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Vortreibrohr zum Herstellen von Ortbetonpfählen od. dgl. Die Erfindung
betrifft ein Vortreibrohr, das wieder gezogen wird, zum Herstellen von Ortbetonpfählen
od. dgl., bestehend aus in .der Längsrichtung zusammengesetzten und miteinander
gekuppelten Rohrabschnitten sowie einem Rammschuh am untersten dieser Rohrabschnitte,
der das Vortreibrohr abschließt, mit einem Kern ausgefüllt und an einer mit dem
Kern zusammenwirkenden Rammstange befestigt ist. Bei derartigen Vortreibrohren wird
durch ihre Unterteilung in einzelne Rohrabschnitte das Ziehen, d. h. die Entfernung
aus dem Boden, erleichtert. Es sind jedoch immer noch die einzelnen Rohrabschnitte
für sich zu ziehen, und es ist jeweils eine erhöhte Zugkraft erneut anzusetzen,
um sie zuerst im Boden zu lockern. Dieser Umstand hängt mit der Kupplung der Rohrabschnitte
zusammen, die meistens in einer einfachen überlappung besteht. Im übrigen ist bei
den als bekannt vorausgesetzten Vortreibrohren die Befestigung des Rammschuhes an
der Rammstange bzw. das Loslösen der letzteren vom Rammschuh vielfach mit Schwierigkeiten
verbunden. Man hat diese Schwierigkeiten bei nicht unterteilten Vortreibrohren z.
B. in der Weise zu umgehen versucht, daß man einen über die ganze Pfahllänge bis
in die Pfahlspitze reichenden Rammkern verwendete. Das ist jedoch umständlich und
ein erheblicher Aufwand. Außerdem ist die Entfernung solcher Kerne, auch wenn sie
geteilt sind, aus dem Vortreibrohr oder der Vortreibhülse nicht gerade einfach.
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Die Erfindung bezweckt, die vorstehenden Verhältnisse zu verbessern,
und ihre Aufgabe liegt darin, ein Vortreibrohr zu schaffen, das mit geringstem Kraftaufwand
gezogen werden kann, vor allem aber den Rammschuh so auszubilden, daß sein Zusammenhang
mit der Rammstange leicht herzustellen ist und .der Rammschuh mit dem Pfahlschaft
.einen homogenen Ortbetonpfahl ergibt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der vor dem Betonieren des
Pfahles mit Hilfe .der Rammstange gezogene Kern des vorzugsweise kegelstumpfförmigen,
an der Bodenfläche konkav ausgebildeten Rammschuhes aus einem mittleren, zylindrischen
Hauptteil sowie aus mehreren um denselben angeordneten keilförmigen Füllkörpern
zusammengesetzt ist, deren dem Hauptteil zugekehrte Seite zylindrisch geformt ist
und gegen die zylindrische Fläche des Hauptteils .dicht anliegt, und daß ein leichtes
Ziehen des Vortreibrohres selbst nach dem Erhärten des Pfahles mit seinem nunmehr
ausbetonierten Rammschuh durch besondere Kuppelglieder zwischen je zwei Rohrabschnitten,
welche die auf den jeweils oberen Rohrabschnitt ausgeübte Zugkraft erst nach Lösen
desselben auf den Barunterliegenden Rohrabschnitt übertragen, gewährleistet wird.
Die Füllkörper sind mit dem Hauptteil des Kerns durch Ketten od. dgl. verbunden,
so daß sie beim Hochziehen des Hauptteils durch die Form hindurch, unter dem Hauptteil
hängend, mitgenommen werden.
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Ein anderes Merkmal des vorliegenden Vortreibrohres besteht darin,
daß die Rammstange zwischen ihren Enden mit seitlich gerichteten Stützgliedern in
Form von Konsolen versehen ist, die gegen die Innensüite des Vortreibrohres anliegen
und selbsttätig gegen die Rammstange bei deren Hochziehen einschiebbar sind. Die
Konsolen sind an einer die Rammstange umgebenden Hülse gelenkig befestigt, und Streben
sind mit den Konsolen und der Hülse derart gelenkig verbunden, daß die Konsolen
nur nach unten schwenkbar sind.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Kuppelglieder
zwischen den Rohrabschnitten aus einem Anschlag auf dem jeweils unteren Rohrabschnitt
mit einer Anschlagfläche an seinem unteren Rande und aus einem vom oberen Rohrabschnitt
herabragenden Flacheisen, das mit einer Ausnehmung versehen ist, die den Anschlag
umschließt, etwas länger als dieser Anschlag ist und an ihrem unteren Rande ebenfalls
eine Anschlagfläche aufweist, so daß zwischen den beiden Anschlagflächen ein schmaler
Spalt gebildet wird, wenn der obere Rohrabschnitt auf dem unteren Rohrabschnitt
ruht, während die beiden An-
Schlagflächen in Eingriff miteinander
kommen, wenn der obere Rohrabschnitt nach oben angehoben wird.
