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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sanierung von bestehenden
Pfahlbauten, insbesondere von Bootshäusern nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens von Pfählen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Derartige
Verfahren und Vorrichtungen werden überall dort eingesetzt, wo
Baugrundabsenkungen zu einer verminderten Stabilität oder zur
Schieflage eines Gebäudes
führen
und das durch Einbringen von Stützelementen
wieder in die ursprüngliche Lage
gebracht werden soll. Diese können
z.B. auf Pfählen
stehende Bootshäuser
sein, bei denen einzelne Pfähle
ersetzt werden müssen.
Gründe,
Pfähle ersetzen
zu müssen,
sind das Absenken einzelner Pfähle
oder die Beschädigung
der Pfahlköpfe
durch verschiedene Zersetzungserscheinungen, wie z.B. Korrosion
bei Stahlpfählen
oder Fäulnis
bei Holzpfählen.
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Es
sind verschiedene Lösungen
für das
Einbringen von Pfählen
bekannt. Dazu gehört
das Einschlagen der Pfähle
unter Nutzung einer Ramme oder eines Presslufthammers. Nachteiligerweise kann
diese Lösung
bei Reihenbootshäusern
häufig nicht
angewendet werden, da bei Verwendung von Pfählen mit einer Länge von
ca. 2 m die Deckenhöhe erreicht
und damit keine Arbeitsfreiheit mehr vorhanden ist. Dazu ist allgemein
bekannt, statt eines stangenförmigen
Pfahls einen aus einzelnen Pfahlsegmenten zusammengesteckten Pfahl
zu verwenden und die einzelnen Pfahlsegmente nacheinander einzuschlagen.
Solche Pfahlelemente sind aber vergleichsweise teuer und außerdem ist
das Arbeiten mit einer Ramme oder einem Presslufthammer eine körperlich
schwere und gefährliche
Tätigkeit.
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Bekannt
ist auch, neue Pfähle
mit einer Gewichtskraft in das Erdreich zu drücken. Wie in
DE 38 08 754 C2 beschrieben
wird, kann diese Gewichtskraft aus der Masse einzelner Ballastelemente
resultieren, die direkt oder indirekt auf den Pfahl wirken. Eine
direkte Wirkung ließe
sich durch Auflegen der Ballastelemente auf den Pfahlkopf erzeugen.
Die indirekte Wirkung der Masse einzelner Ballastelemente kann z.B. über ein
Hebelsystem erreicht werden. Dabei wird zwischen dem Pfahl und einer
zweiten Auflagefläche
eine Traverse angeordnet, wobei sich auf dieser Traverse bewegliche
Ballastelemente befinden. Nachteilig ist, dass die Ballastelemente
vorhanden sein müssen.
Sie müssen
weiterhin transportiert und gehoben werden, womit eine körperlich schwere
Arbeit verbunden ist. Außerdem
ist die maximal erreichbare Gewichtskraft auf die aus der Gesamtmasse
der Ballastelemente resultierende Gewichtskraft beschränkt.
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Weiterhin
ist aus der
EP 05 80
098 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pfahlgründung bekannt,
bei dem die Gewichtskraft eines Bauwerkes ausgenutzt wird. Entsprechend
1 des genannten Patents
werden Pfähle
verwendet, die aus einzelnen Pfahlsegmenten bestehen, wobei unterhalb
des anzuhebenden Bauwerks für
jeden der Pfähle
eine ausreichend große
Arbeitsgrube geschaffen wird, damit darin ein Anfangssegment des
jeweiligen Pfahls und eine Presseinheit einbringbar ist, die Presseinheit zwischen
Fundament und dem Anfangssegment des Pfahles angeordnet wird, das
Anfangssegment durch den von der Presseinheit ausgeübten Druck
in den Untergrund gedrückt
wird, eine beliebige Anzahl von auf das Anfangssegment aufsetzbaren
Folgesegmenten nacheinander auf gleiche Weise wie das Anfangssegment
in den Untergrund gedrückt
werden, bis das Anfangssegment eine tragende Schicht im Untergrund
erreicht hat, wobei speziell ausgebildete Pfahlsegmente verwendet
werden, die in ihrem Inneren jeweils Aussparungen unterschiedlicher
Größe und Anzahl
aufweisen. Ein Nachteil dieser Erfindung ist, dass zur Funktionsfähigkeit
des Verfahrens und der Vorrichtung eine Bodenplatte im Gebäude vorhanden
sein muss. Solche Bodenplatten sind in Bootshäusern aber nur in wenigen Fällen vorhanden. Über große Teile
der Grundflächen
von Bootshäusern
sind keine Grundplatten angeordnet. Diese Teile sind nur überdachte Wasserflächen, an
denen sich die Boote befinden. Somit besteht in vielen Fällen keine
Anwendungsmöglichkeit.
