DE19641422A1 - Verfahren zum Herstellen eines Betonbohrpfahls - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Betonbohrpfahls, eine verlorene Schalung dafür und ein Verfahren zum Herstellen dieser Schalung.

Betonbohrpfähle werden für Fundamentgründungen od. dgl. ein­ gesetzt, insbesondere in sandigen Böden. Zu ihrer Herstellung wird ein Bohrloch in der gewünschten Tiefe hergestellt, mit einem Schutzrohr gegen den Erddruck gesichert und nach dem Herausziehen des Bohrers mit Beton verfüllt. Dabei verbleibt das Schutzrohr zwischen Beton und dem umgebenden Erdreich und trennt beide. Um dem Erddruck widerstehen zu können, muß das Schutzrohr weiterhin relativ dickwandig (Wandstärke etwa 5 mm) ausgebildet sein und erhöht somit die Herstellungskosten für den Betonbohrpfahl.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Betonbohrpfahls und eine dabei verwend­ bare Schalung zu schaffen, mit dem ein Betonbohrpfahl kosten­ günstig und mit guter Verankerung im Erdreich hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebene Verfah­ ren gelöst.

Durch die erfindungsgemäß verwendete Schalung kann das Schutzrohr wiederverwendet werden. Trotzdem wird sicherge­ stellt, daß der Beton im Bereich des Bohrloches verbleibt und nicht in das umgebende Erdreich läuft. Die durch die Durch­ brechungen hindurchtretende Betonschlempe bewirkt, daß die verlorene Schalung in den Beton eingebettet wird, so daß die Schalung unter Umständen als Teil der Bewehrung in die Baube­ rechnung miteinbezogen werden kann. Außerdem wird dadurch si­ chergestellt, daß sich zwischen dem Bohrpfahl und dem Erd­ reich kein mit keinem der beiden Materialien verbundenes, dickwandiges Schutzrohr befindet. Unter dem Betondruck ver­ formt sich die dünnwandige verlorene Schalung stellenweise und verankert den Bohrpfahl auch formschlüssig im umgebenden Boden.

Anspruch 2 beschreibt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das Schutzrohr ge­ zogen und zugleich Beton in die freigelegten Bereiche der Schalung eingefüllt wird, so daß sich das Schalungsmaterial im freigelegenen Bereich aufweiten, auswölben oder verbiegen kann und eine kraftübertragende Anschluß und Verkrallungs­ fläche bildet.

Durch die in Anspruch 3 beschriebene axiale Längsteilung der Schalung wird das Anpressen an das umgebende Erdreich noch weiter verbessert.

Die Maßnahme nach Anspruch 4 stellt sicher, daß trotzdem kein Beton in das Erdreich läuft.

Die Trennung von Beton zum Erdreich wird durch die Maßnahme nach Anspruch 5 weiter verbessert, ohne daß die formschlüssi­ ge Verkrallung behindert wird.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 6 wird sichergestellt, daß dieser Abschluß auch dann aufrechterhalten wird, wenn sich die Schalung verformt.

Die Ansprüche 7 und S beschreiben ein besonders bevorzugtes Material für die verlorene Schalung, das beispielsweise aus der EP 507 054 B1 bekannt ist, deren Inhalt in die vorliegen­ de Offenbarung hiermit einbezogen wird.

Anspruch 9 beschreibt eine besonders bevorzugte Anordnung des Schalungsmaterials zum Aufbau der verlorenen Schalung.

Die Aufgabe wird weiterhin durch die verlorene Schalung nach Anspruch 10 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die Schalung in den Beton der Betonbohrpfähle eingebettet und kann somit bei der Festigkeitsberechnung teilweise berücksichtigt werden. Die erfindungsgemäße Schalung gestattet eine kraftübertragen­ de Anschlußfläche zum Erdreich, ohne daß sich der Beton mit dem Erdreich vermischen muß.

Die Anpassung an die Geometrie des Bohrlochs wird durch die Längsunterbrechung gemäß Anspruch 11 noch verbessert, wobei mit der Ausgestaltung nach Anspruch 12 verhindert wird, daß Beton aus der Schalung ausläuft.

