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Betonrammpfahl mit lösbarer Spannbewehrung Die Erfindung betrifft
einen Betonrammpfahl mit einer in dessen Innerem ohne- Verbund längsverlaufenden,
aus einem oder mehreren Spanngliedern bestehenden Spannbewehrung, die am unteren
Ende im Bereich der Pfahlspitze mittels Keile verankert ist, deren Anzugsrichtung
zum Pfahlkopf weist und die nach dem Rammen zum Entfernen der Bewehrung lösbar sind.
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Betonrammpfähle mit einer vorgespannten Bewehrung, die nach dem Rammen
entfernt wird, haben bekanntlich den Vorteil, daß sie bei ihrer mitunter großen
Länge und dem dadurch bedingten erheblichen Gewicht den beim Transport und beim
Einrammen auftretenden hohen Beanspruchungen wesentlich besser standhalten als Pfähle
mit schlaffer Bewehrung und daß der Anteil der Bewehrung, der beim fertig gerammten
Pfahl urausgenutzt bleibt, wiedergewonnen und dadurch das Maß der Bewehrung den
verschiedenen Bedingungen vor und beim Einrammen bzw. nach erfolgtem Rammen angepaßt
werden kann.
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Bei einem bekannten Pfahl besteht die lösbare Spannbewehrung aus einzelnen
Bewehrungsstäben, die an den Enden Gewinde aufweisen und mit Muttern am Pfahlkörper
verankert sind. Dabei erfolgt das Entfernen des Spannstabes in der Weise, daß nach
dem Lösen der oberen Verankerung der Stab durch Ausschrauben seines unteren, mit
einem Gewinde versehenen Endes aus einer starr mit dem Pfahlkörper verbundenen Ankermutter
gelöst wird. Die Praxis hat jedoch erwiesen, daß die hohen, an der Wand des Bewährungskanals
auftretenden Reibungskräfte einerseits sowie die elastische Torsion des Stabes anderereits
in Anbetracht der verhältnismäßig großen Länge des Stabes einen einwandfreien Ablauf
der dabei vorgesehenen Arbeitsvorgänge verhindern, besonders dann, wenn der Pfahl
während des Rammens eine Ausbiegung oder einen Knick erlitten hat.
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Bei einem anderen bekannten Pfahl besteht die lösbare Spannbewehrung
aus einem Bündel von biegsamen Drähten, das im Bereich der Pfahlspitze mittels Keile
verankert ist, deren Anzugsrichtung zum Pfahlkopf weist. Mit einem der Keile ist
eine Stange verbunden, die sich durch eine Längsausnehmung im Pfahlkörper bis zu
dessen oberem Ende erstreckt. Durch Schläge auf das obere Ende der Stange werden
die Keile nach dem Rammen gelöst. Die Bewehrungsdrähte können dann herausgezogen
werden. Hierbei ist neben der Spannbewehrung eine besondere Stange zum Lösen der
Keile erforderlich.
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Bei einem solchen Pfahl mit einem Drahtbündel als Spannbewehrung ist
es außerdem bekannt, einen einzigen konischen Keil mit der Fußfläche nach oben anzuordnen
und ihn mittels eines Seiles herauszuziehen. Dabei müssen jedoch die Spanndrähte
in der Spitze des Pfahles umgelenkt werden -und können sich beim Herausziehen verklemmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betonrammpfahl der
eingangs angeführten Art zu schaffen, bei dem nicht biegsame Bewehrungsglieder wie
Drähte oder Kabel, sondern Bewehrungsstäbe verwendet werden, bei dem die Wiedergewinnung
der Bewehrungsstäbe nach dem Einrammen des Pfahles sicher und in einfachster Weise
mpglich ist, und zwar selbst dann, wenn der Pfahl bein% Einrammen Verbiegungen erlitten
hat.
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Zu diesem Zweck bestehen gemäß der Erfindung die Spannglieder in bekannter
Weise aus je einem Bewehrungsstab, und die Keile sind als längsgeteilte Kegelringstümpfe
ausgebildet, sie umfassen jeweils einen Bewehrungsstab und sind mit ihren Keilflächen
gegen den sie umgebenden Pfahlkörper abgestützt.
