DE2055349B2

DE2055349B2 - Vortreibrohr zum Herstellen eines Ortbetonpfahles

Info

Publication number: DE2055349B2
Application number: DE19702055349
Authority: DE
Inventors: Joris Dubbeldam Kniep (Niederlande)
Original assignee: International Technische Handelsonderneming En Adviesbureau Itha Bv Oudenbosch (niederlande)
Current assignee: International Technische Handelsonderneming En Adviesbureau Itha Bv Oudenbosch (niederlande)
Priority date: 1969-11-20
Filing date: 1970-11-11
Publication date: 1980-10-16
Also published as: FR2069589A5; CH545387A; DE2055349A1; DE2055349C3; BE759184A

Description

Fig. 5 eine Ansicht von unten auf das Vortreibrohr gemäß Fig. 1,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Vortreibrohres, und

Fig. 7 einen Axiaischnitt einsprechend den Linien H-II der Fig. 6.

Die Rüttelramme weist einen Schwingungserreger 21 auf, an den ein Vortreibrohr 22 mit Hilfe einer Schnellkupplung 23 in schwingungsübertragendcr Weise !«festigt werden kann. Auf dem Schwingungserreger 21 ist eine Ballastmasse 24 mit Hilfe der Federn 25 befestigt. Die Ballastmasse 24 ist durchbohrt, so daß ein Kabel 26 direkt am Schwingungserreger

21 befestigt werden kann. Am unteren Ende des Vortreibrohres 22 ist ein Gehäuse 27 angeschweißt; darin befindet sich verschiebbar oder verdrehbar eine Klappe 28. Diese Klappe 28 schließt das offene untere Ende des Vortreibrohres 22 in der abgebildeten Stellung vollkommen ab.

Wenn das Vortreibrohr 22 in den Erdboden gedruckt wird, schließt sich die Klappe 28 automatisch, doch wenn das Vortreibrohr 22 nach oben gezogen wir'¹, öffnet sich die Klappe 28 und das Eindrücken von Fremdmaterial in den Raum unter der Klappe 28 von oben durch das Vortreibrohr 22 kann beginnen. Wenn das Vortreibrohr 22 erneut nach unten gedrückt wird, schließt sich die Klappe 28 und das Fremdmaterial wird unter dieser Klappe 28 unter Einfluß der Schwingung radial nach außen in den umgebenden Erdboden bewegt.

Der Schwingungserreger 21 soll beispielsweise in Längsrichtung des Vortreibrohres 22 eine Schwi ngung einer Frequenz von 25 bis 50 Hz ausüben, die durch die Schnellkupplung 23 auf das Vortreibrohr 22 und die Klappe 28 übertragen wird.

Auf dem Vortreibrohr 22 sind eine Anzahl radial nach außen stehender Metallplatten 29 festgeschweißt oder in anderer Weise fest angeordnet. Die Metallplatten 29 sind in Längsrichtung des Vortreibrohres

22 ausgerichtet. Entsprechend den Fig. 1, 4 und 5 sind es sechs regelmäßig über den Umfang des Vortreibrohres 22 verteilte Metallplatten 29 rechteckiger Form.

Es ist jedoch auch möglich (F ig. 2), der Metallplatte 30a eine solche Form zu geben, daß ihre Breite an der Unterseite des Vortreibrohres 22 größer als im oberen Teil ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind drei Platten 30 übereinander angebracht, bei denen der äußerste Rand halbkreisförmig abgerundet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig 4 sind die rechteckigen Platten in ihren Abmessungen anders gestaltet als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, nämlich die Breite ist vergrößert, aber gleichzeitig die Länge verringert.

Die Form, die Abmessungen, die Materialdickc, die Materialsorte und die effektive Oberfläche der Metallplatten 29, 30, 30a werden als Funktion der von dem Schwingungserreger 21 erzeugbaren Frequenz so gewählt, daß durch Resonanz der Metallplatten 29, 30,30a Energie an den die Metallplatten 29, 30, 30a umgebenden Erdboden abgegeben wird, und zwar sowohl in der Fläche der Metallplatten 29, 30, 30« als auch senkrecht dazu.