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Durch die gekennzeichnete Ausbildung des Vortreibrohres gemäß der
Erfindung wird ein leichtes Eintreiben desselben ermöglicht, da das Vortreibrohr
am unteren Ende mit einem kegelstumpfförmigen, an der Bodenfläche konkav ausgebildeten
Rammschuh versehen ist und da der aus Blech bestehende Rammschuh von innen her durch
einen lösbaren Kern abgestützt ist. 'Nach dem Eintreiben des Vortreibrohres wird
mittels der Rammstange der Kern des Rammschuhes gezogen, indem zuerst der mittlere
zylindrische Hauptteil angehoben wird und dann die mit demselben durch die Ketten
od. dgl. 'verbundenen Füllkörper herausgezogen werden. Das Ziehen des Vortreibrohres,
d. h. der einzelnen Rohrabschnitte, ist im vorliegenden Fall durch die vorgesehenen
Kuppelglieder verhältnismäßig leicht durchzuführen, und zwar wird der obere Rohrabschnitt
etwas nach aufwärts gezogen, bevor die Kraft auf den darunterliegenden Rohrabschnitt
zur Wirkung kommt. Nachdem alle Rohrabschnitte gelöst sind, ist es nicht schwer,
die ganze Form als eine Einheit hochzuziehen.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Vortreibrohres
gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Vortreibrohr
nach der Erfindung mit einer Rammstange und einem Rammschuh in der zum Eintreiben
bereiten Stellung, Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig.
3 einen nuerschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Teilabschnitt
in größerem Maßstab nach den Linien IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 eine Ansicht der Kuppelglieder
zwischen zwei Rohrabschnitten, Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.
5, Fig. 7 eine Draufsicht auf Fig. 5, Fig.8 einen der Fig.6 entsprechenden Schnitt
in der Lage, in welcher der obere Rohrabschnitt vom unteren Rohrabschnitt etwas
angehoben ist.
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Gemäß Fig. 1 besteht die Form aus einem vorzugsweise zylindrischen
Rohr 1, das in der Umfangsrichtung aus zwei oder mehr bogenförmigen Segmenten und
in der Längsrichtung entsprechend der Länge des zu gießenden Pfahles aus einer Anzahl
von Rohrabschnitten zusammengesetzt sein kann. Kuppelglieder 2, 3 zwischen den Segmenten
und Rohrabschnitten sind so ausgebildet, daß sie eine begrenzte Beweglichkeit zwischen
den Segmenten und Rohrabschnitten gestatten, wenn die Form nach dem Gießen und Erhärten
des Pfahles emporgezogen wird. Das untere Ende des Rohres 1 ist durch einen Kragen
4 verstärkt und verschiebbar in eine Ausnehmung 5 zwischen einem Außenring 6 und
einem Innenring 7 eingesetzt, wobei diese beiden Ringe mit dem vorzugsweise aus
Blech bestehenden Rammschuh 8 verbunden sind, der die Spitze der Form oder des Vortreibrohres
bildet. Der größte Querschnitt des Rammschuhes 8 ist, wie an sich bekannt, größer
als der Querschnitt des Vortreibrohres, so daß dieses beim Eintreiben in den Boden
nicht mit der Wand des durch den Rammschuh 8 gebildeten Loches in Berührung kommt.