Die außen angeordnete Kunststoffolie gemäß Anspruch 13 ver­ bessert die Trennung von Beton und Erdreich, ohne die form­ schlüssige Verkrallung zu behindern.

Durch die Bemessung der Kunststoffolie gemäß den Ansprüchen 14 und 15 kann sich diese eventuellen Verformungen des Scha­ lungsmaterials optimal anpassen.

Die Ansprüche 16 und 17 beschreiben ein besonders bevorzugtes Material zur Herstellung der verlorenen Schalung.

Anspruch 18 beschreibt eine besonders bevorzugte Anordnung des Schalungsmaterials zum Herstellen der Schalung.

Die Blechdicke nach Anspruch 19 erleichtert eine Verformung und verbessert die Verkrallung mit dem Erdreich.

Die Ansprüche 20 bis 24 beschreiben ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen der Schalung für Betonpfähle, mit dem diese besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden kann, so daß ihre Herstellung auch noch auf der Baustelle möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teilstücks einer verlorenen Schalung zur Verwendung im er­ findungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 bis 4 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens unter Verwendung der Schalung nach Fig. 1, und

Fig. 5 ein Teilstück einer zusammengesetzten Schalung in verkleinertem Maßstab.

Fig. 1 zeigt eine Schalung 1, wie sie im erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Bohrpfählen aus Beton verwendet wird. Die Schalung 1 enthält eine Schalungswandung 2, die entweder aus einem Schalungsmaterial, das in der EP 507 054 B1 beschrieben ist, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlos­ sen ist, besteht, oder ein dünnes, undurchbrochenes Blech mit einer Blechstärke zwischen 0,8 bis 1,2 mm enthält. Das Mate­ rial der Schalungswandung 2 wird in Form einer ebenen Tafel hergestellt und enthält ein zwischen Längsstäben 3 und Quer­ stäben 4 eines Gitterwerks eingeschlossenes, flächiges Mate­ rial 5, insbesondere ein Streckmetallgitter oder das obenge­ nannte Blech. Streckmetallgitter werden hergestellt, indem man ein Metallblech mit zueinander versetzten Schlitzen ver­ sieht und das Metallblech quer zu den Schlitzen streckt, so daß sich die Schlitze zu Durchbrechungen öffnen. Die Scha­ lungswandung 2 ist außen mit einer dünnen, flexiblen und zu­ mindest begrenzt dehnbaren Kunststoffolie 6 bedeckt.

Zum Herstellen der Schalung 1 wird eine rechteckige Tafel des Schalungsmaterials für die Schalungswandung 2 bereitgestellt, die etwas breiter ist als es dem gewünschten Umfang des Bohr­ pfahles entspricht. Die Länge des Schalungsmaterialstückes entspricht entweder der axialen Länge des Bohrpfahls oder ei­ nem Teil davon. Die Schalungsmaterialtafel wird kreiszylin­ derförmig so zur Schalungswandung 2 gebogen, daß sich die axial erstreckende Längsstäbe 3 außen befinden und sich die freien axialen Längskanten in einem Bereich a überlappen. Der Bereich a beträgt bevorzugt 10 cm-20 cm; und die freien Längskanten sind nicht miteinander verbunden, sondern liegen nur abdichtend aufeinander.

Die Kunststoffolie 6 wird dann im Überlappungsbereich a zwi­ schen die freien Enden der Schalungswandung 2 eingeklemmt, und die Schalungswandung 2 gedreht, so daß sich die Kunst­ stoffolie 6 um den äußeren Umfang der Schalungswandung 2 wic­ kelt. Die Kunststoffolie 6 ist bevorzugt etwas breiter als die Schalungsmaterialtafel für die Schalungswandung 2, so daß sich ein Überlappungsbereich b bis zu 20 cm ergibt. In diesem Überlappungsbereich b kann die Kunststoffolie 6 anschließend mittels Heißluft oder Gasflamme an die darunterliegende Lage der Kunststoffolie angeschweißt werden. Falls erforderlich, kann auch die der Sohle des Bohrlochs anliegende Stirnseite der Schalung 1 z. B. mit einem Stück Kunststoffolie verschlos­ sen werden. Anstelle einer gewickelten Folie kann auch ein Folienschlauch aus Kunststoff über die zylindrische Scha­ lungswandung 2 gezogen werden.

