DE2303056A1

DE2303056A1 - Vorrichtung zum bau von gruendungen aus betonpfaehlen mit sockel und rippen

Info

Publication number: DE2303056A1
Application number: DE19732303056
Authority: DE
Inventors: Quirino Mazzalai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1973-12-20
Also published as: NL7301584A; FR2188632A5; BE794280A; IT961582B

Description

Herr Quirino MAZZALAI in Trento, Italien

Vorrichtung zum Bau von Gründungen aus Betonpfählen mit Sockel und Rippen.

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Bau von Gründungen aus Betonpfählen mit Sockel und Rippen.

Bekanntlich liegt der kritische Punkt bei obigem Gründungsbau in der Bildung des Sockels, d.h. der knollenförmigen, zur Befestigung beitragenden Fußerweiterung, sowie der Rippen, weil deren Abmessungen heute nicht mit der erforderlichen Genauigkeit im voraus bestimmt werden können.

Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung die den Bau von Pfahlgründungen mit Sockeln und Rippenerwoiterungen von vorberechneter Größe ermöglicht.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer

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Vorrichtung, die den Bau von Pfahlgründungen mit Sockeln, die eine sehr hohe Festigkeit gegen Zug-, Druck-, Biege-, Spannbiege- und Knickbeanspruchungen aufweisen, ermöglicht;.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffimg einer Vorrichtung für den Pfahlgründungsbau, bei der die Einbringung der Betonpfähle nur auf einen möglichst kleinen Widerstand . stößt .

Obige Zwecke werden durch eine zur Verankerung der Pfähle im Boden bestimmte Vorrichtung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem inneren Kern, aus zumindest einem Gitterfuß in Form eines Sternes mit sich nach oben verjüngendem Querschnitt sowie gegebenenfalls aus Mitteln besteht, die zur direkten Einbringung der Bindemittel ungefähr in den Bereich, wo sich Innenkern und Fuß miteinander verbinden, dienen.

Aufgrund des besonderen Gitteraüfbaues des Fußteiles in Form eines Sternes mit sich verjüngendem Querschnitt,, kann die Vorrichtung begreiflicherweise leicht und ohne übermäßigen Widerstand in den Baugrund eindringen und das bereits in einem Hohlraum von ungefähr gleichen Abmessungen wie der Innenkern der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorbereitete Bin_ demittel durch eine Innenbohrung des Innenkerns fließen und durch untere Endöffnungen des Letzteren bzw. durch entlang dem Innenkern geführte Rohre heraustreten, so daß es nicht nur die durch das allmähliche Senken des Fußteiles in den Baugrund entstehenden Hohlräume ausfüllt und demselben Innenkern eng anhaftet, sondern sich auch gleichmäßig um die Wandung des Fußteiles verteilt und somit einen knollenartigen Sockel und Rippen bildet, "deren Abmessungen natürlich von den im voraus festgelegten Abmessungen des Innenkernes abhängen.. Das Ergebnis ist eine Gründung aus Pfählen mit Knollensockel und Rippen von im voraus bestimmten Abmessungen, welche teils durch die Abmessungen des Sockels, teils durch die erzielte Haftwirkung des Bindemittels zwischen Innenkern und Baugrund (natürlich dank den durch den Gitterkopf eingerammten, mit Bindemittel auszufüllenden Hohlräumen oder dank den am Ende des Einbringens und der Verteilung des

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Bindemittels entstandenen Rippen) vermag, die auftretenden, selbst höchsten Beanspruchungen auszuhalten.

Unter Beibehaltung des oben erwähnten Merkmales kann die Erfindung offensichtlich auf zahlreiche und verschiedene Arten nach den jeweiligen Bodenverhältnissen und der gewünschten Gründungsart ausgeführt v/erden.