Dadurch wird das Eintreiben und Emporziehen des Vortreibrohres erleichtert. Der
Rammschuh 8 hat vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes, dessen kleineres Ende
nach unten gekehrt und dessen Bodenfläche 9 konkav ausgebildet ist. Diese Form hat
sich bei praktischen Versuchen als sehr vorteilhaft erwiesen, da die unter der konkaven
Bodenfläche 9 beim Eintreiben verdichtete Erde eine Kegelspitze bildet, so daß das
Eintreiben in der gleichen Weise geschieht, wie wenn der Rammschuh 8 selbst spitz
wäre. Durch die Unterseite des Rammschuhes wird aber außerdem der Vorteil erzielt,
daß der fertige Pfahl auf einer größeren Fläche ruht als ein spitzer Pfahl, so daß
er eine größere Belastung verträgt.
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Vor dem Eintreiben des Rammschuhes und des Vortreibrohres wird in
den Rammschuh 8 ein Kern 10 eingesetzt, der gemäß -der erwähnten oberen Breite des
Rammschuhes .einen größeren Durchmesser hat als das Vortreibrohr 1. Der Rammschuh
8 kann aus einem billigen Stoff gefertigt werden, da er von innen her durch den
Kern 10 verstärkt wird. Er kann also aus einem beträchtlich dünneren Blech bestehen
als das Vortreibrohr. Der Kern 10 besteht aus einem Hauptteil 11 sowie einem oder
mehreren um diesen herum angeordneten Füllkörpern 12, die eine solche Form haben,
daß sie relativ zum Hauptteil 11 nach unten, aber nicht nach oben beweglich sind.
Der Hauptteil 11 ist vorzugsweise zylindrisch und wird von den Füllkörpern 12 umschlossen,
deren dem Hauptteil 11 zugekehrte Seite zylindrisch ist, während sich deren Außenseite
an die Kegelform der Innenseite des Rammschuhes 8 anlegt. Der Hauptteil 11 hat am
Umfang einen Ansatz, gegen dessen Unterseite eine Ausnehmung der Füllkörper 12 anliegt,
so daß diese sich beim Eintreiben nicht nach oben verschieben können (Fig.4). Im
Hauptteil 11 ist eine der Anzahl der Füllkörper 12 entsprechende Anzahl von Taschen
13 vorgesehen. In jeder Tasche ist eine Kette 14 befestigt, die mit dem entsprechenden
Füllkörper 12 verbunden ist und deren Zweck weiter unten beschrieben wird.
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Der Hauptteil 11 des Kerns 10 hat einen nach oben gerichteten Schaft
15 mit einem Querloch für einen Bolzen 16, der durch eine auf den Schaft 15 geschobene
Hülse 17 geht, in die auch eine Rammstange 18 fest eingesetzt ist. Diese Rammstange
besteht vorzugsweise aus einem an beiden Enden geschlossenen Rohr, das an einem
Ende am Schaft 15 und am anderen Ende gegebenenfalls an einer anderen Rammstange
18 anliegt, zu der es eine begrenzte Beweglichkeit in axialer Richtung hat. Zu diesem
Zweck sind die beiden Rammstangen 18 am Stoß durch eine weitere Hülse 17 überdeckt,
die ebenfalls einen Querbolzen 16 aufnimmt, welcher einen kleineren Durchmesser
als sein Durchtrittsloch in der oberen Hülse 17 besitzt. Das gleiche gilt für den
unteren Bolzen 16 in bezug auf das Querloch im Schaft 15 und sein Durchtrittsloch
in der Hülse 17. Somit wird ein axialer Druck auf die Stange nicht durch den Bolzen
16 übertragen, der lediglich die Aufgabe hat, die zusammengesetzte Rammstange 18
beim Emporziehen zusammenzuhalten.
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Da die Länge des Vortreibrohres oft sehr groß ist, besteht die Gefahr
einer Knickung der Rammstange 18 beim Eintreiben. Um dies zu vermeiden, sind im
Vortreibrohr in passenden Zwischenräumen längs der Rammstange 18 Stützglieder vorgesehen.
Diese Stützglieder bestehen aus je einer Hülse 19, die einen etwas größeren Durchmesser
hat als die Rammstange 18 und gegen das obere Ende der Hülse 17 anliegt. An der
Hülse 19 sind radial gerichtete Konsolen 20 gelenkig befestigt. Ferner sind Streben
21 an ihren Enden mit den Konsolen 20 und .der Hülse 19 gelenkig verbunden. Die
Streben 21 können von einer bestimmten Normallage aus verlängert, aber nicht verkürzt
werden. Diese Normallage ist so gewählt, daß die Konsolen aus ihrer radialen Lage
nach unten, aber nicht nach oben schwenkbar sind. Das Ende jeder Konsole 20 ist
entsprechend
der Innenseite des Vortreibrohres 1 geformt und kann
an diesem entlanggleiten. Wenn die Rammstange in den Boden eingetrieben wird, werden
die Konsolen 20 infolge der Reibung am Vortreibrohr radial nach außen gehalten und
stützen die Rammstange gegen Knickung, während sie beim Herausziehen der Rammstange
nach unten klappen und außer Berührung mit dem Vortreibrohr nach oben folgen.
