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Verriegelungsverband für abschnittsweise zusammensetzbare Betonpfähle
Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsverband für abschnittsweise zusammensetzbare
Betonpfähle, bestehend aus durch Ineinanderstecken und Drehen bajonettverschlußartig
miteinander zu verbindenden Kupplungsteilen, die an je einem Ende jedes Pfahlabschnittes
befestigt ,sind, wobei mindestens ein Kupplungsteil von der Pfahlachse nach außen
ragende und ein anderes Kupplungsteil nach innen ragende Kupplungsvorsprünge aufweist.
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Bei einem bekannten Verriegelungsverband dieser Art sind die Enden
der längsverlaufenden Bewehrungsstäbe als eine bajonettverschlußähnliche Kupplung
ausgebildet. Eine solche Kupplung an sich kann jedoch nur Beanspruchungen auf Zug
aufnehmen. Bei einem aus Teilabschnitten bestehenden Betonpfahl muß aber die Kupplung
vor allem Beanspruchungen auf Druck aufnehmen, die sowohl beim Einrammen des Pfahles
als auch durch die auf dem eingerammten Pfahl ruhende Last auftreten. Die durch
die Bewehrungsstäbe gebildete Kupplung läßt sich daher nicht in einer wirksamen
Weise für eine Verstärkung der Fuge der Pfahlabschnitte und für die überleitung
der beim Einrammen des Pfahles entstehenden Druckwellen ausnutzen.
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Bei einem anderen bekannten Verband für Bauelemente, z. B. Trägerabschnitte,
besteht dieser Verband aus einem bügelförmigen Element des einen Abschnittes, das
axial in Hülsen des zweiten Abschnittes geschoben wird. Durch Querzapfen, welche
durch Löcher der Hülsen und Bügelschenkel gesteckt werden, werden die beiden Kupplungshälften
zusammengehalten. Wenn die Bauelemente Pfahlabschnitte sind und während der Rammarbeit
dicht aneinandergehalten werden sollen, werden die genannten Zapfen großen Beanpruchungen
ausgesetzt, und eine kräftige Verbindung von zwei Pfahlabschnitten kann mit dieser
Vorrichtung nicht erreicht werden.
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Der Verriegelungsverband gemäß der Erfindung ist demgegenüber in der
Hauptsache dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil, das die nach außen ragenden
Kupplungsvorsprünge aufweist, als massiver Greifkopf mit einer ebenen, zur Pfahlachse
senkrechten Stirnfläche ausgebildet und an einem Ende eines Pfahlabschnittes befestigt
ist und daß das mit nach innen ragenden Kupplungsvorsprüngen versehene Kupplungsteil
als den Greifkopf im eingebauten Zustand umschließende Greifhülse ausgebildet ist,
die etwa den gleichen Umriß wie der Pfahl aufweist. Bei diesem Verriegelungsverband
liegt die Greifhülse zwischen den Stirnenden der Kupplungshälften rings um den Greifkopf
und wird durch die Rammarbeit etwas gestaucht, derart, daß der Greifkopf und die
Greifhülse miteinander sicher verbunden werden und praktisch gesehen einen einzigen
zwischen den Enden der Pfahlabschnitte liegenden Körper bilden. Dieser Körper ist
gut. geeignet, Druck- und Zugwellen zwischen den Pfahlabschnitten überzuleiten,
insbesondere, wenn die Kupplungshälften an den längsverlaufenden Bewehrungsstäben
verankert sind. Man erhält also durch die Erfindung eine Verbindungskupplung, die
trotz der Tatsache, daß sie während der Rammarbeit etwas verformt wird, ihre Aufgabe
gut erfüllt, die Pfahlabschnitte sicher zu verbinden und die genannten Wellen ohne
oder mit nur sehr geringem Energieverlust in der Fuge zwischen diesen Abschnitten
zu übertragen.
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. Die genannte Greifhülse ist nach der Erfindung vorzugsweise am Ende
eines Pfahlabschnittes befestigt. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist an den zu kuppelnden Enden der Pfahlabschnitte je ein Greifkopf befestigt, und
die Greifhülse weist an jedem Ende nach innen ragende Flansche als Kupplungsvorsprünge
auf und ist dadurch mit beiden benachbarten Greifköpfen kuppelbar.