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Ein
weiterer Nachteil ist auch, dass zur Funktionsfähigkeit des Verfahrens und
der Vorrichtung der Pfahl aus Pfahlelementen bestehen muss, wodurch sich
die Herstellungskosten des Pfahls deutlich erhöhen. Auch ist das Einpressen
dieser Pfahlsegmente recht aufwendig. Nach jedem vollständigen Ausfahren
der Hubhöhe
der Presseinheit muss die Presseinheit wieder eingefahren und vom
letzten Pfahlsegment wieder heruntergehoben werden, damit ein neues
Pfahlsegment aufgesetzt werden kann. Erst nachdem die Presseinheit
wieder auf das obere Pfahlsegment gehoben wurde, kann der Pfahl
weiter in den Untergrund gedrückt
werden. Diese Arbeitsschritte sind somit zeit- und personalintensiv.
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Außerdem ist
in diesem Patent nicht beschrieben, wie ein letztes Pfahlsegment
zum Erreichen des ursprünglichen
Höhenniveaus
der Wand des Bootshauses eingebracht werden soll. Einerseits muss
der Abstand zwischen der Oberkante des zuletzt montierten Pfahlsegmentes
und der Unterkante der Bodenplatte größer als die Länge eines
Pfahlsegmentes sein, da ansonsten das letzte Pfahlsegment nicht
montierbar sein würde,
andererseits wäre
dann aber ein Abstand zwischen der Oberkante des letzten Pfahlsegmentes
und der Unterkante der Bodenplatte vorhanden und die Bodenplatte
würde auf
den neu gesetzten Pfahl nicht aufliegen. Auch geht aus dem Patent
nicht hervor, ob und wie die Presseinheit nach Anheben des Bauwerkes
entfernt werden soll. Ein Belassen der Presseinheit in dieser Vorrichtung
ist ökonomisch
nicht vertretbar.
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Von
Nachteil ist außerdem,
dass der neue Pfahl neben dem alten Pfahl eingepresst wird. Da beim
Anheben der Bodenplatte das darunterliegende Erdreich nicht mehr
als Auflagefläche
dient, sondern nur noch punktförmig
durch den neuen Pfahl aufgenommen wird, ergibt sich ein neues Lastmoment.
Die gesamte Hausstatik wird verändert,
woraus sich eine verminderte Stabilität der Konstruktion des Bauwerkes
ergibt. Das stellt ein hohes Gefährdungspotential dar
und es werden zusätzliche
Verstärkungen
in der Bodenplatte und zum Teil auch in den Wänden notwendig, die hohe zusätzliche
Kosten verursachen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Sanierung
von bestehenden Pfahlbauten, insbesondere von Bootshäusern und
eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu entwickeln, bei dem die Last des Pfahlbaus an
der Stelle des beschädigten
alten Pfahls abgefangen werden kann.
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Diese
Aufgabe wird verfahrensseitig und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche
1 und 4 gelöst.
Zweckdienliche Ausgestaltungsmöglichkeiten
ergeben sich aus den Unteransprüchen
2, 3 und 5–8.
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Das
neue Verfahren und die neue Vorrichtung beseitigen die genannten
Nachteile des Standes der Technik.
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden.
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Dazu
zeigen:
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1:
eine Schnittdarstellung eines Bootshauses und die neue Vorrichtung
zur Durchführung des
Verfahrens
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2:
eine Schnittdarstellung mit einem Aufnahmehaken
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3:
zwei Schnittdarstellungen des Aufnahmehakens in der Seitenansicht
und in der Draufsicht
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4:
eine Schnittdarstellung des Aufnahmehakens mit einem verstellbaren
Haken
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5:
eine Schnittdarstellung des Bootshauses und der Pfähle im eingebauten
Zustand
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Entsprechend
der 1 besteht die Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens aus einer Druckschiene 1, an deren unteren und
oberen Ende sich die Anschlagwinkel 2, 2' befinden und
einem oberen höhenverstellbaren
Hängeanschlag 3.