Ist die axiale Länge der für die Schalungswandung 2 verwende­ ten Tafel des Schalungsmaterials geringer als die axiale Län­ ge des gewünschten Bohrpfahls, wird eine entsprechende Anzahl bereits kreiszylindrisch vorgebogener Schalungswandungen 2 zur gewünschten Länge zusammengeschweißt und anschließend mit einem Stück Kunststoffolie 6 der gewünschten axialen Länge (Fig. 5) oder entsprechenden Kunststoffmaterialstücken oder Schlauchstücken aus Kunststoffolie umhüllt, die anschließend untereinander mit Heißluft oder einer Gasflamme verschweißt werden.

Anhand der Fig. 2 bis 4 wird nachfolgend ein Verfahren zum Herstellen eines Bohrpfahls aus Beton unter Verwendung insbe­ sondere der in Fig. 1 dargestellten Schalung 1 erläutert.

Fig. 2 zeigt ein Stadium des Verfahrens, bei dem in ein Erd­ reich 7 bereits ein Bohrloch 8 in bekannter Weise gebohrt wurde, wobei gleichzeitig ein Schutzrohr 9 eingeführt wurde, das aus einem nicht-durchbrochenen Metallrohr besteht, an beiden Stirnseiten offen ist und die Wände des Bohrloches 8 gegen das Erdreich 7 abstützt. Nach dem Herausziehen des Boh­ rers, wobei das Schutzrohr 9 im Erdreich 7 verbleibt, wird in das Innere des Schutzrohres 9 zunächst eine Schalung 1 in vorbestimmter axialer Länge eingeführt, wobei die außenlie­ genden Längsstäbe das Einführen erleichtern. Vor oder nach dem Einführen in das Schutzrohr 9 wird das Innere der kreiszylin­ drischen Schalung 1 durch einen Bewehrungskorb 10 versteift, der in das Innere der Schalung 1 eingeschoben wird und der nach der gewünschten Bauteilfestigkeit berechnet zusammenge­ stellt wurde, wobei jedoch bei der Berechnung der Bewehrung die Schalung 1 anteilmäßig berücksichtigt wurde. Der Beweh­ rungskorb 10 ist mit Abstandshaltern 11 versehen, die aus bü­ gelförmig gebogenen Stäben gefertigt wurden und mit dem Be­ wehrungskorb 10 verschweißt sind. Die Abstandshalter 11 stüt­ zen sich an der Schalung 1 ab, halten den Bewehrungskorb 10 genau zentrisch, sichern die notwendige Betonüberdeckung des Bewehrungskorbes 10 und verhindern, daß die Schalung 1 durch den Erddruck zusammengedrückt wird.

Fig. 3 zeigt ein Stadium des Verfahrens, in dem das Bohrloch 8 fertig zum Betonieren ist.

Der Beton wird in das Innere der Schalung 1 eingefüllt, wäh­ rend gleichzeitig das Schutzrohr 9 in dem Maße aus dem Bohr­ loch 8 zurückgezogen wird, in dem der Beton eingefüllt wird. Fig. 4 zeigt ein Verfahrensstadium, bei dem bereits ein Teil des Bohrloches 8 mit Beton 12 verfüllt ist. Der Beton 12 wird, unterstützt durch Betonverdichtungsmaßnahmen, gegen das Streckmetallgitter gedrückt, wobei die dünnere Betonschlempe durch die Durchbrechungen des Streckmetallgitters zwischen den Längs- und Querstäben 3, 4 hindurchtritt und gegen die Kunststoffolie 6 gepreßt wird. Dadurch wird einerseits die verlorene Schalung 1 in den Beton des fertigen Bohrpfahles eingebunden, andererseits wird die Kunststoffolie 6 zu Erhe­ bungen 13 ausgebeult, die die an sich glatte Oberfläche strukturieren und ein formschlüssiges Verkrallen mit dem Erd­ reich 7 bewirken, wenn die Schalung 1 durch den Betonierdruck unter Verkürzung der Überlappung a aufgeweitet und gegen die Wandung des Bohrloches 8 gedrückt wird. Auf diese Weise wird fortgefahren, bis der gesamte Bohrpfahl erstellt wurde. Das Schutzrohr 9 kann dann zum Herstellen des nächsten Bohrpfahls wieder verwendet werden.

