DE2303767C2

DE2303767C2 - In zwei Phasen durchzuführendes Verfahren zum Herstellen eines im wesentlichen aus Ortbeton bestehenden Pfahles und Bausatz für die Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2303767C2
Application number: DE19732303767
Authority: DE
Inventors: Alexander Julien Oostburg Verstraeten
Original assignee: Fundex Pvba St Michiels Brugge Be
Current assignee: Fundex Pvba St Michiels Brugge Be
Priority date: 1972-02-01
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1985-03-14
Also published as: DE2303767A1; BE794681A; NL166999B; GB1410126A; NL166999C; NL7201301A; FR2170713A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein in zwei Phasen durchzuführendes Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Ortbeton bestehenden Pfahles beträchtlicher Länge innerhalb des Erdreiches unter Verwendung eines Rohres geringerer Länge als die gewünschte Pfahllänge, in dessen erster Phase das Rohr mit einer verlorenen Pfahlspitze am unteren Ende in das Erdreich eingetrieben wird und in den vom Rohr und der Pfahlspitze umschlossenen, eine Bewehrung aufnehmenden Hohlraum Ortbeton eingefüllt wird und in dessen zweiter Phase der Ortbeton mit Bewehrung mit der darunterliegenden, bezüglich des Rohres geführten Pfahlspitze weiter in das Erdreich eingetrieben wird, während weiterer Ortbeton durch und in das Rohr eingebracht wird.

Bei einem bekannten derartigen Verfahren wird in der ersten Phase ein Pfahlfuß (»pilot pile«) hergestellt (US-PS 16 86 660). Dabei wird, nach dem Ziehen des Eintreibrohres und nachdem der Beton erhärtet ist, auf dessen oberem Ende ein besonderer Aufsatz ausgebildet, über welchen der in der zweiten Phase an Ort und Stelle hergestellte, eigentliche Pfahl mit dem Pfahifuß verbunden wird.

Zur Erstellung dieses Aufsatzes wird, It. Beschreibung des bekannten Verfahrens, zunächst auf dem oberen Ende des erhärteten Betons ein verhältnismäßig kurzer, ringförmiger, stählerner Mantel aufgesetzt und von Hand mit Ortbeton gefüllt. Nachdem auch dieser Beton erhärtet ist, wird darauf, innerhalb des oberen Randes jedes Ringes, ein gußeiserner, weiterer Ring aufgesetzt, welcher als Anschlag dienen soll für das unter Ende eines für das weitere Eintreiben des Pfahlfußes in der zweiten Phase zu verwendenden Eintreibrohres.

Zunächst wird aber auf diesen gußeisernen Anschlagring eine Schalung aufgebaut für den sich nach oben verjüngenden, konischen Aufsatz, der ebenfalls aus Ortbeton hergestellt ist. Dieser konische Aufsatz wird um sein oberes Ende herum versehen mit einer Anzahl hölzerner Blöcke, welche der Führung dienen sollen innerhalb des unteren Abschnittes des genannten Eintreibrohres während der zweiten Phase.

Diese Herstellung des Pfahles ist umständlich am Ort der Aufstellung und erfordert relativ vie! Zeit Die hölzernen Blöcke verbleiben am Ort ihres Einbaues und schwächen damit den Pfahl in seiner Gesamtheit. Ein gemäß dem bekannten Verfahren hergestellter Pfahl wird nur als Druckpfahl einsetzbar sein.

Bekannt ist auch eine Lösung, bei der innerhalb einer relativ kurzen Verdichtungshülse dicht unter der Erdoberfläche mit Ortbeton ein Abdichtwulst gebildet wird, durch den hindurch ein am unteren Ende mit einer verlorenen Spitze versehenes, gelochtes Rohr in das Erdreich um einen vorbestimmten Betrag eingetrieben wird, der durch die Löcher des Rohres austritt, so daß das Rohr von erstarrendem Beton umhüllt ist (CH-PS 3 84 482). Über der Erdoberfläche wird unter Einhaltung eines Ringraumes ein Außenrohr über das vorgenannte Rohr geschoben und der Ringraum wird mit Ortbeton gefüllt. Hier werden insgesamt in drei Verfahrensschritten drei Betonteile des Pfahles gebildet, als erster Teil der Abdichtungswulst, als zweiter Teil der das erste am Ort der Errichtung des Pfahles verbleibende Rohr umgebende Betonkörper zwischen Abdichtungswulst und verlorener Pfahlspitze, und als dritter Teil das Betonrohr im Ringraum zwischen erstem Rohr und Außenrohr.