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Am oberen Ende des Rohres 1 ist ein Ring 22 angebracht, der ein Schlagstück
23 trägt, das eine ringförmige Nut für den Ring 22 hat. Die Rammstange 18 erstreckt
sich durch eine Mittelbohrung 24 .des Schlagstückes 23 und hat einen Schlagschuh
25, der über die Oberseite 26 des Schlagstücks 23 hinausragt. Eine vorzugsweise
längliche Querbohrung 27 ist so im Schlagstück 23 angeordnet, daß ein durch diese
Bohrung und ein Querloch der Rammstange 18 gehender Bolzen 28 eine bewegliche Verbindung
zwischen Schlagstück und Rammstange bildet.
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Beim Eintreiben in den Boden nehmen die verschiedenen Teile die in
Fig. 1 gezeigte Lage ein. Ein nicht dargestellter Rammbär trifft zunächst den Schlagschuh
25, der dabei relativ zum Rohr 1 nach unten gedrückt wird. Nachdem die Rammstange
18 sich etwas nach unten bewegt hat, z. B. um 2 cm, so daß der Schlagschuh 25 mit
der Oberseite 26 des Schlagstückes in gleicher Höhe liegt, treibt der Rammbär das
Schlagstück 23 und damit auch das Rohr 1 in das vom Rammschuh 8 gebildete Loch hinab.
Das Rohr 1 braucht dabei keine nennenswerten Beanspruchungen aufzunehmen, da sein
unteres Ende sich in der in Fig.4 gezeigten Lage befindet. Infolgedessen kann das
Vortreibrohr oder die Form 1 vor dem Emporziehen etwas nach unten geschlagen werden,
um sie vom Pfahl zu lösen.
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Nachdem der Rammschuh 8 bis zum festen Grund getrieben wurde und die
Form ihre endgültige Lage eingenommen hat, werden das Schlagstück 23 und der Ring
22 entfernt und die Rammstange 18 und der Kern 10 aus der Form herausgezogen. Dabei
verbleiben die Füllkörper 12 vorübergehend in ihrer Lage, während der mittlere Hauptteil
11 nach oben mitgeht. Die Ketten 14 sind so lang, daß sie erst dann gestreckt werden,
wenn die Unterseite des Hauptteiles 11 sich oberhalb der Füllkörper 12 befindet.
Diese können sich dann nach innen bewegen und vom Rammschuh 8 lösen und werden zugleich
mit dem Hauptteil 11 nach oben gezogen. Die zurückbleibende Form besteht also aus
dem Rohr 1 und dem Rammschuh B. Nach dem Gießen und Erhärten des Betonpfahles wird
schließlich das Rohr 1 hochgezogen und kann zum Gießen eines anderen Pfahles an
einer anderen Stelle erneut verwendet werden.