Der- Innenkern kann z.B. endgültig mit dem Fußteil verbunden bleiben oder die Verbindung zwischen Innenkern und Fußteä,! kann lösbar vorgesehen werden (wobei der Fußteil dann nur Beanspruchungen beim Einbringen in den Boden ausgesetzt ist), so daß der Innenkern nach erfolgtem Einrammen hochgezogen werden kann, um dem allmählich während des Herausziehens eingebrachten Bindemittels und gegebenenfalls einer bzw. mehreren, am Anfang um den Innenkren gebrachten Zugstangen (evtl. mit Verbindungsbügeln) Platz zu machen. Außerdem kann der Inneiilzern hohl ausgebildet sein und das obere sowie das untere Ende können offen sein. Oder ist das obere Ende offen und das untere geschlossen (evtl. spitz ausgebildet). Letzteres kann seitliche Öffnungen aufweisen, durch die das Bindemittel, das evtl. durch den Hohlraum des Innenkernes oder durch ein am Innenkern entlang an der Innen- oder an der Außenwand desselben geführtes Rohr eingebracht wird, heraustieben kann. Der erwähnte Gitterfuß, der eventuell mit anderen, gleichen, am rohrförmigen Innenkern entlang angeordneten Gitterfüßen verbunden sein kann, besteht vorzugsweise aus von dem unteren Ende des Innenkernes ausgehenden, ausgespreizten kippen, wobei diese unten in eine Spitze auslaufen oder auch vor der Bildung der Spitze abgebrochen sein können. Im Falle eines Spitzendes können sie an der Unterseite durch Platten miteinander verbunden sein, die im wesentlichen v.ie ^ie Bespannung eines Schirmes ausgebildet sir.tl. An diesem unteren Ende können außerdem einige Ringe waagerecht engeordnet sein, doren Aufgabe darin liegt, den Widerstand des Bodens gegen ein V/e it er sinken der Vorrichtung bei weichem Baugrund zu erhöhen. Im letzteren Fall kann auch ein bohl7.ylir>c]rif;cher, zum Innenkern koaxial angeordneter ,und diesen umgebender Körper vorgesehen werden, dem die Auf-/ gab? zufällt, den möglichen Einsturz des umgebenden Erdgutes.

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zu verhindern und im ringförmigen Raum zwischen Innenkern und Hohlz-ylinderkörper eine solche Verdichtung des Bodens zu fördern, daß die Verbindung zwischen Gründung und Boden noch· enger gestaltet wird (es hat sich praktisch herausger; stellt, daß ausschließlich fester, wasserfreier Erdstoff in den erwähnten, ringförmigen Hohlraum durch den vom eingerammten Fußteil ausgehenden Druck eingepreßt wird). Darüberhinaus, wenn eine Stahlbetonpfahlgi'undung hergestellt werden soll, besteht die Möglichkeit, den untersten Teil des Innenkernes mit einem Kragen zu versehen, der dazu geeignet ist, beim Einrammen ein Bodenloch zu bohren, das zum Einführen einer Metallbewehrung ausreicht (besteht diese ausschließlich aus Zugstangen, können diese unmittelbar an den Rippen befestigt werden, u. U. über eine netzartige Verbindung für die an der gleichen Rippe befestigten Zugstangen). Wenn schließlich die Entstehung eines größeren, knollenförmigen Sockels angestrebt wird, können mehrere, zusätzliche, normalerweise geschlossene Rippen mit dem Innenkern verbunden werden, die sich nur bei der letzten Stufe des Einbringens schirmartig aufspannen, um eine Art Sperr-Ring zu bilden, der das nach dem öffnen der erwähnten, zusätzlichen Rippen eingeführte Bindemittel nach unten, d.h. dem Sockel zu verdrängt. Eine andere Sperrungsart kann dagegen aus einer einfachen, um den Innenkern angeordneten Manschette bestehen,.die ebenfalls die Aufgabe hat, das Bindemittel zu verdrängen und seitwärts zu verteilen (damit wird auch erzielt, daß die Verteilung des Bindemittels in die radial verlaufenden,'durch das allmähliche Einrammen des sternförmigen Gitterfußteiles eingerissenen Spalten verbessert sowie die Verdichtung des Bindemittels und somit die Haftung der Gründung am Baugrund erhöht wird)- Weitere Lösungen oder Kombinationen können noch von Fall zu Fall vorgesehen werden.

Einige der zahlreichen Formen, nach welchen die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgeführt werden kann, sind in den beiliegenden Zeichnungen nur als Beispiele dargestellt, worauf in der nachstehenden Beschreibung Bezug genommen wird.