Schließlich ist es bekannt, zwei konzentrisch ineinander angeordnete Rohre, die am unteren Ende eine gemeinsame Spitze haben, in das Erdreich einzutreiben und bei Erreichen einer vorbestimmten Eintreibtiefe das innere Rohr aus dem äußeren Rohr noch weiter heraus- und in das Erdreich hineinzudrücken, wobei innerhalb der beiden Rohre getrennte Kammern gebildet sind, die mit Ortbeton gefüllt werden können (CH-PS 23 969).

Ein bewegbarer Stempel zum Herausdrücken eines Pfahlteils aus einem Rohr ist aus der US-PS 19 54 188 bekannt

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß der Pfahl an Ort und Stelle rationeller, d. h. insbesondere in kürzerer Zeit hergestellt werden kann, als es mit dem zweistufigen bekannten Verfahren möglich ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß vor Beginn des Abbin-

dens des Ortbetons im ortsfest verbleibenden Rohr in der zweiten Phase mit einem bewegbaren Stempel auf das obere Ende der als druckfester Profilstab ausgebildeten und mit der Pfahlspitze verbundenen Bewehrung derart eingewirkt wird, daß der Profilstab aus dem Rohr hinaus bewegt und mit seinem oberen Ende noch innerhalb des Rohres gehalten wird und Rohr und Profilstab gegeneinander fixiert werden, und daß der noch plastische Beton unter Zuführung weiteren Ortbetons aus dem Rohr verdrängt und der Pfahlspitze nachgeführt wird, und daß danach der Stempel aus dem Rohr entfernt wird.

Während also beim bekannten gattungsgemäßen Verfahren mit dem Beginn der zweiten Phase des Verfahrens gewartet werden muß. bis der in der ersten Phase eingebrachte Beton erhärtet ist, folgt beim erfindungsgemäßen Verfahren die zweite Phase des Verfahrens notwendigerweise unmittelbar, d. h. noch vor dem Erhärten des in der ersten Phase eingebrachten Betons, auf die erste Phase. Insgesamt wird also ein Pfahl in wesentlich kürzerer Zeit hergestellt v, erden können, als es mit dem bekannten Verfahren der Fall ist. Der eifindungsgemäß hergestellte Pfahl bildet ein verlorenes, einheitliches Ganzes, d. h. weist keine Arbeitsfugen auf und wird auch nicht durch hölzerne Einbauteile geschwächt. Ferner wird der erfindungsgemäß hergestellte Pfahl besonders gut zur Aufnahme großer Zugbeanspruchungen geeignet sein.

Lösungen, bei denen zwei zur Herstellung eines im wesentlichen aus Beton bestehenden Pfahles dienende Rohre konzentrisch ineinanderstecken und gegeneinander fixiert sind, insbesondere unter Verwendung von Nocken, sind zwar an sich bekannt (z. B. US-PS 36 46 719). Es handelt sich jedoch hierbei um Pfähle bzw. Verfahren zum Herstellen von Pfählen, die sehr verschieden sind von Verfahren und Pfählen, wie sie bei der Erfindung gattungsgemäß vorausgesetzt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Bausatz für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens -orgeschlagen, bei dem vorausgesetzt ist, daß er mit einem Vortreibrohr, einem in dem Vortreibrohr verstellbaren Profilstab, sowie Anschlägen und Führungen zwischen Vortreibrohr und Profilstab versehen ist.

