DE2300212A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von pfahlgruendungen unter verwendung von fertigbetonpfaehlen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von pfahlgruendungen unter verwendung von fertigbetonpfaehlen

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DE2300212A1
DE2300212A1 DE19732300212 DE2300212A DE2300212A1 DE 2300212 A1 DE2300212 A1 DE 2300212A1 DE 19732300212 DE19732300212 DE 19732300212 DE 2300212 A DE2300212 A DE 2300212A DE 2300212 A1 DE2300212 A1 DE 2300212A1
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen, sowie die dabei verwendeten Fertigbetonpfähle.
  • Es ist bekannt, daß falls der Untergrund unter der Gründungssohle eines Bauwerkes aus Erdstoffen mit nicht ausreichender .rRfähiekeit besteht, sich die Lasten durch Pfähle auf die in größerer Tiefe anstehenden tragfähigen Schichten übertragen lassen. Bei den als Gründungselement zur Übertragung der Lasten in den tiefer-liegenden, tragfähigen Baugrund verwendeten Pfählen unterscheidet man zwischen Fertigpfählen und Ortpfählen. Ferner werden nach der beim Herstellen der Pfahlgründung angewandten Verfahrensart noch Bohrpfähle und Rammpfähle unterschieden.
  • Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen werden anderenorts vorgefertigte Beton- oder Stahlbetonpfähle an Ort und Stelle bis in die tragenden Schichten mittels eines Rammbärs oder dergleichen eingerammt. Hierbei tritt eine volumengleiche Verdrängung des Bodens auf, die insbesondere bei weichen Tonen zu Horizontalbewegungen bereits gesetzter Pfähle einer derartigen Pfahlgründung führen können. Hinzu kommt, daß beim Einrammen eines derartigen Fertigbetonpfahles mehr oder weniger starke Erschütterungen auftreten, die entweder benachbarte Bauwerke oder ebenfalls die bereits gesetzten Pfähle gefährden können. Ferner kann beim Einrammen eines Fertigbetonpfahl es niemals eine Gewährleistung für den einwandfreien Lustand des Pfahles nach dem Setzen übernommen werden, da diese durch den Rammvorgang selbst beschädigt werden kann und derartige Beschädigungen unzugänglich innerhalb des Erdreiches liegen. In der Praxis ist es auch schon vorgekommen, daß, falls in dem Baugrund härtere Zwischenschichten oder Hindernisse vorhanden sind, die dem Einrammen einen erheblichen Widerstand entgegensetzen, ein Abbrechen des Pfahles während des Einrammens für das Durchstoßen derartiger Schichten gehalten wurde, so daß der dann auf die Solltiefe eingerammte Pfahl die tragende Schicht gar nicht erreicht. Bei dem bekannten Verfahren des Einrammens von Fertigbetonpfählen werden fernerhin auf den Pfahl vor dem Einrammen aufgebrachte Schutzschichten beschädigt und zerstört und es kommt auch häufig zu einem sogenannten Schieflaufen des Pfahles, so daß dieser die Last des Bauwerkes nicht mehr in Richtung seiner Achse trägt, sondern erhebliche Biegebeanspruchungen aufnehmen muß. Hinzu kommt, daß bei derartigen Pfahlgründungen immer: mit negativen Mantelreibungen gerechnet werden muß, wenn der Pfahl durch Konsolidierungsböden bzw. solche, die noch in Konsolidierung befindlich sind umgeben ist, so daß es auch schon vorgekommen ist, daß eine Pfahlgrtindung bereits durch die negative Mantelreibung vollständig ausgelastet war. Der Vorteil bekannter mit dem Rammverfahren von Fertigbetonpfählen hergestellter Pfahlgründungen liegt Jedoch in der vergleichsweise hohen Tragfähigkeit und in der Tatsache, daß sich derartige Pfahlgründunged vergleichsweise schnell herstellen lassen.