In Fig. 6 und 7 ist ein zentrales Vortreibrohr 31 mit Durchmesser 2 R dargestellt, auf dessen Mantelfläche vier Profile 32, 33, 34 und 35 fest angeschweißt sind. Die Profile 32,33,34,35 besitzen eine Mantelfläche, die auf einem Kreiszylinder liegt, dessen Achse eine achsenparallele Gerade auf der Mantelfläche des_Vortreibrohres 31 ist und der einen Radius von 0,5 V2 R hat. Das Vortreibrohr31 ist an der Unterseite mit einem Deckel 36 abgeschlossen, der bei der

in abgebildeten Ausführungsform nach dem Eintreiben des Vortreibrohres 31 in den Erdboden als verloren angesehen werden muß und an der Unterseite der Säule aus Fremdmaterial zurückbleibt. Der Deckel 36 ist deshalb lose ausgeführt. An der Oberseite des Vor-

r. treibrohres 31 ist eine flanschartige Abdeckung 37 befestigt, die mit einem Schwingungserreger und/oder einer Füllvorrichtung für die Zufuhr von Fremdmaterial zusammenwirken kann. Die Profile 32,33,34 und 35 sind in einem Abstand von ¹A R von der Unter-

:ii kante des Vortreibrohres 31 angeordnet. An der Oberseite können die Profile 32, 33, 34 und 35 in einem willkürlichen Abstand unterhalb der Abdekkung 37 aufhören.

Die Profile 32,33,34 und 35 sind symmetrisch um

:s das Vortreibrohr 31 gruppiert, und ihre Querschnittsfläche ist annähernd gleich der Querschnittsfläche des Vortreibrohres 31. Die Querschnittsfläche des Vortreibrohres 31 mit den Profilen gemäß Fig. 7 ist deshalb ungefähr zweimal so groß wie die Querschnitts-

M) fläche des Vortreibrohres 31 allein.

Der Radius der Profile 32, 33, 34 und 35 ist Vi · R V2, so daß_der scheinbare Durchmesser R' gleich R + ¹A R V2 ist. Das Verhältnis der Fläche des wahren Querschnitts zur Oberfläche vom Scheinquer-

.vs schnitt mit dem Radius R' ist etwa 1:1,45.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Bevor das Vortreibrohr 31 in den Erdboden getrieben wird, wird es mit dem verlorenen Deckel 36 abgeschlossen. Die Profile 32, 33, 34 und 35 bleiben an

4(i der Unterseite offen. Anschließend wird das Vortreibrohr 31 in den Erdboden getrieben, wobei das Volumen des Vortreibrohres 31 den gesamten entsprechenden Erdboden verdrängt. Die Profile 32, 33, 34 und 35 stechen insgesamt vier Bodensäulen aus.

Nachdem das Vortreibrohr 31 bis an die Oberseite der Profile 32,33, 34 und 35 in den Erdboden eingetrieben worden ist, wird - vorzugsweise unter starkem Schwingen des Vortreibrohres 31 - Fremdmaterial in das Vortreibrohr 31 eingebracht. Beim Zurückziehen

so des Vortreibrohres 31 aus dem Erdboden werden die ausgestochenen Säulen durch die Profile 32, 33, 34 und 35 mit nach oben gezogen. Der durch das Vortreibrohr 31 und die Profile 32,33,34 und 35 geschaffene Raum wird unter Druck durch das Vortreibrohr 31 mit Fremdmaterial aufgefüllt. Nachdem das Vortreibrohr 31 insgesamt zurückgezogen ist, ist die Säule aus Fremdmaterial eingebracht.

An der Unterseite der Profile 32, 33, 34 und 35 ist eine schwenkbare Klappe angebracht, die beim

hii Eintreiben des Vortreibrohres 31 in den Erdboden offensteht und beim Herausziehen des Vortreibrohres 31 aus dem Erdboden zuklappt. Die Festlegung des zugeklappten Zustandes kann durch einen Anschlag im Profil geschehen, der gegenüber dem Scharnier der

<i5 Klappen anzubringen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vortreibrohr zum Herstellen eines Ortbetonpfahles od. dgl., dessen oberes Ende mit einer Rüttelramme starr koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenwand des Vortreibrohres (22,31) radial abstehende mit dem Schwingungserreger (21) der Rüttelramme in Resonanz befindliche Körper (29, 30, 30a, 32, 33, in 34, 35) angeordnet sind.

2. Vortreibrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper rechteckige Metallplatten (29) sind.

3. Vortreibrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper trapezförmige Metallplatten (30a) sind, deren Breite unten größer ist als oben.

4. Vortreibrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper jeweils zu dritt übereinander angeordnete Metallplatten (30) sind, deren äußerer Rand halbkreisförmig ausgerundet ist.

5. Vortreibrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (29, 30, 30a) eine Dicke von weniger als 15 mm besitzen und das Verhältnis der Abmessung parallel zum Vortreibrohr (22) zur Abmessung senkrecht zum Vorticibrohr (22) kleiner als 6:1 ist.

6. Vortreibrohr nach Anspruch 1 bis 5, dadurch M) gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz der Metallplatten (29, 30, 30a) zwischen dem Ein- bis Dreifachen der Frequenz des Schwingungserrcgeers (21) liegt.