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Die Erfindung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende
eines Pfahlabschnittes mit Stirnwänden versehene Hauben angeordnet sind, an denen
die an dem Pfahlabschnitt befestigten Kupplungsteile angebracht sind und die den
gleichen Umriß wie der Pfahl aufweisen. Bei einer bekannten Pfahlstoßverbindung
sind zwar Hauben um die gegeneinander stoßenden Enden der beiden rohrförmigen Pfahlabschnitte
vorgesehen,
aber diese Hauben müssen miteinander durch eine ringsum laufende Schweißnaht verbunden
werden. Die Lösung der Aufgabe macht eine Schweißung auf dem Bauplatz notwendig,
was eine Verzögerung -der Verbindung der Pfahlabschnitte bedeutet. Diese Schweißnaht
muß auch sehr genau ausgeführt werden, um durch die Schlag-oder Rammarbeit nicht
zersprengt zu werden. Der Greifkopf nach der Erfindung kann sehr massiv ausgeführt
werden, und erfahrungsgemäß ' wird die Fuge durch die Rammarbeit und die dadurch
erfolgte geringe Verformung des Greifkopfes verstärkt. Dieser Greifkopf ist auch
gut geeignet, an die Enden der Bewehrungsstäbe geschweißt zu werden, so daß
eine kräftige Verankerung der betreffenden Kupplungshälfte mit dem zugehörigen Pfahlabschnitt
erreicht wird.
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Vorteilhaft hat erfindungsgemäß die Greifhülse dieselbe innere Kontur
wie die äußere Kontur des Greifkopfes. Diese- -beiden - Teile- -lassen - sich daherpraktisch
ohne Materialverlust aus einem einzigen Arbeitsstück ausschneiden.
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Erfindungsgemäß 'kann der Verriegelungsverband in vielerlei Weise
ausgebildet werden. Er wird nachfolgend mit Hinweis auf einige in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1-
eine Seitenansicht der - mit einer festen Greifhülse ausgerüsteten Haube nach der
Erfindung, teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine Stirnansicht dieser Haube, F i g.
3 eine Seitenansicht der mit einem festen Greifkopf ausgerüsteten Haube, - F i g.
4 eine Stirnansicht dieser Haube, F i g. 5 eine Seitenansicht der beiden gekuppelten
Hauben, teilweise im Schnitt, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.5.
F i g. 7 und 8 Stirnansichten eines gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung
ausgebildeten Greifkopfes bzw. einer Greifhülse, F i g. 9 eine Seitenansicht der
Teile nach F i g. 7 und 8 zusammengefügt, F i g. 10 eine Seitenansicht von zwei
verbundenen Hauben mit festen Greifköpfen, die von einer Greifhülse umschlossen
sind, F i g. 11 eine Stirnansicht einer dieser Hauben; und F i g. 12 einen Schnitt
nach der Linie XII-XII der F i g. 10.
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In F i g. 9 und 10 sind einzelne Teile in axialem Schnitt dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 6 ist eine Haube 1 zum Umschließen
des unteren Endes eines Betonpfahlabschnittes mit einer Greifhülse 5 versehen, die
an Bewehrungsstäben 3 für den Betonpfahl fest verankert ist und- axial von der ebenen
Stirnwand 4 der Haube 1 ausgeht. Die Greifhülse 5 hat dieselbe Umrißform wie der
Pfahl bzw. die Haube 1, und zwar im vorliegenden Fall die eines regelmäßigen Sechsecks;
sie ist ferner mit einem Flansch 6 versehen, dessen innere Kontur ebenfalls die
Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweist.
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Die für das obere Ende des anschließenden Betonpfahlabschnittes vorgesehene
zweite Haube 8 hat an sich dasselbe Profil wie die Haube 1, ist jedoch auf der gegen
die Haube 1 gekehrten Stirnwand mit einem Kupplungsorgan in der Form eines festen
Greifkopfes 9 ausgerüstet, der einen kleineren Querschnitt- als die Haube
8 aufweist. Die Ecken 14 des Greifkopfes 9 sind derart gerichtet,
daß eine Axialebene durch eine Ecke des Greifkopfes eine Seitenfläche der Haube
8 vorzugsweise etwa in ihrer Mitte schneidet, wie aus F i g. 4 ersichtlich ist.
Der Greifkopf 9 ist an den Ecken unterschnitten, so daß an jeder Ecke eine Eingriffsfläche
10 vorhanden ist, die einen geeigneten Winkel zur Radialebene der Kupplungsteile
5, 9 bildet. Der Greifkopf 9 ist an Bewehrungsstäben 11 des unteren Betonpfahlabschnittes
fest verankert und ragt axial von der ebenen Stirnwand 12 der Haube 8 heraus.