Mit diesen Merkmalen geht der erfmdungsgemäße Bausatz von einer Lösung aus, wie s'e durch die US-PS 36 46 719 bekannt ist. Dort sind an den miteinander zusammenwirkenden Enden von Vortreibrohr und Profilstab Anschläge vorgesehen, die die zusätzliche Aufgabe haben, eine Abdichtung der Kammer zwischen Vortreibrohr und Profilstab zu bewirken. Sie sind deshalb elastische P.inge, die sich beim Zusammenwirken so ausdehnen, daß sie erst danach den Ringraum zwischen Vortreibrohr und Profilstab dicht ausfüllen. Sie sind deshalb als Führung ungeeignet und solche Führungen sind als gesonderte, in Längsrichtung des Profilstabes verlaufende LeiMcn dem Profilstab zugeordnet, um ständig mit dem Vortreibrohr zusammenzuwirken.

Demgegenüber ist der erfindungsgemaße Bausatz dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Anschläge zugleich als Führungen dienen, wobei ein Teil der Ansehläge im Bereich des einen Endes des Profilstabes und ein anderer Teil der Anschläge im Bereich des entsprechenden Endes des Rohres angeordnet sind, wobei der Profilstab am unteren Ende eine verlorene Pfahlspitze trägt und die Länge von Rohr und Profilstab jeweils etwas größer als die Hälfte der endgültigen Pfahllänge ist. Diese Lösung ist zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens wegen ihrer Einfachheit besser als die bekannte Lösung geeignet.

Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß der Profilstab im Querschnitt ein einstückiges Profil ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch das bei der Erfindung zur Anwendung kommende Rohr mit darin angeordneter Bewehrung und mit an deren unterem Ende

ίο befestigter Pfahlspitze nach Beendigung der ersten Verfahrensphase, während der das Rohr in Schrägsteilung praktisch völlig in das Erdreich eingetrieben wurde,

Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie 11-11 in Fig.l;

Fig.3 die Anordnung der Fig.l in entsprechender Darstellung, jedoch im Zeitpunkt, in dem die Pfahlspitze aus der in F i g. 1 dargestellten Stellung durch Rammschläge auf das obere Ende der Bewehrung aus dem Rohr hinausbewegt worden ist,

Fig.4 ;in Mittellängsschnitt das untere Ende des Rohres und das obere Ende der Be ..ihrung im Endzustand, wobei Bewehrung und Rohr mittels daran befestigter Nocken zur Übertragung von Längskräften miteinander gekoppelt sind,

Fig. 5 in einer Fig.4 entsprechenden Darstellung das obt.-ε Ende der Bewehrung und das untere Ende des Rohres mit Führungsnocken zwischen Bewehrung und Rohr, wobei zwischen einzelnen Nocken Stege angeordnet sind und

Fig.6 eine schematische Seitenansicht der Anordnunggemäß Fig. 5.

Gemäß der Zeichnung besteht ein in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 1 bezeichneter Bausatz zum Herstellen eines Pfahles von verhältnismäßig großer Länge im Erdbereich im wesentlichen aus einem hohlen Rohr 2 mit sechseckigem Querschnitt (Fi g. 1 bis 3) und einer in diesem Rohr 2 verschiebbaren, pei se drucksteifen Bewehrung in Form eines ProfilsUibes 3 von im wesentlichen I-förmigem Querschnitt und mit eiuer, am unteren Ende des Profilstabes 3 befestigten, verlorenen Pfahlspitze 4, deren oberes Ende einen etwas größeren Querschnitt als das Rohr 2 hat.

Auf den Außenflächen der Flansche des Profilstabes 3 sind nahe dem Ende des Profilstabes 3 Nocken 5 und ebenso an den diesen Flanschen entsprechenden Umfangsbereichen des Rohres 2 nahe dem unteren Rohrende am Rohrinnenumfang Nocken 6 angeschweißt. Diese Nocken 5 bzw. 6 bilden Führungsglieder zwischen dem Profilstab 3 und dem Rohr 2 beim weiter unten noch zu erläuternden Ausschieben des Profilstabes 3 aus dem Rohr 2.

Zuerst wird der Bausatz 1 mit den genannten Teilen >n der in Fig.l dargestellten Lage mittels eines Rammblockes in das Erdreich eingetrieben, wobei das untere Rohrende sich abdichtend am oberen Ende der Pfahlspitze 4 abstützt und so der Rohrhohlraun, der den Profilstab 3 aufnimmt, am unteren Ende verschlossen ist. Die für das Rohr 2 gewählte Länge entspricht im vorliegenden Fail °twa der halben gewollten Pfahllänge, zuzüglich der reichlichen Hälfte der gegenseitigen Überlappungslänge (L in Fig.4) des Rohrunterendes und des Profilstabendes im Endzustand.