In den Zeichnungen stellt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform

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der erfindungsgemaßen Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt diarch eine. Pfahlgründung, die durch Einrammen in den Boden einer Vorrichtung nach Fig.1 und 2 gebaut wurde,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 3, Fig* 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V von Fig. 3j

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemaßen·Vorrichtung,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer sechsten.Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung,

Fig. 11 einen Längsschnitt durch eine siebte Ausführungsform

der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung umfaßt einen rohrförmigen Innenkern 1, der nach unten in ein spitzes Ende ausläuft und mit einer oberen öffnung 2 sowie mit mehreren unteren öffnungen 3 und einem Sperr-Ring 14 versehen ist. Aus obiger Endspitze streben einige Rippen 4 auseinander, die zusammen den sternförmigen· Gitterfußteil der Vorrichtung bilden.

Wenn diese Vorrichtung in ein vorgebohrtes Bodenloch, das im voraus mit Bindemittel gefüllt wurde, eingepreßt wird, senkt sich der Innenkern 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung in das Bindemittel und die Rippen 4 dringen in den das Loch umgebenden Boden und reißen darin radial verlaufende Spalten ein, in die das im Bodenloch bereits vorhandene Bindemittel - auch unter dem Druck des Sperr-Ringes 14 - einläuft und die GründungsripperPbildet. Der Sockel oder die knollenartige Erweiterung entsteht somit in den gewünschten Abmessungen infolge

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des Ausbreitens und Haftens des Bindemittels an den Ripper, q-.

Wird dagegen die erfindungsgemaße Vorrichtung in den Boder eingetrieben, bildet der rohrförmige Innenkern 1 ein zylirdrisches Loch, das sich seitlich in die durch die Rippen gebildeten Radialspalten fortsetzt. Das so entstandene Leen und die Spalten füllen sich nach und nach mit einem Bindemittel 5 (das auch einfach aus Erde und V/asser bestehen kann), welches durch die Öffnung 2 ins Innere des rohrfömigen Irr.enkernes eingefüllt und von hier durch die unteren öffnunger. ausgepreßt wird, um so die vorgenannten, radial verlaufenden Spalten zu füllen und die Rippen 15 zu bilden. Das r.it Gewalt eingespritzte Bindemittel füllt auch den Raum zwischen je zwei Rippen aus und bildet somit den Gründungssoekel oierdie knollenartige Erweiterung. Fig. 3₅ 4- und 5 stellen der. Endzustand der so hergestellten Pfahlgründung dar. Um das seitliche Ausv/eichen des Bindemittels bis zum Ende -der¹ ?.irpenspalten zu fördern, können die Öffnungen 3 mit äußeren, r-adial angeordneten Rohren verbunden v/erden, die bis zu den äußersten Stellen der Rippenspalten reichen.

Falls der Baugrund, für den die erfindungsgemaße Vorrichtur.r eingesetzt werden soll, besonders weich ist, hat man vorgesehen, die Vorrichtung mit Ringen zu versehen, die in Fig. mit 12 bezeichnet sind (diese erfüllen die Aufgabe, den Widerstand des Baugrundes während des Eintreibens der Vor-r-iehtung zu erhöhen) und gegebenenfalls mit einem äußeren, zur. Innenkern 1 koaxial angeordneten Mantelrohr auszustatten. las an den Rippen 4 befestigt ist, wie das in Fig. 11 mit 13 gezeichnete (diesem fällt die Aufgabe zu, die Verdichtung des Bindemittels zwischen Innenkern und Mantelrohr zu fördern und somit die Haftwirkung zwischen Gründung und umgebender: Boden zu erhöhen). Wenn man schließlich vorhat, die erfindungsgemaße Vorrichtung in den Bod^u einzubringen u.jd dabei ein vorgebohrtes Bodenloch auszunützen kann der Einsatz einer Führungsvorrichtung vorgesehen werden, die z.B. aus ei--e:i zum Innenmantel koaxial angeordneten und mit diesem vorläv.ixg verbundenen Rohrelement bestehen kann, das entlang ler Innenwand des vorgebohrten Bodenloches eingelassen v/ird (so deJ. es die Einbringung der erfindungsgemäßen Vorricntung führ-:-.:

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kann) und dann nach beendigter Einbringung wieder herausgezogen wird.