Dieser höhenverstellbare
Hängeanschlag 3 besitzt
mehrere, durch seine flache Seite hindurchführende Durchgangsbohrungen
und eine Halteöse. Über die
Durchgangsbohrungen ist der höhenverstellbare
Hängeanschlag 3 kraftschlüssig mit
der Wand 4 des Bootshauses, vor zugsweise durch eine Verschraubung
verbunden. Zwischen der Halteöse
des höhenverstellbaren
Hängeanschlages 3 und
einer weiteren Halteöse
am oberen Ende der Druckschiene 1 befindet sich ein in
seiner Länge
verstellbarer Halteriemen 5. Weiterhin besitzt die Druckschiene 1 in
gleichgroßen Abständen über die
gesamte Länge
im Querschnitt hakenförmige
Haltenuten 6. Diese Haltenuten 6 sind an der Druckschiene 1 auf
der verlängerten
Schenkelinnenseite des Anschlagwinkels 2 angebracht. Die Haltenuten 6 verlaufen über die
gesamte Breite der Druckschiene 1 und zeigen mit ihren Öffnungen
in Richtung des Anschlagwinkels 2. Weiterhin besteht die
Vorrichtung aus einem verstellbaren Widerlager 7. Dieses
verstellbare Widerlager 7 besitzt einen derart geformten
Halterung, so dass es über
die Druckschiene 1 gezogen und in eine der Haltenuten 6 arretiert
werden kann. Das verstellbare Widerlager 7 besitzt außerdem eine
im arretierten Zustand im rechten Winkel zur Druckschiene 1 angeordnete
Druckplatte 8. Diese Druckplatte 8 liegt genau
oberhalb eines senkrecht in den Untergrund 9 einzubringenden Pfahles 10,
der parallel zur Wand 4 und zum ebenfalls neuen, schon
eingepressten Pfahl 11 angeordnet ist. Zwischen dem Pfahl 10 und
der Druckplatte 8 ist eine Presseinheit 12 angeordnet.
Vorzugsweise ist diese Presseinheit 12 ein hydraulischer
Wagenheber.
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Entsprechend 2 und 3 besteht
diese Vorrichtung weiterhin aus jeweils einem Aufnahmehaken 13 und 14,
die im Horizontalschnitt die Form eines U-Profils beschreiben. Die
inneren Seitenabstände
dieser Aufnahmehaken 13 und 14 sind geringfügig größer als
die Durchmesser der Pfähle 10 und 11.
Weiterhin sind auf diesen innen liegenden Seiten der Aufnahmehaken 13 und 14 jeweils
vorzugsweise ein Haken angebracht. Passend zu den Abmaßen der
Haken dieser Aufnahmehaken 13 und 14 sind in den
Pfählen 10 und 11,
nahe dem oberen Ende dieser Pfähle,
entsprechend große
Aufnahmeöffnungen
angebracht, so dass die Aufnahmehaken 13 und 14 nahe
dem oberen Ende dieser Pfähle 10 und 11 eingehakt
werden können.
Vorzugsweise besitzen die Haken der Aufnahmehaken 13 und 14 jeweils
eine Länge
und Breite von je 3 cm. Dementsprechend sind die Aufnahmeöffnungen
in den Pfählen 10 und 11 vorzugsweise
je 3,5 cm lang und breit. Die Aufnahmehaken 13 und 14 besitzen
weiterhin jeweils eine Druckfläche 15 und 16,
auf denen ein Auflageprofil 17 aufliegt. Das Auflageprofil 17 hat
vorzugsweise mindestens eine Länge,
die gleich der Summe des geringsten Abstandes zwischen den Pfählen 10 und 11 und
den Durchmessern dieser Pfähle 10 und 11 ist.
Auf diesem Auflageprofil 17 und direkt unterhalb der Wand 4 befindet
sich wiederum die Presseinheit 12. Außerdem ist oberhalb der Pfähle 10 und 11 ein
U-Profil 18 angeordnet, auf dem über ein Distanzbrett 19 die
Wand 4 aufliegt.
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Entsprechend 4 besteht
diese Vorrichtung weiterhin aus einem verstellbaren Haken 20,
der über
ein stabiles Drahtseil 21 mit dem Aufnahmehaken 13 verbunden
ist. Dieser verstellbare Haken 20 ist im Querschnitt ein
Winkelprofil, an dessen einem Schenkel vorzugsweise über eine
Durchgangsbohrung das stabile Drahtseil 21 befestigt ist.