  • Es ist ferner noch bekannt, Pfahlgründungen mittels sogenannten Ortbetonrammpfähle herzustellen, wobei ein Mantelrohr in den Boden gerammt und innen ausgeraumt wird und der Betonpfahl an Ort und Stelle im Untergrund hergestellt wird, wobei das Mantelrohr wieder gezogen wird. Diese Art der PfahlgrUndung hat gegenüber den normalen Ramipfählen den Vorteil, daß ein Pfahlfuß durch Ausraumung des Bodens unterhalb des Mantelrohres hergestellt werden kann, so daß die Pfahlgründung dann noch höhere Lasten aufnehmen kann. Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens sind Jedoch im Grunde genommen dieselben wie bei den Pfahlgründungen mit Ramspfählen, wobei Ortbetonrammpfähle noch den zusätzlichen Nachteil aufweisen, daß die Herstellung vor Ort langwieriger ist, als das Einrammen von Fertigphlen. Bei weichen Böden ist die Herstellung von Pfahlgründungen mit Ortbetonrammpfählen in vielen Fällen überhaupt nicht möglich, da der den einzelnen Pfahl bildende Beton bzw.
  • Stahlbeton zu wenig Querstützung durch den weichen Boden erhält. Hierbei kann es dann zu einem Vermischen von Frischbeton und Bodenmasse führen, so daß eine gleichbleibende und durchgehende Qualität des fertigen Pfahles nicht gewährleistet werden kann. Bei weichen Böden kommt es ebenfalls beim Einrammen des Mantelrohres zu volumengleichen Verdrängungen des Bodens durch welche bereits gestellte Pfähle, die nicht genügend erhärtet sind, negativ beeinflußt werden.
  • Um die mit Rammpfählen verbundenen oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden, ist es ferner bekannt, Pfahlgründungen mittels sogenannten Bohrpfählen herzustellen, bei denen es sich um Ortpfähle handelt, wobei die Vortreibrohre im Bohrverfahren abgeteuft werden. Bei diesem bekannten Verfahren kann ohne wesentliche Erschütterung und auch bei beengten Raumverhältnissen gearbeitet werden. Um eine ausreichende Tragfähigkeit des Pfahles zu erhalten, wird bei diesem bekannten Verfahren der Beton unter gleichzeitigen Ziehen der Rohre in den umgebenden Erdstoff eingedrückt oder eingerüttelt.
  • Bei Bohrpfählen besteht ebenfalls die Möglichkeit, diese entweder als reine Spitzendruckpfähle auszubilden, in dem man insbesondere in bindigen Erdstoffen den Pfahlfuß verdickt.
  • Dies geschieht durch Ausschneiden des Erdstoffes im Bereich des Pfahlfußes mit entsprechenden Geräten. Wegen der erschütterungsfreien Arbeitsweise und wegen der Tatsache, daß es hierbei nicht zu einer volumengleichen Verdrängung des Erdreiches kommt, werden derartige Pfahlgründungen insbesondere in Baulücken vorgenommen. Der Hauptnachteil dieses bekannten Verfahrens liegt in den hohen Kosten und in den vergleichsweise großen Setzungen, die dadurch hervorgerufen werden, daß beim Bohren eine Auflockerung der tragenden Bodenschicht nicht zu vermeiden ist. Hinzu kommt, daß die Herstellung dieser Art Ortpfahl vom mit der Herstellung der Pfahlgründung betrauten Bohrmeister ein großes Wissen und erhebliche Aufmerksamkeit verlangen, da zum Beispiel bei nichtbeachteten Wassersetzungen im Bohrrohr bis unter den echten Grundwasserstand eine Bodensetzung aufgrund hydraulischer Grunddrücke auftreten kann, die dann an Nebengebäuden Schäden hervorrufen können. Dies ist in der Praxis oft zu beobachten. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die Qualität des fertigen Pfahles wie bei sämtlichen Ortpfahlarten nicht gewährleistet werden kann, da es immer zu Vermischungen des Betons mit dem umgebenden Boden kommen kann und da beispielsweise die Bedekkung der Armierung des Pfahles durch den Beton der Sichtkontrolle entzogen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit den bekannten Verfahren verbundenen Nachteile zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen dadurch gelöst, daß ein auf den Durchmesser des Fertigbetonpfahles abgestimmtes Loch in den Boden bis in den Bereich tragender Schichten gebohrt wird, dann der Fertigbetonpfahl in das Bohrloch heruntergeführt wird und danach der Fertigbetonpfahl unter Herstellung einer Verankerung in der tragenden Bodenschicht nach Art eines Rammpfahles festgerammt wird.
  • Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß es zu keiner volumengleichen Bodenverdrängung beim Setzen des Einzelpfahles kommt und somit eine sichere Herstellung von Pfahlgruppen vergleichsweise erschütterungsfrei möglich ist, da die mit dem Rammen verbundenen Erschütterungen nicht auf das gesamte dem Pfahl umgebende Erdreich übertragen werden, sondern lediglich in der tragenden Schicht vorliegen. Hinzu kommt, daß die zum Setzen des Fertigbetonpfahles durchgeführte Bohrung für Jeden Pfahl eine Prüfbohrung darstellt, die anzeigt, in welcher Tiefe tatsächlich mit der tragenden Schicht gerechnet werden kann. Fernerhin ist gegenüber dem Bohrpfahl eine Betonüberdeckung des Pfahles immer gewährleistet und keine Erdeinschlüsse im Beton möglich. Durch das Einrammen bleibt die positive Mantelreibung erhalten und ist sogar verbessert und es wird durch das Einrammen eine höhere Tragfähigkeit erreicht Gegenüber dem bekannten Fertigbetonrammpfahl ergibt sich der Vorteil, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren ein genau zentrisches Stellen des Pfahles möglich ist daß der Pfahl nicht auslaufen oder sich verrammen kann und daß garantiert immer die tragfähige Schicht erreicht wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei Auftreten eines Hindernisses die Bohrung abgebrochen und das Hinderniss beseitigt werden oder der Pfahl neben das Hindernis eingesetzt werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren noch dadurch, daß bei der Probebelastung eines nach diesem Verfahren gestellten Pfahles erstmals echte Belastungswerte erreicht werden, da die Mantelreibung der weichen Schichten nicht mit in die Probebelastung eingeht.
  • Somit ergibt sich erstmalig ein genaues Tragfähigkeitsbild einer derartigen Pfahlgründung. Da es zu keiner Bodenverdrängung bei der Herstellung einer Pfahlgründung nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kommt, ist eine sichere Herstellung von Pfahlgruppen möglich und es können sogar Pfahlwände hergestellt werden, die bisher ausschließlich als Bohrpfahlwände ausgeführt wurden.
  • Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet werden, daß vor dem Herunterführen des Fertigbetonpfahles in das Bohrloch ein Stützmedium in das Bohrloch eingebracht wird und daß das überschüssige Stützmedium während des Herunterführens des Fertigbetonpfahles entfernt wird.
  • mit besonderem Vorteil wird das Verfahren derart durchgeführt, daß das Bohrloch bis in die tragende Bodenschicht hineingebohrt wird.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Herunterführen des Fertigbetonpfahles die Bohrlochsohle mit einer erforderlichen Menge an Frischbeton gefüllt. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß es beim Einrammen des Fertigbetonpfahles in den Beton zu einer Verdichtung des Frischbetons und zu einer Ausbildung eines Pfahlfußes kommt, der in einer erheblich oerdichteten Bodenschicht sitzt.
  • Im einzelnen kann es vorteilhaft sein, hierbei den Fertigbetonpfahl etwa einen Meter in den Frischbeton unter Verdichtung des Betons und der umgebenden Bodenschicht einzurammen.
  • Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren derart durchgeführt, daß das Stützmedium gleichzeitig mit dem Bohren in das Bohrloch eingeführt wird, wobei al,s Stützmedium eine fixotrope Substanz insbesondere Betonit verwendet wird.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung kann die Erfindung dadurch erfahren, daß als Stützmedium eine als Gleitmittel arbeitende Substanz verwendet wird.
  • Ferner ist es von Vorteil, als Stützmittel eine Substanz zu verwenden, welche die Eigenschaften eines Korrosionsschutzes gegen aggressive Boden-»wässer aufweist.
