DE19641422C2 - Verlorene Schalung für Betonbohrpfähle und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verlorene Schalung für Betonbohrpfähle der im O­ berbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art sowie ein Verfahren zu deren Herstellung ge­ mäß Anspruch 10.

Eine verlorene Schalung dieser Art ist in der DE-AS 12 98 459 beschrieben. Die be­ kannte Schalung ist eine Schlauchschalung aus einem wasserlöslichen Kunststoff, die einen Kontakt zwischen dem eingefüllten Ortbeton und dem Erdreich verhindert, jedoch nur solange, bis sich die Kunststoffolie aufgelöst hat. Es wurde jedoch festgestellt, daß sich die Kunststoffolie zu sehr ausbaucht, so daß das Vortreibrohr, mit dem die Wände des Bohrloches beim oder nach dem Bohren abgestützt werden, nicht mehr ziehen läßt. Um dieses Ausbauchen zu verhindern, enthält die bekannte Schalung einen Käfig aus Drähten, bevorzugt aus einer Baustahlmatte, der die Schlauchschalung von außen, d. h. an der dem Erdreich zugewandten Seite umgibt und abstützt. Der Käfig hat somit keine Verbindung zum Beton und ist für den fertigen Betonpfahl völlig nutzlos.

Die Literaturstelle "Bohrpfähle" zeigt nur eine bestimmte Vorgehensweise für die Her­ stellung von Bohrpfählen, wobei noch nicht einmal beschrieben wurde, daß eine Scha­ lung verwendet werden kann.

Die DE-PS 718 272 beschreibt einen dehnbaren Blechmantel als Schalung zur Herstel­ lung von Bohrpfählen aus Beton, der aus zwei unter Einschluß eines Hohlraums in Um­ fangsrichtung miteinander verschweißten, undurchlässigen Blechen besteht. Die beiden Bleche werden, zunächst flach aufeinanderliegend gerollt, in das Bohrloch eingebracht und dann durch Einfüllen des Betons oder von Druckwasser zwischen die beiden Bleche zur Schalung aufgeweitet, wodurch das umgebende Erdreich verdichtet wird.

Die EP 507 054 A1 betrifft ein Schalungselement aus einem flächigen, durchbrochenen Material, wie es bevorzugt auch für die erfindungsgemäße Schalung eingesetzt wird. Die Verwendung zusammen mit einer Kunststoffolie und die daraus resultierenden Vorteile beim Herstellen von Betonbohrpfählen sind dieser Druckschrift jedoch nicht zu entneh­ men.

Die DE-OS 14 84 521 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Betonbohrpfählen, bei der ein Gummimantel als einzige Schalung verwendet wird. Im Gummimantel wird der übliche Bewehrungskorb eingebracht. Um dem Betondruck widerstehen zu können, muß der Gummimantel jedoch äußerst stabil und dickwandig ausgebildet sein.

Die DE-OS 21 30 115 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Ortbetonrammpfäh­ len, wobei ein undurchlässiges, relativ starkwandiges Kunststoffrohr als Schalung nur für denjenigen Teil eines Bohrpfahlloches eingesetzt wird, der mit aggressivem Erdreich in Berührung kommt. Die anderen Bereiche des Bohrpfahls werden ohne Schalung ver­ gossen.

Die DE-PS 35 16 576 zeigt eine gleichzeitig als Bewehrung und Schalung dienende Be­ wehrungsmatte aus elastisch biegbarem, dauerfestem Kunststoff, die auf ihrer Innensei­ te mit Bewehrungselementen versehen ist. Die Bewehrungselemente sind jedoch nicht als Schalung ausgebildet, so daß der gesamte Betondruck von der Kunststoffmatte auf­ gefangen werden muß, die demzufolge relativ starkwandig sein muß. Starkwandiger Kunststoff beult sich jedoch nicht aus, so daß die Verankerung im Erdreich leidet.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schalung zum Herstellen eines Betonbohrpfahls bereitzustellen, mit der ein Betonbohrpfahl kostengünstig und mit guter Verankerung im Erdreich hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird durch die Schalung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schalung ist eine besonders kosten­ günstige Herstellung von Betonbohrpfählen möglich. Das flächige Material, dessen Durchbrechungen so bemessen sind, daß es zwar als Schalung wirkt, d. h. Beton sicher zurückhält, jedoch dünnere Betonschlempe durchtreten läßt, kann gleichzeitig in gewis­ ser Weise als Bewehrung dienen, da es in den Beton eingebettet ist. Weiterhin wird durch das als Schalung wirkende, flächige Material das Ziehen des Vortreibrohres er­ leichtert, da dieses weder zur Unterstützung der Kunststoffolie noch als zumindest zeit­ weise benötigte Schalung für den eingefüllten Beton benötigt wird. Durch das sich inner­ halb der Kunststoffolie befindenden, flächige Material wird erreicht, daß sich die Kunst­ stoffolie durch die hindurchtretende Betonschlempe ausbeult und den Betonpfahl da­ durch gut im umgebenden Erdreich verankert. Trotzdem besteht nicht die Gefahr, daß die Kunststoffolie unter dem Gewicht des eingefüllten Betons reißt und perforiert wird, da das durchbrochene, flächige Material den Hauptteil des Betons und vor allen Dingen die gröberen Zuschlagstoffe zurückhält und die Betonschlempe durchtreten läßt. Die Kunst­ stoffolie kann somit relativ dünn ausgebildet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Anpassung an die Geometrie des Bohrlochs wird durch die Längsunterbrechung gemäß Anspruch 2 noch verbessert, wobei mit der Ausgestaltung nach Anspruch 3 ver­ hindert wird, daß Beton aus der Schalung ausläuft.