Der andere Schenkel des verstellbaren Hakens 20 ist derart
angeschrägt,
dass der verstellbare Haken 20 über seinen angeschrägten Schenkel
zwischen einem alten Pfahl 22 und der Wand 4 einschlagbar
ist. Der verstellbare Haken 20 und der Aufnahmehaken 13 werden
derart angeordnet, dass zwischen Druckplatte 15 und der
Unterkante der Wand 4 eine Presseinheit 12 angebracht
werden kann.
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Entsprechend 1 wird
zunächst
der Pfahl 10 an der vorgesehenen Position, nahe dem alten Pfahl
senkrecht aufgestellt und so in den Untergrund 9 gedrückt, dass
er nicht umfällt.
Anschließend
wird die Druckschiene 1 mit ihren oberen Anschlagwinkel 2' auf den einzupressenden
Pfahl 10 aufgesetzt und derart auf dem Pfahl 10 gedreht,
dass sich der untere Anschlagwinkel 2 im Lot unter der
Wand 4 befindet. Nun wird das verstellbare Widerlager 7 über den Pfahl 10 und
den oberen Anschlagwinkel 2' der Druckschiene 1 geführt, die
dann mit dem an einer Wand 4 angebrachten Anschlagwinkel 2 derart
befestigt, dass der Anschlagwinkel 2 mit der Unterkante der
Wand 4 des Bootshauses abschließt. Dazu wird der höhenverstellbare
Hängeanschlag 3 oberhalb und
im Lot des einzupressenden Pfahles 10 an der Wand 4 angebracht
und mittels Halteriemen 5 mit der Druckschiene 1 verbunden,
wobei die Länge
des Halteriemens 5 soweit verkürzt wird, bis der Anschlagwinkel 2 die
Unterkante der Wand 4 berührt. Anschließend wird
zwischen dem oberen Ende des Pfahles 10 die Presseinheit 12 angebracht
und das verstellbare Widerlager 7 bis in Höhe der Presseinheit 12 verschoben
und derart in eine der Haltenuten 6 arretiert, dass der
Hubzylinder der Presseinheit 12 im eingefahrenen Zustand
die Druckplatte 8 des verstellbaren Widerlagers 7 berührt. Besteht
ein geringer Abstand zwischen dem Hubzylinder der Presseinheit 12 im
eingefahrenen Zustand und der Druckplatte 8 des verstellbaren
Widerlagers 7, dann kann dieser durch Ausfahren des Hubzylinders
der Presseinheit 12 beseitigt werden. Nun wird durch ein
weiteres Ausfahren des Hubzylinders der Presseinheit 12 eine
Druckkraft erzeugt, die sich einerseits über das verstellbare Widerlager 7 am
Gebäude
abstützt und
andererseits eine Druckkraft erzeugt, die auf den Pfahl 10 drückt. Am
Fußende
des Pfahles 10 wirkt damit die mit der Presseinheit 12 ausgeübte Druckkraft
auf den Untergrund 9. Solange der Untergrund 9 nachgibt,
wird bei weiterem Ausfahren des Hubzylinders der Presseinheit 12 der
Pfahl 10 tiefer in den Untergrund 9 eingebracht.
Das Ausfahren des Hubzylinders der Presseinheit 12 wird
solange fortgesetzt, bis der Huhzylinder der Presseinheit 12 vollständig ausgefahren
ist. Nun wird der Hubzylinder der Presseinheit 12 wieder
abgesenkt und das verstellbare Widerlager 7 um eine der
Haltenuten 6 nach unten verschoben. Anschließend werden
die bisher beschriebenen Arbeitsschritte solange wiederholt, bis
der Pfahlkopf des Pfahles 10 in der Höhe ein wenig unterhalb der
Unterkante der Wand 4 des Bootshauses im ursprünglichen
Zustand liegt. Danach wird der Halteriemen 5 gelockert
und die Druckschiene 1 einschließlich des höhenverstellbaren Hängeanschlags 3 von
der Wand 4 abgenommen.
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Nun
wird ein zweiter Pfahl 11, entsprechend 5,
auf der gegenüberliegenden
Seite der Wand 4 äquivalent
den zuvor beschriebenen Arbeitsschritten in den Untergrund 9 eingebracht.
Haben die beiden Pfähle 10 und 11 die
gleiche Höhe,
dann wird über die
Pfahlköpfe
ein nach unten gerichtetes U-Profil 18 geschoben. Zwischen
der oberen Fläche
des U-Profils 18 und dem ursprünglichen Höhenniveau der Unterkante der
Wand 4 des Bootshauses befindet sich nun noch eine geringe
Höhendifferenz.