  • Durch die besonderen Eigenschaften des Stützmediums, welches sich in beliebiger Stärke den Pfahl umgebend vorsehen läßt, kann der Einfluss negativer Mantelreibung aufgehoben werden und es verhindert das Stützmedium gleichzeitig eine Berührung des Pfahlschaftes durch Grundwasser. Dadurch sind aggressive Wasserarten für den Pfahl unschädlich gemacht.
  • Nach einer-vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Bohrloch mit einem erweiterten Fuß in der tragenden Bodenschicht versehen, der dann mit Frischbeton gefüllt wird. Hierdurch ist eine erhebliche Vergrößerung der Tragfähigkeit des Pfahles möglich.
  • Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet werden, daß das Bohrloch und/oder der Fertigbetonpfahl derart ausgebildet wird, daß das Stirtzmedium bei Verdrängung nach oben abfließen kann. Im einzelnen ist es hierzu möglich, den Fertlgbetonpfahl mit einer in Achsrichtung durchgehenden Öffnung zu versehen, durch welche das Stützmedium dann abfließen kann.
  • Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, am Pfahlende insbesondere bei geeigneten rolligen Böden InJektionen vorzunehmen und somit einen Pfahlfuß zu schaffen, der infolge der vergrößerten Aufstandsfläche eine erhebliche Laststeigerung am Pfahl ermöglicht. Um das Abfließen des Stützmediums nach oben zu gewährleisten knn auch das Bohrloch größer im Durchmesser als der Fertigbetonpfahl hergestellt werden.- Nach einer abgewandelten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich zu dem Stützmedium ein Mantelrohr in das Bohrloch abgesenkt,'welches dann in vorteilhafter Weise mit dem Stütz- oder Gleitmedium gefüllt werden kann.
  • Dieses nach Art eines verlorenen Mantelrohres im Boden verbleibende Rohr, das im Durchmesser geringfügig größer sein kann, als der Pfahl bringt den Vorteil, daß der gegebenenfalls vorhandene Einfluß negativer Mantelreibung völlig aufgehoben werden kann. Dadurch kann die tatsächliche Tragfähigkeit der Pfahl gründung erheblich gesteigert werden. Wird in das Mantelrohr eine thixotrope Stützflüssigkeit eingeführt, so ist dadurch die Querstützung des Pfahles im Mantelrohr gewährleistet, wodurch gegebenenfalls die Knicksicherheit erhöht werden kann.
  • Je nach den Gegebenheiten der Baustelle ist es auch möglich, als Stützmedium das Wasser-Bodengemisch, welches beim Bohren die Stützung der Lochwandungen übernimmt, zu verwenden.
  • In vorteilhafter Weise kann durch entsprechende Gestaltung des Unterendes des Fertigbetonpfahles die positive Mantelreibung des Pfahles vergrößert werden.
  • Um ein genaues zentrischen Einrammen des Fertigbetonpfahles in die tragende Bodenschicht und insbesondere in den die Bohlochsohle einnehmenden Frischbeton zu gewährleisten, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Vnterende des Fertigbetonpfahles mit einem Stabilisatorteilversehen, welcher eine gradlinige Führung des Pfahles beim Festrammen gewährleistet. Dieser Stabilisator ist bevorzugt im Bereich seines am Pfahl befestigten Endes schmaler ausgebildet als an seinem freien Ende, so daß gegebenenfalls vorhandene Steine oder andere Hindernisse abgelenkt werden und nicht die gradlinige Führung des Pfahles negativ beeinflussen, In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren mittels einer Vorrichtung durchgeführt, welche dadurch gekenneichnet ist, daß auf einem gemeinsamen an einem Fahrwerk angeordneten Träger oder Ausleger ein Bohrgerät und ein Rammbär ungeordnet sind, welche getrennt steuerbar sind.
  • In vorteilhafter Weise ist der Ausleger seitlich verschwenkbar ausgebildet und es sind das Bohrgerät und der Rammbär im gleichen Schwenkradius angeordnet.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein vorgefertigter Fertigbetonpfahl zur Verwendung bei den oben geschilderten Verfahren, der an seinem Unterende als Stabilisator ausgebildet ist.