Die Verwendung eines flächigen Materials aus Metall gemäß Anspruch 4 verbessert die Steifigkeit der Schalung.

Durch die Bemessung der Kunststoffolie gemäß den Ansprüchen 5 und 6 kann sich die­ se eventuellen Verformungen des Schalungsmaterials optimal anpassen.

Die Ansprüche 7 und 8 beschreiben ein besonders bevorzugtes Material zur Herstellung der verlorenen Schalung.

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

Die Ansprüche 10 bis 13 beschreiben ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen der Schalung für Betonpfähle, mit dem diese besonders kostengünstig und einfach herge­ stellt 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 (13)

1. Verlorene Schalung für Betonbohrpfähle mit einer im wesentlichen kreiszylindrischen Wandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (2) ein Durchbrechungen auf­ weisendes, flächiges Material (5) ist, wobei die Durchbrechungen so bemessen sind, daß das flächige Material (5) in die Schalung (1) eingegossenen Beton zurückhält, Be­ tonschlempe jedoch durchtreten läßt, und eine das flächige Material außen umhüllende, einen Kontakt des Betons mit dem Erdreich verhindernde Kunststoffolie (6) aufweist.

2. Schalung nach Anspruch 1, die eine derartige Längsunterbrechung (a) aufweist, daß sie in Umfangsrichtung aufweitbar ist.

3. Schalung nach Anspruch 2, die im Bereich der Längsunterbrechung (a) überlap­ pend ausgebildet ist.

4. Schalung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren flächiges Material (5) aus Me­ tall besteht.

5. Schalung nach Anspruch 4, deren Kunststoffolie (6) benachbart zur Längsunter­ brechung des flächigen Materials ebenfalls eine Längsunterbrechung (b) aufweist.

6. Schalung nach Anspruch 5, deren Kunststoffolie (6) im Bereich ihrer Längsunter­ brechung (b) überlappend ausgebildet ist.

7. Schalung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das flächige Material (5) Streckmetall ist, das mittels längs- und querverlaufender, miteinander und mit dem flächigen Material fest verbundener Stäbe (3, 4) versteift ist.

8. Schalung nach Anspruch 7, 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 Material (5) hindurch miteinander verbunden sind.

9. Schalung nach Anspruch 8, bei der die Längsstäbe (3) auf der der Kunststoffolie (6) zugewandten Außenseite des flächigen Materials (5) angeordnet sind.

10. Verfahren zum Herstellen einer verlorenen Schalung für Betonpfähle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem zunächst das flächige Material und die Längs- und Querstäbe zu einer ebenen Tafel verbunden werden und anschließend die Tafel in die zylindrische Form der Schalung gebogen wird, wobei im Stoß- oder Überlappungsbe­ reich 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 Längsachse gedreht wird bis sie von der Kunststoffolie eingehüllt ist, und bei dem schließlich die freien Längsränder der Kunststoffolie miteinander verbunden werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Schalung aus getrennt hergestellten und anschließend fest miteinander verbundenen Längsabschnitten hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem zunächst jeder Längsabschnitt als ebener Tafelabschnitt hergestellt wird, die Tafelabschnitte anschließend zylinderförmig gebo­ gen und schließlich die zylinderförmigen Längsabschnitte zu der vollständigen Scha­ lung fest miteinander verbunden werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem beim Biegen der Tafel in die zylindrische Form die Längsränder der Tafel stumpf aneinandergestoßen oder vorzugsweise zum Überlappen, insbesondere um ca. 10 cm bis 20 cm, gebracht wer­ den.