller Weise angewandt werden. Es ist dadurch möglich, eine Umlaufleitung 13 je nach Bedarf über einen Teil oder die ganze Länge des Rammpfahles 10 zu führen, so dass eine optimale Energienutzung gegeben ist. Die Umlaufleitung 13 wird also in den im •s Innern des Rahmmpfahles 10 gebildeten Hohlraum 14 eingeführt.

Zur Fixierung der Umlaufleitung 13 und für einen besseren Wärmeübergang wird zweckmässig nach dem Einsetzen der Umlaufleitung 13 der Hohlraum 14 mit einer Füllmasse 14 aus 20 wärmeleitendem Material ausgefüllt. Es sind hier verschiedene Ausfuhrungsvarianten möglich, die nicht nur auf die nachstehend genannten Beispiele beschränkt sind. So ist es denkbar, den Hohlraum 14 einfach mit Wasser zu füllen, so dass praktisch die Umgebungs wärme im Erdreich auf das im Hohlraum 14 einge-25 füllte Wasser übertragen wird und die Wärme über die Umlaufleitung 13 dem Wasser entzogen werden kann. Es ist aber in diesem Zusammenhang auch möglich, eine nicht erhärtende, weiche Füllmasse 15 einzusetzen, wie z. B. Sand, Lehm oder dergleichen. Durch die bisher genannten Varianten der Füllmasse 15 besteht 30 auch die Möglichkeit, die Umlaufleitung 13 bei Bedarf oder bei Reparaturfallen auszuwechseln.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, als Füllmasse Beton, Bentonit usw. oder eine Kombination verschiedener Materialien einzusetzen, wobei jedoch bei einer solchen Füllmasse ein 35 nachträgliches Entfernen oder Auswechseln der Umlaufleitung 13 nicht mehr möglich ist.

Bei einer Ausführung der Rammpfähle 10 als Hohlkörper können auch in einfacher und wirkungsvoller Weise Fühl- und Steuerelemente in den Hohlraum 14 integriert werden, so dass ein 40 optimaler Ablauf des Heizungssystems möglich ist.

Auf die in das Erdreich eingeschlagenen Rammpfähle werden meist Querriegel 16 aufgesetzt, die dann das Traggerippe für das darauf zu errichtende Gebäude oder z. B. eine Brücke usw. bilden. Anstelle solcher Querrippen 16 können auch vollflächige 45 Betondecken auf die Rammpfahle aufgesetzt werden. Wenn nun eine Auswechselbarkeit der Umlaufleitungen 13 erwünscht ist oder auch eine nachträgliche Montage dieser Umlaufleitungen 13 ermöglicht werden soll, werden in den Querriegeln 16 direkt über den Hohlräumen 14 der Rammpfähle 10 Durchgangsöffnungen 50 17 frei gelassen. Es ist dadurch ein nachträglicher Einbau der Umlaufleitungen 13 möglich, und ferner sind auf diese Weise Servicearbeiten oder Reparaturarbeiten auch nach Jahren noch durchführbar. In den Fig. 9 und 10 sind zwei verschiedene Formen von Querriegeln 16 dargestellt, wobei diese Querschnitte in 55 Draufsicht gesehen je nach Belastungsfallen gewählt werden.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen werden also Fundierungs- oder Absicherungselemente, die aus bautechnischen Gründen auf jeden Fall eingesetzt werden müssen, auch noch für eine weitere nutzbringende Weise eingesetzt, die ohne 60 wesentliche Kosten eine besondere Wirkung mit sich bringt. Die Erfindung wurde anhand eines Rammpfahles erläutert. In gleicher Weise ist die Erfindung auch bei Ortbetonpfählen, bei Pfahlwänden, bei Schlitzwänden usw. einsetzbar. Weiter ist auch ein Einsatz solcher Umlaufleitungen in anderen Fundierungs- oder 65 Absicherungselementen möglich. Durch die Erfindung werden also bestehende bzw. notwendigerweise einzusetzende Bauelemente derart ausgebildet, dass sie für die zusätzliche Wirkung im Zusammenhang mit einem Heizsystem herangezogen werden können.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims

674 045 PATENTANSPRÜCHE

1. Fundierangs- oder Absicherungselement aus Beton fur den Hoch- oder Tiefbau, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundie-rungs- oder Absicherungselement (1,10) als Wärmespeicher für den Anschluss an ein Heizsystem ausgebildet ist und wenigstens eine von am oberen Randbereich desselben vorgesehenen Anschlussstellen (5) ausgehende Umlaufleitung (4,13) aufweist, welche über zumindest einen Teil der Höhe des Fundierungs-oder Absicherangselementes führt.

2. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufleitung (4,13) U-formig angeordnet ist und die beiden Enden zu den Anschlussstellen (5) am oberen Randbereich des Fundierungs- oder Absicherungselementes führen.

3. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufleitung (4, 13) als biegbarer Schlauch ausgebildet ist.

4. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufleitung (4) an den Bewehrungsteilen (8) des Fundierungs- oder Absicherungselementes befestigt ist.

5. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus mehreren übereinander angeordneten Einzelabschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im obersten Einzelabschnitt (2) des mehrteiligen Fundierungs- oder Absicherungselementes eine Umlaufleitung (4) angeordnet ist.

6. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stossstellen zweier Einzelabschnitte (2, 3) des Fundierungs- oder Absicherungselementes Kupplungsmuffen für die Umlaufleitung (4) vorgesehen sind.

7. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufleitung (4) innerhalb eines eingesetzten Bewehrungskorbes montiert ist.

8. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Hohlkörper ausgeführt ist und die Umlaufleitung (13) in den gebildeten Hohlraum (14) von oben eingeführt ist.

9. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufleitung (13) in dem als Hohlkörper ausgebildeten Fundierungs- oder Absicherungselement (10) in eine Füllmasse (15) eingebettet ist.

10. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das als Hohlkörper ausgebildete Fundierungs- oder Absicherungselement (10) mit Wasser oder einer nichterhärtenden, weichen Füllmasse (15) ausgefüllt ist.

11. Fundierungs- oder Absicherungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmasse (15) ein wärmeleitendes Material, z. B. Beton, Sand, Lehm oder Bentonit eingefüllt ist.

12. Fundierungs- oder Absicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (14) Fühl- und Steuerelemente integriert sind.

13. Fundierungs- oder Absicherungselement nach den Ansprüchen 1 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aufgesetzte Querriegel (16) im Bereich des oberen Endes des Hohlraumes (14) eine Öffnung (17) aufweisen und die Umlaufleitung (13) durch diese Öffnung (17) eingeführt bzw. angeschlossen ist.