In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungs­ beispiels kann die verlorene Schalung auch aus anderen Mate­ rialien, beispielsweise aus einem unverstärkten oder nur mit Längsstäben versehenen Lochblech, hergestellt werden. Die Schalung kann auch ungeschlitzt oder mit stumpf aneinander­ stoßenden Längskanten eingesetzt werden, wenn auf andere Wei­ se sichergestellt wird, daß Erdreich und Schalung in engem Kontakt zueinander gelangen können. Auch die Sohle des Bohr­ lochs kann mit einer Schalung oder einer entsprechend zuge­ schnittenen Kunststoffolie, die bevorzugt an der kreiszylin­ drischen Schalung befestigt wird, abgedeckt werden. Bei ent­ sprechend stabil ausgebildeter Schalung kann das Schutzrohr auch nach dem Einsetzen der Schalung vollständig gezogen wer­ den, ehe der Beton eingefüllt wird.

Claims (24)

1. Verfahren zum Herstellen eines Betonbohrpfahls mit folgen­ den Schritten:

• a) in den Boden wird mittels eines Bohrers ein Loch gebohrt, wobei der Bohrer von einem geschlossenen Schutzrohr umge­ ben ist, das mit dem Bohrer in den Boden eindringt;
• b) der Bohrer wird vom Schutzrohr gelöst und aus dem Bohrloch herausgehoben, während das Schutzrohr im Boden verbleibt;
• c) in das Schutzrohr wird eine im wesentlichen kreiszylindri­ sche, verlorene Schalung lose eingesetzt, deren Wandung entweder aus einem flächigen Material mit Durchbrechungen besteht, wobei die Durchbrechungen so bemessen sind, daß das flächige Material in die Schalung eingegossenen Beton zurückhält, jedoch Betonschlempe durchtreten läßt, oder aus einem dünnen Blech, das wenigstens auf der Außenseite mit in Axialrichtung des Lochs verlaufenden Stützen be­ wehrt ist;
• d) in die verlorene Schalung wird ein Bewehrungskorb einge­ führt;
• e) das Schutzrohr wird aus dem Bohrloch gezogen; und
• f) die verlorene Schalung wird mit Beton gefüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest in der Anfangsphase des Ziehens des Schutzrohrs die verlorene Scha­ lung gleichzeitig mit dem Ziehen des Schutzrohrs im wesentli­ chen in dem Maß mit Beton gefüllt wird, in dem das sich nach oben bewegende Schutzrohr die verlorene Schalung nach außen freilegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, bei dem eine verlorene Schalung verwendet wird, die eine Längsunter­ brechung derart aufweist, daß sie durch den Innendruck des Betons aufweitbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die verlorene Schalung im Bereich der Längsunterbrechung überlappend ausgebildet ist, so daß sie beim Aufweiten durch den Betondruck am Umfang geschlossen bleibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine verlorene Schalung verwendet wird, deren flächiges Material aus Metall besteht, wobei die verlorene Schalung außen von einer Kunststoffolie eingehüllt ist.