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Zwecks Verbindung eines oberen Pfahlabschnittes mit einem unteren
Pfahlabschnitt wird die Haube 1 mit der festen Greifhülse 5 über den festen Greifkopf
9 der Haube 8 gesenkt, wobei die Ecken 2 der Haube 1 in denselben Axialebenen wie
die Ecken 14 des Greifkopfes 9 liegen und der Greifkopf 9 gegen die Stirnwand 4
der Haube 1 und die Greifhülse 5 gegen die Stirnwand 12 der Haube 8 anliegt. Durch
Drehen der Haube 1 um etwa 30° greift ein Flansch 6 der Greifhülse 5 unter die unterschnittenen
Ecken des Greifkopfes 9. Die Drehung erfolgt, bis die Ecken 2 der Haube 1 und die
Ecken 7 der Haube 8 in denselben Axialebenen liegen, wobei die Eingriffsflächen
10 in Zusammenhang mit dem Flansch 6 der Greifhülse 5 die gekuppelten
Teile gegeneinander festdrücken (F i g. 5). Die Lage wird darauf mittels einer oder
mehrerer Befestigungsschrauben 13
(F i g. 5) fixiert. Der Greifkopf 9 paßt
genau zu der von dem Flansch 6 gebildeten Öffnung der Greifhülse 5, weshalb die
Greifhülse und der Greifkopf aus demselben Arbeitsstück ohne Materialverlust in
einem gemeinsamen Arbeitsvorgang ausgeschnitten werden können und nach Unterschneiden
der Ecken des Greifkopfes an den befreffenden Hauben befestigt werden können. Die
im vorliegenden Fall am Greifkopf 9 vorgesehenen schrägen Eingriffsflächen 10, die
einen Winkel gegen die Stirnwand 12 bilden, können auch am Flansch 6 oder sowohl
am Flansch 6 als am Greifkopf 9 angeordnet sein.
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Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 bis 9 weisen die Hauben 1 und
8 eine kreisförmig zylindrische Form auf, und an Stelle der vorher erwähnten unterschnittenen
Teile des Greifkopfes 9 sind nun am Umkreis dieses Kopfes in der Hauptsache radial
herausragende Zungen oder Vorsprünge 16 vorgesehen, die die gleiche Breite haben
und- durch gleiche 'Zwischenräume 17 voneinander getrennt sind. Die Vorsprünge 16
sind mit schrägen Flächen 18 unterschnitten, die einen Winkel gegen die Stirnwand
der Haube bilden. Die andere Haube 1 ist mit einer Greifhülse 19 mit nach innen
ragenden Zungen oder Vorsprün= gen 20 versehen, die durch Zwischenräume 21 getrennt
sind. Diese Zwischenräume passen zu den Vor-. sprängen 16 des Greifkopfes
9, während- die Vorsprünge 20 der Greifhülse 19 zu den Zwischenräumen.
17 des Greifkopfes passen, so daß, wenn die Hauben mit ihren Stirnflächen
gegeneinander bewegt werden, die- Vorsprünge 16 durch die Zwischenräume
21 und die Vorsprünge 20 durch die Zwischenräume 17 passieren können. Durch
gegenseitige Drehung der Hauben 1 und um einen kleinen Teil einer Umdrehung (gemäß
dem Ausführungsbeispiel 30°) gelangen sodann die Vorsprünge 20 in Zusammenwirkung
mit den unterschnittenen und schrägen Flächen 18 der Vorsprünge 16, wobei
die Hauben 1, 8 zusammengekuppelt und gegeneinander gediückt werden. In
zusammengezogener
Lage wird die Kupplung mittels nicht dargestellter Schrauben gesichert.
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Der Greifkopf 9 bildet, was die Form anbetrifft, einen Innenteil und
die dazugehörige Greifhülse 19 einen entsprechenden Außenteil. Auch diese Teile
können wieder gemeinsam aus demselben Arbeitsstück geschnitten werden; sie werden
ferner ebenfalls nach Unterschneiden der Vorsprünge an ihren betreffenden Hauben
befestigt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 10 bis 12 werden zwei sechseckige
Hauben 1 und 8, die je mit einem sechseckigen festen Greifkopf 9 versehen sind,
mittels einer Greifhülse 24 mit zwei Flanschen 25 gekuppelt, welche die Greifköpfe
9 umschließt und gegenüber diesen drehbar ist. Dabei wird die Greifhülse 24 zunächst
über den Greifkopf 9 der Haube 8 geschoben, wie aus F i g. 12 ersichtlich ist. Darauf
wird der Greifkopf 9 der Haube 1 von oben in die Greifhülse 24 gesteckt, bis die
ebenen Flächen 15 der Greifköpfe stumpf aneinanderliegen und die Ecken 2 und 7 der
Hauben in der Flucht liegen. Die Greifhülse 24 wird dann im Uhrzeigersinn um etwa
30° gedreht, wobei ihre Greifflansche 25 unter die Ecken 23 der Greifköpfe
9 greifen und in Zusammenwirkung mit den unterschnittenen Eingriffsflächen
22 dieser Ecken die ebenen Flächen 15 der Greifköpfe stumpf gegeneinander
drücken. Die Drehung wird fortgesetzt, bis die Ecken 26 der Greifhülse in dieselben
Axialebenen wie die Ecken 2 und 7 der Hauben 1 und 8 gelangen, wodurch ein stumpfer
Verband erreicht wird.
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Um bei der Vereinigung der Hauben eine Führung zu erreichen, kann
der Greifkopf oder die Greifhülse mit einem konzentrischen, axial herausragenden,
konischen Führungszapfen versehen sein, der in ein entsprechendes Führungsloch im
anderen Kupplungsteil (Greifhülse bzw. Greifkopf) Hineinragt und so beim Zusammenführen
der Hauben diese Teile vor der eigentlichen Kupplung koaxial hält.