Das Einrammen in dieser ersten Phase findet statt, bis der in F i g. 1 dargestellte Zustand erreicht ist. Die oberen Enden des Rohres 2 und des Profilstabes 3 haben dann etwa die Oberfläche 20 des Erdreiches erreicht. Der innere Rohrhohlraum wird nun mit aushärtendem Ortbeton 9 ausgefüllt. Dieses Füllen kann jedoch auch

Γ)

bereits vor bzw. bereits während der ersten Einrammphase stattgefunden haben.

Von dem so erreichten Zustand gemäß Tig. I ausgehend, wird dann mit einem auf das obere Ende des Profilstabes 3 aufgesetzten Stempel 8 von ausreichender Länge mittels des Rammblockes 7 der Profilstab 3 zusammen mit der an ihrem unteren Ende befestigten Pfahlspitze 4 über den Zustand gemäß Fig. 3 weiter eingerammt, bis der für das obere Profilstabende und das untere Rohrende in F i g. 4 dargestellte Endzustand erreicht ist. Während dieser zweiten Einrammphase preßt der Stempel 8 im Rohrinnern befindlichen Ortbeton aus dem Rohr 2. Die Nocken 5 und 6 dienen beim Bewegen des Profilstabes 3 aus dem Rohr 2 als Führungsglieder. Sie begünstigen das möglichst unbehinderte, einwandfreie Ausschieben des Profilstabes 3 aus dem Rohr 2.

Kurz oberhalb der Pfahlspitze 4 wird während der zweiten ii!rirämniⁿhüⁱe ίΐϋ*· der Mu⁰^¹¹P⁰ 11 ^μπ^γ Ιΐιπ-spritzlanz'j 12 zusätzlicher Ortbeton in den der Pfahlspitze 4 benachbart im Erdreich gebildeten Hohlraum eingespritzt. Die Einspritzlanze 12 ist bei 13 an eine Zuführleitung 14 angeschlossen, die durch den Stempelkopf 8' geführt ist und in Pfeilrichtung P mit Ortbeton beschickt wird.

Im Endzustand kommen die Nocken 5 am oberen Ende des Profilstabes 3 an den Nocken 6 am unteren Ende des Rohres 2 zur Anlage.

Nachdem der Stempel 8 mit dem Stempelkopf 8' aus dem Hohlraum des Rohres 2 oberhalb des oberen Endes jn des Profilstabes 3 entfernt ist, wird dieser Hohlraum mit weiterem Ortbeton ausgefüllt, der unter Druck in bekannter Weise zugeführt wird. Erforderlichenfalls kann auch erst ein Bewehrungskorb in den genannten Hohlraum des Rohres eingesetzt werden.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft einen im Endzustand von großen Zugkräften beanspruchten Pfahl.

Zwischen jeweils in der Pfahllängsrichtung benachbarten, sich im wesentlichen quer zur Pfahllängsrichtung erstreckenden Nocken 5, 5 bzw. 6, 6 sind jeweils Längsstege 5' bzw. 6' am äußeren Umfang des Profilstabes 3 bzw. inneren Umfang des Rohres 2 angeschweißt. Durch diese Längsstege 5', 6' wird die vom Rohr 2 auf den Profilstab 3 über die Nocken 5 und 6 zu übertragende Längszugkraft auf eine Anzahl in der Pfahllängsrichtung im Abstand voneinander liegender Nocken 5 und 6 verteilt.

Eine Abwandlung der beschriebenen Anordnung ist in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Sie kommt zur Anwendung, wenn die zu -jbertragenden Zugkräfte besonders groß sind. Dann genügen nicht wie bei dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, sondern es müssen jeweils vier in der Längsrichtung im Abstand voneinander liegende Nocken 15 bzw. 16 mit dazwischen liegenden Längsstegen 15' bzw. 16' an dem Profilstab 17 bzw. dem Rohr 18 angeschweißt sein.