6. Verfahren wenigstens nach den Ansprüchen 3 bis 5, bei dem die Kunststoffolie benachbart zur Längsunterbrechung der ver­ lorenen Schalung ebenfalls eine überlappende Längsunterbre­ chung aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das flächige Material der verlorenen Schalung ein Streckmetall ist, das mittels längs- und querverlaufender, mit dem flächi­ gen Material und miteinander fest verbundene Stäbe versteift ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Längsstäbe auf der einen und die Querstäbe auf der anderen Seite des flächigen Materials angeordnet und durch das flächige Material hindurch miteinander verbunden sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die in Axialrichtung des Bohrlochs verlaufenden Längsstäbe auf der Außenseite der verlorenen Schalung angeordnet sind.

10. Verlorene Schalung (1) für Betonbohrpfähle, mit einer im wesentlichen kreiszylindrischen Wandung (2) entweder aus ei­ nem Durchbrechungen aufweisenden flächigen Material (5), wo­ bei die Durchbrechungen so bemessen sind, daß das flächige Material (5) in die Schalung (1) eingegossenen Beton zurück­ hält, Betonschlempe jedoch durchtreten läßt oder aus einem dünnen Blech, das wenigstens auf der Außenseite mit in Axial­ richtung verlaufenden Stäben bewehrt ist.

11. Schalung nach Anspruch 10, die eine derartige Längsunter­ brechung (a) aufweist, daß sie in Umfangsrichtung aufweitbar ist.

12. Schalung nach Anspruch 11, die im Bereich der Längsunter­ brechung (a) überlappend ausgebildet ist.

13. Schalung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, deren flä­ chiges Material (5) aus Metall besteht und die außen von ei­ ner Kunststoffolie (6) umhüllt ist.

14. Schalung nach Anspruch 13, deren Kunststoffolie (6) be­ nachbart zur Längsunterbrechung des flächigen Materials eben­ falls eine Längsunterbrechung (b) aufweist.

15. Schalung nach Anspruch 14, deren Kunststoffolie (6) im Bereich ihrer Längsunterbrechung (b) überlappend ausgebildet ist.

16. Schalung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei der das flächige Material (5) Streckmetall ist, das mittels längs- und querverlaufender, miteinander und mit dem flächigen Mate­ rial fest verbundener Stäbe (3, 4) versteift ist.

17. Schalung nach Anspruch 16, bei der die Längsstäbe (3) auf der einen und die Querstäbe (4) auf der anderen Seite des flächigen Materials (5) angeordnet und durch das flächige Ma­ terial (5) hindurch miteinander verbunden sind.

18. Schalung nach Anspruch 17, bei der die Längsstäbe (3) auf der Außenseite der Schalung (1) angeordnet sind.

19. Schalung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der das Blech etwa 0,8 bis 1,2 mm stark ist.

20. Verfahren zum Herstellen einer verlorenen Schalung für Betonpfähle nach einem der Ansprüche 10 bis 19, bei dem zu­ nächst das flächige Material und die Längs- und Querstäbe zu einer ebenen Tafel verbunden werden und anschließend die Ta­ fel in die zylindrische Form der Schalung gebogen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die Schalung aus ge­ trennt hergestellten und anschließend fest miteinander ver­ bundenen Längsabschnitten hergestellt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem zunächst jeder Längs­ abschnitt als ebener Tafelabschnitt hergestellt wird, die Ta­ felabschnitte anschließend zylinderförmig gebogen und schließlich die zylinderförmigen Längsabschnitte zu der voll­ ständigen Schalung fest miteinander verbunden werden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem beim Biegen der Tafel in die zylindrische Form die Längsrän­ der der Tafel stumpf aneinandergestoßen oder vorzugsweise zum Überlappen, insbesondere um ca. 10 cm bis 20 cm, gebracht werden.

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem im Stoß- oder Über­ lappungsbereich der Schalung eine rechteckige Kunststoffolie befestigt wird, deren Länge der Länge der Schalung und deren Breite mindestens dem Umfangsmaß der Schalung entspricht, bei dem die zylinderförmige Schalung anschließend um ihre Längs­ achse gedreht wird bis sie von der Kunststoffolie eingehüllt ist, und bei dem schließlich die freien Längsränder der Kunststoffolie miteinander verbunden werden.