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Die Verankerung von Spannstäben mittels Keilen ist beim Spannbeton
seit langem bekannt und üblich, doch wurden die Vorteile derselben in Anwendung
auf Betonrammpfählen mit lotrecht verlaufender, am einen Ende nach Rammen des Pfahles
unzugänglicher Bewehrung bisher nicht erkannt und ausgewertet. Diese Vorteile ergeben
sich nämlich - wie später noch ausführlich erläutert werden wird - daraus, daß das
Lösen einer solchen Keilverankerung durch einfaches Bewegen des Bewehrungsstabes
entgegen der Verkeilungsrichtung erfolgt.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist deshalb nicht nur bei Rammpfählen,
sondern auch überall dort
anwendbar, wo Spannstäbe nur von einer
Seite her zugänglich bleiben, jedoch später entfernt werden sollen.
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Es ist im. Rahmen ckr Erfindung zwar möglich; die Yeilvermke ^iri#4eunm
f ,@ttelbar ;am unteren Ende des Pfahles - also an der Spitze des Pfahles selbst
- anzuordnen'uni abe@'"die Möglichkeit einer Beschädigung oder Lockerung der, Verankerungsteile
während des Rammens auszusefialtehßerscheint es vorteilhafter, die Verankerung tiefer
in »den < Körper des Pfahles hineinzuverlegen. i>"" "J Gemäß einem .,nwextere@'
Merkmal der.Erfindung ist der zur"Anfnähme'de@ Bewehrungsstabes dienende Kanal im
Bereich der Pfahlspitze zu einer geschlossenen Kammer erweitert, in welcher ein
Widerlager mit konischer Ausnt#bmung zur. Verankerung des Endes des Be@ehruMMbes
und der Verankerungskeile untergebräät ist. Zweck der Anordnung dieser Kammer ist
es, ein einwandfreies Lösen der Keile vom Bewehrungsstab zu sichern und zu verhindern,
daß beim Herausziehen des Stabes die Keile unerwünschterweise neuerlich; "zur Wirkung
kommen, indem sie mit dem Stab min Häftverbindung treten. Die Größe dieser,'Kamjjäer
:inuß" also., zur -Aufnahme der Verankerungskeile auch dann ausreichen, wenn diese
aus der Verklemmugg -mit dem,,Bewehrungsstab gelöst sind; Die genannte Kammer muß
natürlich vorerst zum Einbringen der Kellerverankerung von der Pfahlspitze her zugänglich
sein, und es wird deshalb zweckmäßig entweder die Pfahhspitze selbst oder ein die
Kammer nach unten begrenzen"äeTeil der Pfahlspitze als gesondertes Elenieht^ ausg886ildet
und mit dem übrigen Pfahlkörper; vorzugsweiserlösbar, verbunden, so daß die Kammer
vor dem Rammen des Pfahles zum Einsetzen der Keilverankerung von außen her zugänglich
bleibt, zum Rammen. des Pfahles aber verschlossen werden kann. : Weitere Merkmale,
;der Erfindung betreffen eine besondere Ausgestaltung der Kammer, die gewährleisten
soll, daß sich die "Klernmkäfe, die sich erfahrungsgemäß. sehr stark in. den:Bewehrungsxab
»verbeißen«, beim Abwärtsbewegen des Bewehrungsstabes zuverlässig aus der Verklemmung
und vom Bewehrungsstab lösen und iri die Kammer abfallen.
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Zu diesem Zwecke'ist an der der Pfahlspitze nächst liegenden Wand
der Kämme» in der gesonderten Pfahlspitze oder im Verselflußteil der Pfahlspitze
eine nach unten geschlossene Ausnehmung in Verlängerung des Kanals für den:''Beigehrungsstab
angeordnet, deren Rand an der Kaminei 'in eine nach außen abfallende Schrägfläche
äusläufg' und 'die untere Stirnfläche des Keiles ist ebenfalls nach außen abgeschrägt.
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Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die der Schrägfläche
des Keiles zugeordnete Schrägfläche unmittelbar an der gesonderten, aus einem einzigen
°'Gastück bestehenden Pfahlspitze oder am Verschluß teil der mit dem Pfahlschaft
zusammenhängenden Pfähls'@itze ausgebildet ist.
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Die den Schrägflädhen der Keilteile zugeordnete Schrägfläche kann
n-ch` einem Merkmal der Erfindung statt dessen''' äueli -von der Oberseite einer
gelochten Scheibe geliIldet sein, die den Rand der Ausnehmung in d'er Pfahlspitze.
abdeckt.
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Ein=besönZ[ers" if"`a's°siges- Lösen der Keile vom Bewehrungsstab
kann durch die ebenfalls ein Merkmal der Eründunktöind # '1Viaßnähme erreicht werden,
däß die d'`eü' 'sbl%%eWigen Schrägflächen der Keilteile zugeordnete Schrägfläche
um ein geringes Maß mehr als die Schrägflächen nach unten geneigt ist.