  • Ferner ist das Unterende des Fertigbetonpfahles mit einer die positive Reibung vergrößerten Gestaltung der Außenfläche versehen.
  • In vorteilhafter Weise ist eine durch die Gesamtlänge des Pfahles durchgehende Öffnung vorgesehen.
  • Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet werden, daß an der Außenfläche des Pfahles in Längsrichtung verlaufende Rillen oder Kannelierungen vorgesehen sind.
  • Um den Stabilisator zu bilden, kann das Unterende des Fertigbetonpfahles kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei der größere Kegeldurchmesser am freien Ende des Pfahles angeordnet ist.
  • Als Stabilisator kann bei besonders bevorzugten Ausführungsform am Unterende des Fbrtigbetonpfahles ein aus metall bestehender Stabilisator vorgesehen sein, welcher insbesondere konisch ausgebildet ist und mit seinem schmaleren Teil an dem Unterende des Pfahles befestigt ist, wobei die Achse des Stabilisators parallel zu der Achse des Fertigbetonpfahles liegt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stabilisator aus einem Profilblech mit halbkreisförmigen Querschnitt hergestellt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt: Ftg. 1 verschiedene Verfahrensschritte a bis d einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 die Verfahrensschritte a bis f einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 3 die Verfahrensschritte a bis f einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 veranschaulichten Vorrichtung Fig. 6 eine von den in den Fig. 1 bis 3 verwendeten Fertigbetonpfählen abweichende Ausführungsform eines Fertigbetonpfahles, Fig. 7 den in Fig. 6 veranschaulichten Stabilisator am Unterende des Fertigbetonptahles im einzelnen, Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform eines Stabilisators, Fig. 9 eine besondere Ausführungsform des Unterendes des Fertigbetonpfahles, Fig. 10 eine Ansicht des in Fig. 6 veranschaulichten Fertigbetonpfahles im vergrößerten Maßstab von unten, und Fig. 11 eine Seitenansicht des in Fig. 10 veranschaulichten Teiles des Fertigbetonpfahles in Richtung des Pfeiles A.
  • In Fig. 1 ist bei a veranschaulicht, wie ein Bohrloch 1 durch die nichttragfähigen Bodenschichten 8 bis an die tragende Schicht 7 herangeführt ist. Anschließend wird ein als Gleitmittel und Korrosionsschutz dienendes' Stützmedium 2 in das Bohrloch eingeführt (vgl. Fig. Ib), worauf der Fertigbetonpfahl 3, welcher im Bereich seines Unterendes mit äußeren Wellungen 6 zur Vergrößerung der positiven Mantelreibung und einem Stabilisator 4 versehen ist, in das Bohrloch 1 unter gleichzeitiger Verdrängung des Stützmediums 2 eingeführt wird, wie dies in Fig. 1c veranschaulicht ist. Das Stützmedium 2 wird dadurch, daß das Bohrloch 1 geringfügig größer im Durchmesser als der Fertigbetonpfahl 3 ausgebildet ist, nach oben an dem Fertigbetonpfahl 3 vorbei verdrängt und fließt an der Oberfläche ab, wie dies durch die Pfeile 5 in Fig. 1c veranschaulicht ist.
  • In Fig. 1 d ist der Fertigbetonpfahl 3 in einem Zustand veranschaulicht, in dem er in die tragende Schicht 7 eingerammt und von einem Bereich verdichteten Bodens umgeben ist.