7. Vortreibrohr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Oberfläche aller Metallplatten (29,30,30a) zusammen weniger als 1 m² pro 10 KN schwingungserregender Wechselkraft bei einer Frequenz des Schwingungserregers (21) von 25 bis 50 Hz beträgt.

8. Vortreibrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper Profile (32, 33, 34, 35) mit kreiszylindrischer Mantelfläche sind, die sich über einen Teil der Länge längs des Vortreibrohres (31) erstrecken und in der Nähe eines an der Unterseite des Vortreibrohrcs (31) angeordneten Deckels (36) ein Stück des Vortreibrohres (31) freilassen.

9. Vortreibrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Profil (32, 33, 34, 35) an so der Unterseite eine beim Eintreiben geöffnete und beim Herausziehen geschlossene schwenkbare Klappe enthält.

10. Vortreibrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vortreibrohr (31) vier gleiche Profile (32, 33, 34, 35) jeweils zu zweit diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Profilachsen auf dem Rohrmantel liegen und der Profilradiiis 60 bis 80% des Rohrradius beträgt. mi

11. Vortreibrohr nach Anspruch <) und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Profile (32, 33, 34, 35) in einer Ebene liefen, deren Abstand von der durch den Deckel (36) gehenden Ebene gleich dem halben Radius (R) des μ Vortreibrohres (31) ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vortreibrohr zum Herstellen eines Ortbetonpfahles od. dgl., dessen oberes Ende mit einer Rüttelramme starr koppelbar ist.

Vorrichtungen der vorstehend gekennzeichneten Art sind bekannt (FR-PS 1277369, DE-PS 902120 bzw. Zeitschrift »Beton« 1966, Heft 4, Seite 153). Durch diese bekannten Vorrichtungen wird das Ortbetonmaterial bzw. das Fremdmaterial duich dynamische Wirkung des Schwingungserregers und infolge des hohen, statischen Druckes durch das Eigengewicht der Vorrichtung in den in Schwingungsbewegung befindlichen, umgebenden Boden gedruckt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad der gattungsgemäßen Einrichtung noch zu vergrößern, d. h. eine möglichst große Fundamentsäule zu bilden, ohne daß die Kräfte, die zum Eindrükken des Vortreibrohres notwendig sind, entsprechend vergrößert werden.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Außenwand des Vortreibrohres radial abstehende mit dem Schwingungserreger der Rüttelramme in Resonanz befindliche Körper angeordnet sind.

Durch die GB-PS 882085 ist ein Vortreibrohr bekannt, bei dem auf der Außenwand radial abstehende Körper vorgesehen sind, die als Schneckengang ausgebildet sind. Beim Herausdrehen des Vortreibrohrcs wird ebenfalls der von diesem Körper verdrängte Boden durch den Ortbeton ausgefüllt, um eine bessere Verbindung mit dem umgebenden Erdreich zu erhalten. Bei dieser bekannten Anordnung wird das Vortreibrohr aber nicht in Schwingungen versetzt, so daß diese Litcraturstelle keinen Hinweis darauf geben konnte, daß durch die Anordnung von auf der Außenseite des Vortreibrohres angebrachten, in Schwingungen versetzten Körpern einerseits der Fundamentierbereich vergrößert werden kann, andererseits aber die erforderlichen Kräfte zum Einbringen eines solchen Vortreibrohrcs nicht proportional erhöht werden müssen.

Aus der DE-PS 306904 ist ein Hohlpfahl bekanntgeworden, der mit nach außen radial abstehenden Körpern ausgerüstet ist. Diese dienen dazu, die Tragfähigkcit des Hohlpfahles zu verbessern, ohne daß der Hohlpfahl in Schwingungen versetzt wird.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird ein Vortreibrohr geschaffen, das einerseits für eine bestimmte Fundamentiergröße weniger Fremdmaterial als clic bekannten Vorrichtungen benötigt, wobei andererseits der Aufwand zum Eintreiben der Vorrichtung in den Boden verringert wird. Mit der erfinc'ungsgcmäßen Vorrichtung wird eine einfache, wiedcrholbare Verfahrensweise möglich, bei der eine Säule aus Ortbeton auch in großer Tiefe in den Erdboden eingebracht werden kann, wobei gleichzeitig sowohl das Fremdmaterial in einer vertikalen Säule im Erdboden verteilt wird, als auch der umgebende Erdboden selbst auf homogene Weise verdichtet wird, und zwar sowohl an der Stelle der vertikalen Ortbetonsäule des Pfahles als auch in der Nachbarschaft davon.

Ausführungsbeispiele des Vortreibrohres nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des crfindungsgemäßen Vortreibrohrcs,

Fig. 2, 3 und 4 Seitenansichten der Mctallplat-