Eine einfache Änderung der Fig. 1 und 2 zeigt Fig. 6, aus der zu entnehmen ist, daß der Unterschied darin liegt, dal _{ der Innehkern 1 hier unten offen ist und der seitlichen öffnungen 3 nicht mehr bedarf. Der Pfahlschuh besteht aus denselben Rippen 4, die übrigens'nicht unbedingt spitzförmig auslaufen müssen und im Bereich des unteren Endes des Innenkernes 1 aufhören können. Natürlich ändert sich nichts, an· ' der Wirkungsweise der Vorrichtung.

Die Vorrichtung nach Fig. 7 gleicht wiederum derjenigen vcri Fig. 6 bis auf den Anbau einiger Platten 6, die die unteren Abschnitte der Rippen 4 miteinander verbinden, so daß sie eine Art nach unten gekehrten Schirm bilden.

Die Vorrichtung nach Fig. 8 ist der Ausführung nach Fig. 7 gleichartig, bis auf den Umstand, daß der rohrförmige Innenkern 1 hier auf den Rippen 4 abgestützt ist und lediglich zur Einbringung des Fußteiles dient. Er kann nachher herausgezogen werden, wobei nur. die Zugstange 7 i^m Boden verbleibt. Der durch das Herausziehen des Innenkernes 1 frei gewordene Hohlraum kann gegebenenfalls mit in bekannter Weise eingebrachtem Bindemitte] gefüllt werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 9 ist auch von der gleichen Art wie die Ausführung nach Fig. 6, aber sie weist dazu einsn am Innenkern befestigten Kragen 8 auf, der die Aufgabe erfüllt, den Durchmesser des durch das Eintreiben in de:- 3oien. entstehenden Loches so weit zu vergrößern, daß eine am Kragen 8 befestigte Metallbewehrung mit Zugstangen 9 ^ncL Bügeln 10 um den Innenkern 1 Platz findet. Der Kragen 8 wäre natürlich überflüssig, wenn eine Bewehrung ahne Bügel erwünscht ist: in diesem Fall würde es nämlich ausreichen, wenn die Zugstangen in denselben Senkrechten der Rippen 4 angeordnet und an diesen .befestigt werden, gegebenenfalls_# paarweise oder jeweils mehr in radialer Richtung aufeinanderfolgend längs der Rippe (die an einer, und derselben --.!_, -■' pe befestigten Zugstangen können durch Querglieder niiteir.s^ider verbundene/erden, so daß eine Art Gitter entsteht).

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■Die Vorrichtung nach Pig. 10 unterscheidet sich schließlich von der Ausführungsform nach Fig. 6 durch den Einbau zusätzlicher Rippen 11, die durch einen Zugstab 12 solange geschlossen gehalten werden, bis die Vorrichtung eine bestimmte Eintreibtiefe erreicht, worauf der Zugstab 12 freigegeben v/ird, die Rippen 11 unter dem Druck des darunterliegenden Baugrundes bzw. des durch die Öffnungen 3 austretenden Bindemittels sich schirmartig ausspannen und eine Art Sperrglied bilden, das das Bindemittel verdrängt, die Abmessunge: des Gründungs-Knollensockels vergrößert, die Verteilung des Bindemittels in'die durch die Rippen 4 entstandenen Radialspalten verbessert, die Verdichtung desselben verstärkt und somit die Haftung zwischen Gründung und Boden erhöht. Anstelle des:* Rippen 11 könnte auch eine Manschette vorgeseher werden, die dieselben Aufgaben erfüllt. Außerdem könnten
dieselben Rippen 11 beim Aufgehen dieselben Funktionen der Rippen 4- übernehmen und diese auch ersetzen. Schließlich
könnten die Rippen 11, die hier außerhalb des rohrförmigen Innenkerhes 1 gezeigt sind, auch innerhalb desselben angeordnet werden, wobei sie mittels dem Zugstab 12 oder mit
jedem sonstigen passenden Mittel auf Wunsch herausgezogen
werden können.