Diese Höhendifferenz
wird durch ein Anheben der Wand 4 oberhalb des ursprünglichen
Höheniveaus
der Unterkante der Wand 4, dem nachfolgenden Einfügen des
Distanzbrettes 19 mit entsprechender Stärke und dem abschließenden wieder
Absenken der Wand 4 auf das ursprüngliche Höhenniveau ausgeglichen. Dazu werden
die zwei Aufnahmehaken 13 und 14, entsprechend 2 und 3 verwendet.
Die Aufnahmehaken 13 und 14 greifen in vorgefertigte,
seitliche Öffnungen
der Pfähle 10 und 11. Über die
Druckflächen 15 und 16 wird
ein Auflageprofil 17 gelegt, worauf die Presseinheit 12 lotgerecht
unter der Wand 4 des Bootshauses angeordnet wird. Nun wird
durch ein Ausfahren des Hubzylinders der Presseinheit 12 eine Kraft
erzeugt, die sich über
das Auflageprofil 17 auf beide eingepressten Pfähle 10 und 11 abstützt und somit
als Hubkraft auf die Wand 4 wirkt und das Bootshaus anhebt.
Im Gegensatz zum Einbringen der einzelnen Pfähle 10 und 11 verteilt
sich die Druckkraft auf beide Pfähle 10 und 11.
Der Untergrund 9 wird daher nicht mehr nachgeben und somit werden
auch die Pfähle 10 und 11 nicht
weiter einsinken. Jetzt wird ein entsprechend starkes Distanzbrett 19 zum
Ausgleich der geringen Höhendifferenz
zwischen der oberen Fläche
des U-Profils 18 und der Unterkante der Wand 4 des
Bootshauses im ursprünglichen
Höhenniveau
angebracht. Nach Absenken des Hubzylinders der Presseinheit 12 senkt
sich auch die Wand 4 des Bootshauses auf das U-Profil 18 einschließlich des
Distanzbrettes 19 ab und bildet mit ihm eine kraftschlüssige Verbindung.
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Die
vorgestellte Vorrichtung bietet weiterhin die Möglichkeit, entsprechend 4,
im Falle eines zu geringen Abstandes zwischen der Unterkante der Wand 4 des
Bootshauses und einem alten Pfahl 22, das Anheben der Wand 4 des
Bootshauses unter Verwendung eines verstellbaren Hakens 20 zu
realisieren. Dazu wird der Aufnahmehaken 13 durch das stabile
Drahtseil 21, was auch als Kette ausgeführt sein kann, mit dem verstellbaren
Haken 20 verbunden. Der verstellbare Haken 20 besitzt
eine angeschrägte
Körperkante,
die zwischen dem Pfahlkopf des alten Pfahls 22 und der
Unterkante der Wand 4 des Boothauses eingeschlagen wird.
Zwischen der Druckfläche 15 und
der Unterseite der Wand 4 wird nun eine Presseinheit 12 angeordnet.
Durch Ausfahren des Hubzylinders der Presseinheit 12 wird
eine hydraulische Kraft ausgeübt.
Der alte Pfahl 22 wird entweder weiter abgesenkt oder die
Wand 4 des Bootshauses wird angehoben. Versinkt der alte
Pfahl 22 nicht weiter, so wird die Wand 4 des
Bootshauses angehoben.
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Nun
kann ein entsprechend starkes Distanzbrett 19 angebracht
und damit die ursprüngliche
Lage der Wand 4 des Bootshauses wieder hergestellt werden.
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- 1
- Druckschiene
- 2,
2'
- Anschlagwinkel
- 3
- höhenverstellbarer
Hängeanschlag
- 4
- Wand
- 5
- Halteriemen
- 6
- Haltenuten
- 7
- verstellbares
Widerlager
- 8
- Druckplatte
- 9
- Untergrund
- 10
- Pfahl
- 11
- Pfahl
- 12
- Presseinheit
- 13
- Aufnahmehaken
- 14
- Aufnahmehaken
- 15
- Druckfläche
- 16
- Druckfläche
- 17
- Auflageprofil
- 18
- U-Profil
- 19
- Distanzbrett
- 20
- verstellbarer
Haken
- 21
- stabiles
Drahtseil
- 22
- alter
Pfahl