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Das Lösen des Keiles kann auch dadurch erleichtert werden, daß in
der Fuge zwischen den Keilteilen eine Feder eingelegt ist.
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Einige Ausführungsbeispiele des Rammpfahles gemäß der Erfindung sind
anschließend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Achsschnitt
durch einen Pfahl nach der Linie I-I in der Fig. 2, Fig.2 einen Schnitt nach der
Linie II-II in der Fig.1. Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform im Achsschnitt,
Fig. 4 eine Einzelheit der Variante nach Fig. 3, Fig. 5 und 6 die Pfahlspitze einer
anderen Ausführungsform, wobei wieder Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in
der Fig. 6 und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-Vi in der Fig. 5 veranschaulicht,
und Fig. 7 eine Keilausbildung in schaubildlicher Darstellung.
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In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform eines Pfahles gezeigt,
der aus seinem langgestreckten Körper 1 und einer daran lösbar befestigten
Spitze 2 be= steht. Der. Pfahlkörper 1 ist in einem Kanal
8 von einem zentral angeordneten Bewehrungsstab 3 durchsetzt, der an seinem
unteren Ende von einem zweiteiligen Keil 4 in Form eines geteilten Kegelringstumpfes
erfaßt und in einer als Widerlagerkörper wirkenden Spannplatte 5 festgeklemmt
wird. Die Spannplatte 5 ist im Pfahlkörper 1 starr verankert und mit
der Pfahlspitze 2 lösbar, z. B. mittels eines Gewindes 6 verbunden, sie kann
aber auch auf andere Art in ihrer Lage gehalten werden.
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Im Bereich der Pfahlspitze 2 ist eine Kammer 7
vorgesehen,
in welcher der von dem Bewehrungsatab 3
durchsetzte Kanal 8 des Pfahlkörpers
1 mündet; eine Ausnehmung 9 als Verlängerung des Kanals 8 führt in Richtung
zur Pfahlspitze noch ein Stück weiter.
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Die zur Pfahlspitze gerichtete Stirnfläche 10 des Keiles
4 ist schräg ausgebildet, d. h., sie verläuft unter einem spitzen Winkel
zur Pfahlachse, dessen Scheitel zum Pfahlkopf weist. Der Stirnfläche 10 des
Verankerungsteils 4 ist in der Kammer 7 eine -Schrägfläche zugeordnet.
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Die Verankerung des oberen Stabendes am Pfahlkörper 1 erfolgt
bei dem Beispiel nach Fig.1 mittels einer auf einem Gewinde 12 des Bewehrungsstabes
3
aufgeschraubten Mutter 13, die sich gegen eine kopfseitige Spannplatte
14 abstützt.
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Die Fuge 15 zwischen Pfahlkörper 1 und Pfahlspitze
2 kann abgedichtet oder vermörtelt sein, um das Eindringen von Schlamm und
Wasser in die Kammer 7 hintanzuhalten.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Noch
vor Beginn des Transportes des Pfahles an die Verwendungsstelle, jedenfalls aber
noch vor Beginn. des Rammens, wird der Pfahl mit Hilfe des zentralen Bewehrungsstabes
3 vorgespannt, wobei das im Bereich der Pfahlspitze verankerte Ende des Stabes 3
mit ausreichendem Abstand vom Ende der Ausnehmung 9 angeordnet sein muß, damit genügend
Platz bleibt, um den Stab später abwärts bewegen zu können. Nach dem Spannen des
Bewehrungsstabes 3,
das vom oberen Ende, also vom Pfahlkopf, aus erfolgt,
kann die Pfahlspitze 2 am Pfahlkörper 1 befestigt werden, und .der
Pfähl ist nunmehr fertig zum Rammen.
Nach dem Rammen kann die Verankerung
des Bewehrungsstabes 3 am Pfahlkopf sofort durch Losschrauben der Mutter
13, gelöst werden. Der solcherart entspannte Bewehrungsstab 3 wird
durch einen Hammerschlag od. dgl. ein Stück abwärts bewegt, so daß sich die beiden
Teile des Keiles 4 der unteren, im Bereich der- Pfahlspitze angeordneten,
nunmehr unzugänglichen Verankerung selbsttätig lösen und in die. Kammer
7 fallen. Die Anordnung der schrägen Flächen 10, 11 erleichtert hierbei
das Ablösen der Teile des 'Keiles 4 von dem Bewehrungsstab 3. Der
Bewehrungsstab 3 kann nunmehr ohne Schwierigkeiten aus dem Kanal
8 nach oben herausgezogen und bei einem anderen Pfahl in gleicher Weise wiederverwendet
werden. Die Teile des Keiles 4 bleiben in der Kammer 7 zurück.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 isst an der der Keilverankerung
gegenüberliegenden Wand der Kammer 7 ein eigenes Widerlagsorgan in Form einer
gelochten Scheibe 16 vorgesehen, welches rings um die Mündung der in Richtung
zur Pfahlspitze weiterführenden Ausnehmung 9 angeordnet ist und an seiner der Keilverankerung
zugewendeten Seite eine der konischen Stirnfläche 10 des Keiles
4 zugeordnete Schrägfläche 11 aufweist. Die Pfahlspitze 2, die aus beliebigem
Material bestehen kann, ist hier mittels Schrauben oder Niete 17 und Bandstähle
18 mit dem Pfahlkörper 1 verbunden.