Wie bereits weiter oben gesagt, stellen die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen hur einige der möglichen Lösungen dar, nach welchen sich die erfindungsgemäße
Vorrichtung ausführen läßt. Die vorliegende Patentanmeldung schützt auch alle weiteren Ausführungsformen, die im Schutzbereich nachstehender Patentansprüche als enthalten betrachtet werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. !Vorrichtung zum Bau von Gründungen aus Betonpfahlen mit Sockel und Rippen, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einem inneren Kern, aus zumindest einem Gitterfuß .in Form eines Sternes mit sich nach oben verjüngendem Querschnitt besteht sowie gegebenenfalls, aus Mitteln zur direkten Einbringung der Bindemittel ungefähr in den Bereich, wo sich Innenkern und Fuß miteinander verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß der genannte Faßteil aus radial von unten nach oben gespreizten Rippen besteht.

3. Vorrichtung nach.Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die genannten Rippen unten in eine Spitze auslaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3_? dadurch gekennzeichnet , daß die unteren Abschnitte dieser Rippen durch Platten so miteinander verbunden sind, daß sie einem umgekehrten Schirm ähneln. ■

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ₁ daß die Spitzen der genannten Rippen eine zur Achse des Innenkernes senkrechte Ebene bestimmen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5> d a du-'r'c h gekennzeichnet , daß der genannte Innenkern innerlich hohl ausgebildet, sein oberes Ende offen, se'in untere? Ende geschlossen ist und dieses in seinem Bereich mit seitlichen öffnungen versehen ist.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten seitlichen Öffnungen mit oberhalb der Rippen bis zu deren äußersten ausragenden Endstellen verlaufenden Rohren in Verbindung stehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das untere, geschlossene Ende des Innenkernes spitz ausgebildet ist.

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9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenkern innen hohl ausgebildet ist und seine beiden Enden offen sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der genannte Innenkern am erwähnten Fußteil unlösbar befestigt ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der genannte Innenkern nur auf den Fußteil gestützt ist und daß zumindest eine Zugstange am selben Fußteil befestigt'ist.

12. Vorrichtung -nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet , daß eine Metallbewehrung, aus an den Rippen des genannten Fußteiles befestigten Zugstangen bestehend, um den genannten Innenkern vorgesehen is:;,

13· Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, d a d u.r c h gekennze'ichnet , daß der genannte Innenkern von einer Metallbewehrung umgeben ist, die aus an einem breiteren Kragen befestigten Bügeln und Zi.~gstäben besteht, welcher dicht oberhalb des genannten Fußteiles angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10, 12 und 13, dadurcl: gekennzeichnet , daß am rohrförmigen Innenkern zusätzliche Rippen befestigt sind, die mit Mitteln versehen sind, durch welche sie solange geschlossen gehalten werden, bis die erfindungsgemäße Vorrichtung eine im voraus festgelegte Eintreibtiefe erreicht, und die sich dann schirmartig ausspreizen lassen.

15· Vorrichtung nach den Ansprüchen 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet , daß eine Manschette' um den Innenkern als Sperrglied angeordnet und daran befestigt; ist.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen des Fußteiles der Vorrichtung so mit dem Innenkern verbunden sind, daß rie bis zum Erreichen einer im voraus festgelegten Eintreibtiefe geschlossen gehalten und dann geöffnet v/erden können.

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- ΛΛ - ■

17· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen am genannten Fußteil von waagerecht koaxial angeordneten Ringen umgeben sind, deren Durchmesser in Richtung zum Fußteil hin zunimmt.'

18. Vorrichtung nach den ^.isprüchen 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß ein zum Innenkern koaxiales Mantelrohr um denselben angeordnet und am genannten Fußteil befestigt ist.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß der erwähnte Innenkern zumindest eine zeitlang mit einem koaxialen, äußeren Mantelrohr verbunden ist, das die Aufgabe erfüllt, bei Benutzung eines vorgebohrten Bodenloches die Führung der erfindungsgemäßerf Vorrichtung zu übernehmen.

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