Natürlich ist hierdurch eine zusätzliche Überlappungslänge von Rohr 18 und Profilstab 17 erforderlich. Wenn anstelle von Zugkräften große Druckkräfte vom fertiggestellten Pfahl aufgenommen werden sollen, werden Nocken 15, 16 benutzt, die für die Übertragung der Druckkräfte vom Rohr 18 auf den Profilstab 17 geeignet sind. In diesem Fall kann der Profilstab 17 um seine Längsachse drehbar im Rohr 18 aufgenommen sein, wobei die Nocken 15, 16 am Rohr 18 bzw. an dem Profilstab 17 jeweils an versetzten Umfangsbereichen angeordnet sind. Selbstverständlich sollte, wegen der gegen

seitigen Verdrehung in diesem Fall der Rohrquerschnitt vorzugsweise rund sein. Die gegenseitige Verriegelung wird erreicht, indem der Profilstab 17 nach dem Ausschieben um seine Längsachse im Rohr 18 soweit verdreht wird — nachdem wenigstens eine Anzahl eier Nocken 15, 16 aneinander vorbei bewegt sind — bis die ursprünglich in Umfangsrichtung versetzten Bereiche zum Zusammenwirken miteinander gebracht sind. Da im Endzustand eine Verdrehung des Profilstabes 17 gegenüber dem Rohr 18 nach der Aushärtung des Betons verhindert wird, ist auch eine sichere zweckmäßige Kraftübertragung vom Rohr 18 auf den Profilstab 17 bei großen Längs-, insbesondere Druckbeanspruchungen gewährleistet.

Hierzu 2 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In zwei Phasen durchzuführendes Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Ortbeton bestehenden Pfahles beträchtlicher Länge innerhalb des Erdreichs unter Verwendung eines Rohres geringerer Länge als die gewünschte Pfahllänge, in dessen erster Phase das Rohr mit einer verlorenen Pfahlspitze in das Erdreich eingetrieben wird und in den vom Rohr und der Pfahlspitze umschlossenen, eine Bewehrung aufnehmenden Hohlraum Ortbeton eingefüllt wird und in dessen zweiter Phase der Ortbeton mit Bewehrung mit der darunterliegenden, bezüglich des Rohres geführten Pfahlspitze weiter in das Erdreich eingetrieben wird, während weiterer Ortbeton durch und in das Rohr eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des Abbindens des Ortbetons im ortsfest verbleibenden Rohr in der zweiten Phase mit einem bewegbaren Stempe? ->uf das obere Ende der als druckfesten Profilstab ausgebildeten und mit der Pfahlspitze verbundenen Bewehrung derart eingewirkt wird, daß der Profilstab aus dem Rohr hinaus bewegt und mit seinem oberen Ende noch innerhalb des Rohres gehalten wird und Rohr und Profilstab gegeneinander fixiert werden und daß der nuch plastische Beton unter Zuführung weiteren Ortbetons aus dem Rohr verdrängt und der Pfahlspitze nachgeführt wird, und daß danach der Stempel aus dem Rohr entfernt wird.

2. Bausatz für die Durchführung des Verfahrens nach Ansprucn 1, bestehend aus einem Vortreibrohr, einem in dem Vortreibrohr veneilbaren Profilstab, sowie Anschlägen und Führungen zwischen Vortreibrohr und Profilstab, dadur h gekennzeichnet, daß sämtliche Anschläge (5, 5', 6, 6'; 15, 15', 16, 16') zugleich als Führungen dienen, wobei ein Teil der Anschläge (5,5'; 15,15') im Bereich des einen Endes des Profilstabes (3) und ein anderer Teil der Anschläge (6, 6'; 16, 16') im Bereich des entsprechenden Endes des Rohres (2) angeordnet sind, wobei der Profilstab (3) am unteren Ende eine verlorene Pfahlspitze (4) trägt und die Länge von Rohr (2) und Profilstab (3) jeweils etwas größer als die Hälfte der endgültigen Pfahllänge ist.

3. Bausatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (3) im Querschnitt ein einstückiges Profil ist.