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Das obere Ende des Bewehrungsstabes 3 ist mit Hilfe von Keilen
4' in einer kopfseitigen Spannplatte 5'
verankert, die sich unter Vermittlung
von Distanzkörpern 5" (Fig.4) gegen den Pfahlkörper 1 abstützt.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtungen ist die gleiche wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Zum Lösen der kopfseitigen Keilverankerung 4', 5' muß jedoch
vorerst die Spannvorrichtung neuerlich an dem nach oben ausragenden Ende des Bewehrungsstabes
3
angesetzt und so lange angespannt werden, bis sich die Distanzkörper
5", die zu diesem Zweck mit nasenförmigen Fortsätzen versehen sind, leicht
herausziehen lassen. Sobald die Distanzkörper 5" entfernt sind, kann die
kopfseitige Spannplatte 5' in der Verkeilungsrichtung so weit heruntergeschlagen
werden, bis sich die Beißkeile 4' selbsttätig lösen. Nach Entfernen der Spannvorrichtung
und Anheben der kopfseitigen Spannplatte 5' kann nun der Stab 3 abwärts geklopft
und, wie früher beschrieben, entfernt werden.
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Die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 weist keine gesonderte Pfahlspitze
und auch keine Spannplatte für die Keilverankerung auf, es ist vielmehr an Stelle
einer Spannplatte ein besonders stark bewehrter Beton-Widerlagskörper
19 vorgesehen, gegen dessen Leitung sich die Keile 4 unter Vermittlung
einer Stahlhülse 19', welche die Reibung vermindert, abstützen. Als Abschluß
der Kammer 7 nach unten dient ein Pfropfen 20, der in geeigneter Weise,
z. B. nach Art eines Bajonettverschlusses, mit dem Pfahlkörper 1 gekuppelt
ist; im dargestellten Beispiel ist der Pfropfen 20 zu diesem Zweck seitlich
mit Ansätzen 21 versehen, die in analog geformte Hohlräume 23 der
Pfahlspitze eingreifen und dort verriegelt sind.
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Der Pfropfen 20 kann ferner durch eine Füllung 22
aus
Beton oder sonstigem geeignetem Material nach außen hin abgedeckt sein, die ihn
beim Rammen vor Beschädigungen schützt.
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An Stelle des Beton-Widerlagskörpers 19 (Fug. 4), welcher beim Betonieren
des Pfahlkörpers 1 als Fertigteil eingesetzt wird, kann auch der untere Teil des
Pfahles selbst durch eine ausreichend stärke Bewehrung-zur Aufnahme der Kräfte,
die in der Verankerung des Bewehrungsstabes 3 wirksam' werden, instand gesetzt werden.
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Im übrigen ist die Arbeitsweise mit der in Fig. 5 und 6 dargestellten
Einrichtung gleich den ben den -vorangehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen
Arbeitsweisen. " .
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Um das Ablösen des Keiles 4 vom Bewehrungsstab 3 bei dessen Abwärtsbewegen.
zuverlässig sicherzustellen, können verschiedenerlei Hilfsmittel Verwendung finden.
So kann Beispielsweise in mindestens eine zwischen zwei Keilteilen von der Form
halber Kegelringstümpfe 'gebildete Fuge .eine Feder, z. B. eine Blattfeder 25, .
unter Spannung .eingelegt werden, welche diese beiden einander gegenüberliegenden
Keilteile auseinanderpreßt und verhindert, daß sie beim Herausziehen des Bewehrungsstabes
3 neuerlich mit diesem ungewollt in Berührung treten und mitgenommen werden.
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Die vorgespannte Bewehrung kann auch aus mehreren Stäben statt aus
einem Stab, wie in den Beispielen beschrieben, bestehen. Die Bewehrungsstäbe können
auch in bekannter Weise mittels Gewindemuffen aus Teilstücken zusammengesetzt sein.