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Pfahlkern zum Herstellen eines gerammten Gründungspfahles Die Erfindung
betrifft einen Pfahlkern mit verbreitertem Pfahlschuh zum Herstellen eines gerammten,
mit Beton ummantelten Gründungspfahles, dessen Mantelbaustoff während des Rammens
des Pfahlkernes in den durch den Pfahlschuh im Baugrund hergestellten, den Pfahlkern
umgebenden Hohlraum eingefüllt wird.
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Beim Einrammen solcher mit einem verdickten Pfahlschuh versehener
Pfahlkerne entsteht um den Kern herum ein Hohlraum, in den von oben her der Mantelbaustoff
(Kies, Beton od. dgl.) während des Rammens eingefüllt und zwecks Vergrößerung der
Mantelreibung verdichtet wird. Das Verdichten erfolgt bei einem bekannten Pfahl
durch Rammstöße unter Zwischenschaltung eines hierfür geeigneten Stempels. Um auf
diese Weise einen Pfahlmantel mit gehörigem Reibungs- und Verbundschluß zum Erdreich
aufzubauen, sind leistungsfähige und damit aufwendige Spezialgeräte nötig.
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Es ist auch ein Pfahlkern mit am unteren Ende angeordnetem verdicktem
Pfahlschuh bekanntgeworden, bei dem während des Rammens Zementleim durch den zu
diesem Zweck hohl ausgebildeten Pfahlschaft oder durch ein am Pfahlschaft angebrachtes
Rohr in den vom Pfahlschuh im Erdboden geschaffenen, den Pfahlschaft umgebenden
Hohlraum eingepreßt wird. Bei diesem Pfahl sind für das Einbringen und Verdichten
des Zementleims eigens zugerichtete Injektoren und Kompressoren erforderlich.
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Eine andere bekannte Vorrichtung zum Herstellen von Ortpfählen besteht
aus einem aus mehreren Abschnitten bestehenden Senkkasten, wobei die Abschnitte
so angeordnet sind, daß sie sich beim Einbringen in den Boden nacheinander mitnehmen
und dabei den im Erdboden entstehenden Hohlraum seitlich dicht abschließen. Dieser
röhrenartige Senkkasten hat eine den einzufüllenden Baustoffen entsprechende Form.
Es versteht sich, daß durch den seitlich dichten Abschluß das eingebrachte Füllgut
nicht in das umgebende Erdreich einzudringen vermag, womit der Nachteil verbunden
ist, daß die zum Erzielen großer Erdkräfte notwendige Haftung zwischen Einfüllgut
und seitlichem Erdreich verhindert wird.
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Schließlich ist es bereits vorgeschlagen worden, einen Fertigpfahl
mit am Fußende des Pfahles befestigten Bändern auszurüsten, die sich beim Einrammen
des Pfahles in den Erdboden einziehen, sich axial zum Pfahl ausrichten und im Erdboden
eine unten und oben offene, seitlich abgegrenzte Zelle bilden. Das beim Rammen von
unten in diese Zelle eindringende Erdreich verdichtet sich zu einem mit den Bändern
fest verhafteten Erdpfropfen, wodurch größere Erdkräfte mobilisiert werden. Dabei
ist die Herstellung eines Pfahlmantels aus Ortbeton nicht vorgesehen.
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Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Mantelbaustoff eines
ummantelten Gründungspfahles während des Einbringens ohne aufwendige Spezialgeräte
zu verdichten und in eine innige Verbindung mit dem umgebenden Erdboden zu bringen.
Gemäß der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß am Umfang des Pfahlschuhes nebeneinander
biegsame Bänder, Drähte, gelenkig verbundene Platten oder ähnliche, durch Fugen
voneinander getrennte oder mit Durchbrüchen versehene Bauteile befestigt sind, die
sich im eingebauten Zustand etwa parallel zum Pfahlkern erstrecken.
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Dadurch wird erreicht, daß beim Einrammen des Pfahlkerns mit dem verdickten
Pfahlschuh in den Erdboden unter Beteiligung der Bauteile das Einfüllgut in das
Erdreich hineingezogen und unter gleichzeitiger Verdichtung des seitlich anstehenden
Erdreichs verdichtet wird. Hierbei baut sich aus dem Einfüllgut ein im Reibungs-
und Verbundschluß mit dem Erdreich stehender Pfahlmantel auf, der eine beachtliche
Tragfähigkeit hat.Von besonderem Vorteil ist weiter, daß bei Verwenden des Pfahlkerns
nach der Erfindung keinerlei aufwendige Spezialgeräte, wie Kompressoren, Injektoren
usw., benötigt werden, die ihrerseits wiederum nur durch besonders geschulte Facharbeiter
bedient werden können.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Pfahlkern, z. B. aus Stahl, vor seinem Einbringen
in das Erdreich im Längsschnitt, F i g. 2 den Pfahlkern von oben gesehen, F i g.
3 den Pfahlkern zu Beginn des Einbringens, F i g. 4 den Pfahlkern während des Einbringens
und F i g. 5 den fertigen Pfahl.
F i g. 1 zeigt einen zur Rammung
aufgestellten Pfahlkern 1, der an seinem unteren Ende mit einem verdickten Pfahlschuh
2 versehen ist. An dem Pfahlschuh 2 sind die Enden biegsamer Stahlbänder 3 befestigt.