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Die Kuppelglieder zwischen den Rohrabschnitten sind in Fig. 5 bis
8 näher dargestellt, in denen zwei aufeinanderfolgende Rohrabschnitte mit 31 und
33 bezeichnet sind. Am oberen Rohrabschnitt 31 ist ein gekrümmtes Flacheisen 35
angeschweißt, das über die untere Kante des Rohrabschnittes 31 hinabreicht und mit
einer rechteckigen Ausnehmung 37 versehen ist. Die untere Kante der Ausnehmung 37
ist waagerecht und bildet beim Anheben des oberen Rohrabschnittes 31 eine Anschlagfläche
39 für einen Anschlag 41 am oberen Teil des unteren Rohrabschnittes 33. Die Rohrabschnitte
31, 33 weisen außerdem an sich bekannte Führungsteile 43 und 45 auf. Wenn der obere
Rohrabschnitt 31 ganz auf dem unteren Rohrabschnitt 33 aufruht (Fig. 6), befindet
sich die Anschlagfläche 39 des oberen Rohrabschnittes 31 in einem geringen Abstand
a von der Anschlagfläche 41' des Anschlages 41 des unteren Rohrabschnittes 33. Beim
Emporziehen der Rohrabschnitte durch eine am oberen Rohrabschnitt 31. angreifende
Kraft wird somit dieser Rohrabschnitt zunächst um den Abstand a angehoben, ehe die
Kraft auf den unteren Rohrabschnitt 33 wirkt. Da die Reibung, die beim Ziehen eines
solchen Rohrabschnittes, der von der Erdmasse dicht umgeben ist und seinerseits
die Betonmasse umschließt, unmittelbar vor dem Beginn der Bewegung bekanntlich viel
größer ist als während der Bewegung selbst, wird die erforderliche größte Hebekraft
beträchtlich geringer als beim Emporziehen von miteinander fest verbundenen Rohrabschnitten,
wenn die volle Reibung für sämtliche Rohrabschnitte auf einmal überwunden werden
muß. Die Hebe- oder Ansatzkraft ist aber auch geringer als z. B. bei überlappten
Rohrabschnitten, da sie nicht jedesmal voll angesetzt werden muß, nachdem sich ein
Zuschuß zu der nach oben wirkenden Zugkraft auf den jeweils unteren Rohrabschnitt
infolge der von dem bereits in Bewegung befindlichen oberen Rohrabschnitt herrührenden
lebendigen Kraft ergibt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Anschlagfläche 39 des oberen
Rohrabschnittes 31 nach innen und schräg nach oben gerichtet, entsprechend der Neigung
der Anschlagfläche 41'. Dadurch ergibt sich beim Emporziehen des Rohrabschnittes
31 eine auf die Anschlagfläche 39 wirkende Kraftkomponente, die den Rohrabschnitt
31 nach innen gegen den Rohrabschnitt 33 drückt, wodurch die Rohrabschnitte zusammengehalten
werden, so daß die Anschlagflächen 39 und 41' nicht auseinander-leiten können, wodurch
die Kupplung zwischen den Rohrabschnitten aufgehoben würde. Gemäß Fig. 6 und 8 ist
auf dem Flacheisen 35 unterhalb seiner Anschlagfläche 39 eine Leiste 47 angeordnet,
durch die das Eindringen von Erde in den Spalt zwischen den Anschlagflächen, so
weit wie möglich, verhindert werden soll.
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Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen möglich. Wenn
der untere Teil des Pfahles aus irgendeinem Grunde verstärkt werden soll, kann dies
beispielsweise dadurch geschehen, daß die Füllkörper 12, die dabei aus einem zweiteiligen
Ring bestehen können, nach dem Herausziehen der Rammstange 18 und des Hauptteils
11 des Kerns an ihrem Platz bleiben. In diesem Falle sind natürlich keine Ketten
14 notwendig.
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Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel können übrigens die Ketten
durch federnde Teile ersetzt werden, so daß die Füllkörper 12 beim Herausziehen
des Hauptteiles 11 in diesen hineingeschwenkt werden und somit die Entfernung des
ganzen Kerns 10 ermöglichen.
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Die Stützglieder 19, 20, 21 der Rammstange 18 können auch in anderer
Weise ausgebildet sein. Wichtig ist nur, daß die Unterstützung der Stange ihre Bewegung
nach oben nicht hindert und die Stützglieder nach innen geschwenkt werden, was ohne
Verwendung besonderer Hilfsmittel selbsttätig erfolgen soll, welche die Anordnung
verwickelt machen würden.
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Auch der Boden des Kerns braucht nicht die gezeigte Form zu haben,
sondern kann in üblicher Weise spitz sein, obwohl die beschriebene Form vorzuziehen
ist.
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Es ist wichtig, daß der an den Füllkörpern 12 anliegende Teil des
Innenringes 7 ein Festklemmen dieser Körper verhindert, was der Fall sein könnte,
wenn der Ablösungswinkel nicht genügend groß ist, obwohl beim Eintreiben keine Beanspruchungen
auf diese Teile ausgeübt werden.
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Wie Fig. 4 zeigt, soll die Anliegefläche geneigt sein, wodurch man
auch erreicht, daß der Raum in der Ecke
zwischen dem Innenring?
und dem Rammschuh 8 beim Gießen leicht mit Beton ausgefüllt werden kann.