  • In Fig. 2 ist eine abgewandelt-e Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen, wie in Fig. 1 verwendet wurden. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bohrloch 1 zunächst bis in die tragende Bodenschicht 7 hinein vorgetrieben (Fig. 2a) und anschließend mit einer entsprechenden Frischbetonmenge 9 in der Bohrloch sohle gefüllt, wie dies in Fig. 2b angedeutet ist. Anschließend wird auf den Frischbeton ein als Gleitmittel und Korrosionsschutz wirkendes Stützmedium 2 aufgebracht (c), worauf der Fertigbetonpfahl 3 unter Verdrängung des Stützmediums in Richtung der Pfeile 5 in das Bohrloch 1 abgesenkt wird, wie dies bei d veranschaulicht ist. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der verwendete Fertigbetonpfahl zur Vergrößerung der positiven Mantelreibung ebenfalls mit entsprechenden Wellen 6 versehen und weist an seinem Unterende ebenfalls einen Stabilisator 4 auf. Wenn wie bei e veranschaulicht, der Fertigbetonpfahl 3 auf dem die Bohrlochsohle füllenden Frischbeton 9 aufsitzt, wobei der Stabilisator 4 bereits in den Beton eingedrungen sein kann, wird mit dem Rammen des Pfahles begonnen. Fig. 2f wiederum zeigt den fertig gesetzten Gründungspfahl, wobei ersichtlich ist, daß der Beton 9 einen die Tragfähigkeit des Pfahles erheblich erhöhenden verdickten Fuß gebildet hat. Der Stabilisator 4 hat beim Einrammen des Pfahles 3 in den Beton ebenfalls die gradlinige Führung des Pfahles gewährleistet. Bei dieser Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sowohl der den Fuß bildende Beton 9 als auch das umgebende Erdreich der tragenden Schicht erheblich verdichtet.
  • In Fig. 3 ist eine weitere Abwandlung des unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Verfahrens skizzenhaft angedeutet, wobei hier das Bohrloch 1 mit einem ausgeschnittenen Fuß 10 versehen wird, welcher dann mit Frischbeton 9 gefüllt wird. Was die weiteren Einzelheiten betrifft, wird diese abgewandelte Aus-t führungsform des Verfahrens entsprechend der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt.
  • Sämtliche der oben beschriebenen Verfahrensarten ermöglichen die zusätzliohe Verwendung eines verlorenen Mantelrohres, das einen größeren Durchmesser als der Fertigbetonpfahl 3 aufweist und in das Bohrloch abgesenkt wird, wobei dieses Mantelrohr dann innen und gegebenenfalls auch außen von dem als Korrosionsschutz und Gleitmittel wirkenden Stützmedium umgeben wird, ehe der Fertigbetonpfahl in das Bohrloch 1 eingebracht und festgerammt wird.
  • In den Fig. 4 und 5 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens veranschaulicht, welche insbesondere die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöhen soll.
  • Im einzelnen besteht die hier veranschaulichte Vorrichtung aus einem Bohrgestänge 14 mit einem Kraftkopf 13 und einem einen Fertigbetonpfahl 3 tragenden Rammbär 12, die an einem Ausleger 17 angelenkt sind, welcher Bestandteil eines mittels eines Fahrgestelles 19 verfahrbaren Antriebes 20 sind. Am Unterende des Bohrgestänges ist in üblicher Weise ein Bohrmeißel 16 vorgesehen und das Fahrgestell 20 trägt ferner eine Druckpumpe 18, die zur Förderung der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Flüssigkeiten und Medien dient.
  • Das Bohrgestänge 14 mit dem Kraftkqt 13 und der Rammbär 12 sind über einen Mäkler 15 an dem Ausleger 17 und dem Kraftantrieb 20 angelegt. Da die einzelnen Bestandteile als gesonderte Vorrichtungen dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt sind, wird von einer Beschreibung der Einzelheiten abgesehen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß gerade die Kombination dieser ansich bekannten Bestandteile, die wirtschaftliche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine erhebliche Zeitersparnis beim Herstellen von Pfahlgründungen nach dieser Arbeitsweise ermöglicht.
  • In Fig. 6 der Zeichnungen ist der in den Fig. 1 bis 3 verwendete Fertigbetonpfahl in einer abgewandelten Ausführungsform veranschaulicht. Diese Ausführungsform des Fertigbetonpfahles ist ebenfalls mit einer die positive Mantelreibung vergrößernden Gestaltung der Außenfläche im Bereich seines Unterendes 6, sowie mit einem Stabilisator 4 versehen. Abweichend von der in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsform ist der Fertigbetonpfahl 3 hier mit einer in Achsrichtung durchgehenden zuffnung 11 in der Pfahlmitte versehen, durch welche einerseits das Stützmedium beim Herunterführen und Festrammen des Pfahles nach oben abfließen kann und durch welche andererseits Injektionen zur chemischen Bodenverfestigung möglich sind.
  • Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen vorgesehenen Stabilisator94 am Unterende 6 des Fertigbetonpfahles 3. Der Stabilisator 4 ist bei dieser Ausführungsform als hohlkehlförmiges Stahlljlech ausgebildet, welches die Form eines Segmentes der Mantelfläche eines Kegel stumpfes aufweist, wobei das schmalere Ende des Stabilisators an dem Fertigbetonpfahl 3 befestigt ist. Diese Form des Stabilisators 4 gewährleistet, daß Steine oder andere Hindernisse nicht die gradlinige Führung des Fertigbetonpfahles 3 behindern, da sie von der vorlaufenden Kante abgelenkt werden.
  • Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Ausfmirungsform eines Stabilisators 4a, der als Kegelstumpf am Unterende 6 des Fertigbetonpfahles 4 ausgebildet und mit seines schalen Ende an diesem befestigt ist, um die gleiche Wirkung, wie der Stabilisator 4 nach Fig. 7 zu gewährleisten.
  • In Fig. 9 ist eine abgewandelte Gestaltung des Unterendes eines Fertigbetonpfahles 3 veranschaulicht, bei der das Unterende des Pfahles aus mehreren aneinander mit ihrem schmalen Ende oben liegend anstoßenden Kegelstümpfen 6a gebildet ist, die gleichzeitig als Stabilisator und zur Vergrößerung der positiven Mantelreibung dienen. Gegebenenfalls kann bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fertigbetonpfahles zusätzlich noch ein Stabilisator 4 nach den Fig. 7 oder 8 vorgesehen sein, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 9 angedeutet ist.
  • Fig. 10 zeigt eine Ansicht des in Fig. 6 veranschaulichten Fertigbetonpfahles 3 von unten, wobei bei dieser Ausführungsform gegebenenfalls ein zweiter Stabilisator 4' vorgesehen ist, und wobei der oder die Stabilisatoren mit ihren Wölbungen konzentrisch zu der durchgehenden Öffnung 11 in der PShlmitte liegen. In Fig. 11 diese Ausführungsform noch in der Seitenansicht veranschaulicht.
  • Der in Fig. 6 veranschaulichte Fertigbetonpfahl kann im Bereich seines Unterendes 6 noch mit radial gerichteten Öffnungen versehen sein, falls eine chemische Verfestigung des Bodens in an sich bekannter Weise beabsichtigt ist, durch die dann die einzubringenden Chemikalien in den umgebenden Erdboden austreten können.
  • ebenfalls können die veranschaulichten Ausführungsformen des Fertigbetonpfahles mit einem Schutzüberzug aus Bitumen, Jute oder dergleichen versehen sein, der Jedoch dann, falls die Pfähle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesetzt werden, erhalten bleibt und nicht beschädigt wird.
  • Obwohl in der oben stehenden Beschreibung auf besondere Ausführungsformen und Arbeitsweisen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen wurde, ist dem Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich,daß eine Anzahl von Abtnderungen möglich sind, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, welcher darin gesehen wird, die Vorteile von Rammpfahlgründungen und Bohrpfahlgründungen miteinander zu kombinieren und gleichzeitig die mit diesen bekannten Verfahren verbundenen Nachteile auszuschalten.
  • Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

Claims (31)

  1. PATENTANSPRUCHE
    9 Verfahren zur Herstellung von Pfahlgründungen unter Verwendung von Fertigbetonpfählen, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein auf den Durchmesser des Fertigbetonpfahles abgestimmtes Loch in den Boden bis in den Bereich tragender Schichten gebohrt wird, dann der Fertigbetonpfahl in das Bohrloch heruntergeführt wird und danach der Fertigbetonpfahl unter Herstellung einer Verankerung uer tragenden Bodenschicht nach Art eines Rammpfahles festgerammt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Herunterführen des Fertigbetonpfahles in das Bohrloch ein Stützmedium in das Bohrloch eingebracht wird und daß das berssnüssige Stützmedium während des Herunterführens des Fertigbetonpfahles entfernt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch bis in die tragende Bodenschicht gebohrt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Herunterführen des Fertigbetonpfahles die Bohrlochsohle mit einer erforderlichen Menge an Frischbeton gefüllt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigbetonpfahl etwa 1 m in den Frischbeton unter -Verdichtung des Betons und der umgebenden Bodenschicht eingerammt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützmedium gleichzeitig mit dem Bohren in das Bohrloch eingeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützmedium eine £isotrope Substanz, insbesondere Bentonit verwendet wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützmedium eine als Gleitmittel arbeitende Substanz verwendet wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützmittel eine Substanz verwendet wird, welche die Eigenschaften eines Korrosionsschutzes gegen aggressive Bodenwässer aufweist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch mit einem erweiterten Fuß in der tragenden Bodenschicht versehen wird, der dann mit Frischbeton gefüllt wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch und/oder der Fertigbetonpfahl derart ausgebildet wird, daß das Stützmedium bei Verdrängung nach oben abfließen kann.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigbetonpfahl mit einer in Achsrichtung durchgehenden Öffnung versehen wird, durch welche das Stützmedium abfließen kann.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch größer im Durchmesser als der Fertigbetonpfahl hergestellt wird.
  14. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprtiche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Boden verbleibendes Mantelrohr zusätzlich zu dem Stützmedium in das Bohrloch abgesenkt wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr mit Stütz- oder Gleitmedium gefüllt wird.
  16. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fertigbetv pfahl mit polygonförmigem Querschnitt in ein Bohrloch mit rundem Querschnitt abgesenkt wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die durch den Fertigbetonpfahl hindurchgeführte Öff-nung InJektionen in das Erdreich durchgeführt werden, um einen Pfahlfuß zu schaffen.
  18. 18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützmedium ein Wasser-Boden-Gemisch verwendet wird.
  19. 19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Gestaltung des Unterendes des Fertigbetonpfahles die pos-itive Mantelreibung des Pfahles vergrößert wird.
  20. 20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterende des Fertig--betonpfahles mit einem Stabilisatorteil versehen wird, der eine gradlinige Führung des Pfahles beim Festrammen gewährleistet.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator im Bereich seines am Pfahl befestigten Ende schmaler ausgebildet wird, als an seinem freien Ende.
  22. 22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem gemeinsamen, an einem Fahrwerk angeordneten Träger oder Ausleger ein Bohrgerät und ein Rammbär angeordnet sind, welche getrennt steuerbar sind.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, c der Ausleger seitlich verschwenkbar ist, und daß das Bohrger.
    und der Rammbär im gleichen Schwenkradius angeordnet sind.
  24. 24. Vorgefertigter Fertigbetonpfahl --- zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterende des Pfahles Is Stabilisator ausgebildet ist.
  25. 25. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß am Unterende des Pfahles eine die positive Reibung vergrößerte Gestaltung der Außenfläche vorgesehen ist.
  26. 26. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gesamtlänge des Pfahles eine durch gehende Öffnung geführt ist.
  27. 27. Fertigbetonpfahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Pfahles in Längsrichtung verlaufende Rillen oder Kannelierungen vorgesehen sind.
  28. 28. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterende des Fertigbetonpfahles kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei der größere Kegeldurchmesser am freien Ende des Pfahles angeordnet ist.
  29. 29. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß am Unterende des Fertigbetonpfahles ein Stabilisator aus Metall angeordnet ist.
  30. 30. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator konisch ausgebildet ist und daß er schmalere Teil des Stabilisators an dem Unterende des Pfahls befestigt ist, wobei die Achse des Stabilisators parallel zL der Achse des Fertigbetonpfahles liegt.
  31. 31. Fertigbetonpfahl nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator aus einem Profilblech mit halbkreisförmigem Querschnitt hergestellt ist.
    L e e r s e i t e
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