Die Befestigungsstellen der Stahlbänder 3 liegen nebeneinander am Umfang des verdickten
Pfahlschuhs 2. Die anderen Endender Stahlbänder 3 sind der Einfachheit halber zu
Rollen aufgerollt. Mit zunächst kleinen (F i g. 3) und dann festen Schlägen (F i
g. 4) wird der Pfahlkern 1 mit den Stahlbändern 3 in den Erdboden gerammt. Die Stahlbänder
entrollen sich und ziehen sich in das durch den verdickten Pfahlschuh auizerissene
Erdreich, wobei sie sich achsparallel zum Pfahlkern ausrichten, das seitlich anstehende
Erdreich abgrenzen und um den Pfahlkern 1 herum einen lotrechten, von dem verdickten
Pfahlschuh 2 unten geschlossenen Schacht bilden, in den die Einfüllstoffe 4 u, z.
B. grobkörniger Kiesel und dünnflüssiger Zementleim, unter ständigem Nachschaufeln
eingegeben werden, bis der Pfahlkern genügend tief eingerammt ist (F i g. 5).
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Der Baustoff für den Pfahlmantel wird während des Rammens von den
Stahlbänder n3 mit so starkem Reibungsschluß festgehalten, daß er über beliebig
große Rammtiefen und durch festgelagerte Erdschichten hindurchtransportiert werden
kann, wobei sich um den Pfahlkern 1 herum ein Kieselgerüst aufbaut. Durch die Stoßimpulse
der Rammung unterliegt der die Poren des Kieselgerüstes ausfüllende Zementleim starken
Massenkräften, die den Zementleim nach unten und seitlich durch die Fugen der Stahlbänder
transportieren und in das Erdreich hineinpressen, so daß die Stahlbänder hierbei
völlig ummantelt werden.
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Auf diese Weise entsteht im Erdreich mit dem Pfahlkern 1 als Bewehrung
ein Betonpfahl (F i g. 5) von dichtem Gefüge und vorgegebener Pfahldicke, der in
großem Reibungs- und Verbundschluß mit dem Erdreich steht. Bei dem beschriebenen
Herstellungsbeispiel erstrecken sich die Bänder über die ganze Pfahllänge, und der
Betonpfahl reicht über die ganze Einbindetiefe.
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Der Pfahl kann aber auch so hergestellt werden, daß sich nur der untere
Pfahlteil zu einem Betonpfahl gehöriger Länge und Dicke ausbildet. In diesem Falle
wird nach Erreichen einer Rammtiefe entsprechend der Pfahlteillänge. über die der
Pfahlkern einbetoniert werden soll, die weitere Zufuhr des Einfüllmaterials eingestellt
und der Pfahl dann bis zur vorgesehenen Tiefe eingerammt.
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Der nach der Erfindung erstellte Ortpfahl ist für alle Bodenarten
und -schichtungen brauchbar, er kann als Zug- und Druckpfahl verwendet werden. Als
Schrägpfahl wird er mit schräggestelltem Mäkler in gleicher Weise wie der Lotrechtpfahl
hergestellt. An Stelle der Stahlbänder können auch andere Zugmittel von kleiner
bis extrem großer Breite verwendet werden. wobei die Zugmittel mit oder ohne Zwischenraum
nebeneinanderliegend angeordnet sein können. Auch biegeweiche Platten wie auch biegeweich
oder gelenkig angeschlossene in sich starre Platten können Verwendung finden; auch
kettenartig verbundene Platten ebenso wie Zugmittel in Gestalt von Trossen oder
Drähten sowie eng- oder weitmaschig geflochtene mattenartige Gebilde können gemäß
der Erfindung an Stelle der Stahlbänder verwendet werden.
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Statt des Pfahlkerns 1 aus Stahl kann auch beispielsweise ein Betonträger
mit verdicktem Pfahlschuh verwendet werden. Der Zweck des verdickten Pfahlschuhs
2 ist. das Erdreich bei der Rammung für die Schachtbildung aufzureißen und zu verhindern,
daß Erdreich von unten her in den durch die Zugmittel gebildeten Schacht eindringt.
Zudem dient der Pfahlschuh als Halterung für die Zugmittel.
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Die Zugmittel können in verschiedenen Zuordnungen am Träger angebracht
sein. So ist es z. B. nicht zwingend erforderlich, daß die Zugmittel nur mit einer
Seite an den '.Mantelbaustoffen anliegen, es können vielmehr z. B. auch innerhalb
des Schachtes weitere Zugmittel angebracht sein, die der Schubkraftentlastung benachbarter
Zugglieder dienen. Die Zugglieder können mit ihrer Fläche auch mehr oder weniger
radial auf die Trägerachse gerichtet sein. Schließlich können die Zugmittel mit
Hilfe einer entsprechenden Pfahlschubausbildung gegebenenfalls so angebracht sein,
daß zwischen den Seitenkanten des Pfahlschuhs und den Zugmitteln Spalte frei bleiben.
Im übrigen ist es für das Wesen der Erfindung ohne Belang, in welcher Weise die
freien Enden der Zugmittel zum Zwecke ihrer Einfädelung in den Erdboden untergebracht
sind.
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Der Schacht kann mit den Mantelbaustoffen auf verschiedene Weise beschickt
werden, von der einfachen Anhäufung und Nachschaufelung der Mantelbaustoffe um den
Pfahl herum bis zur Zuhilfenahme üblicher Förder- und Beschickungsgeräte, wobei
auch bekannte Einrüttelungsmaßnahmen für die Mantelbaustoffe Anwendung finden können.